ما هي المواد الخام الخزفية الرئيسية المستخدمة في أنواع السيراميك المختلفة؟

هل فكرت يومًا في سبب وجود أنواع عديدة من السيراميك، في حين أنها تستخدم نفس المواد تقريبًا؟ قد تبدو بسيطة، ولكن كل مزهرية أو صحن أو بلاطة هي نتيجة وصفة متوازنة بعناية من المواد الخام للسيراميك.

في حين أن العديد من المنتجات تشترك في نفس المكونات الأساسية، إلا أن التعديلات الطفيفة في النقاء والنسب والإضافات يمكن أن تغير تمامًا من قوة السيراميك أو بياضه أو تأثيره الزخرفي. في هذه المدونة، SANTAI, شركة محترفة في تصنيع السيراميك المزخرف، ستخبرك بالمواد الخام الخزفية الرئيسية المستخدمة في أنواع السيراميك المختلفة.

المواد الخام الخزفية الأساسية

تُشتق غالبية الأجسام الخزفية من نفس عائلة المواد الخام. يمكّنك فهم وظيفة كل مكون من صياغة أو إيجاد تركيبة مناسبة.

• الكاولين (طين البورسلين) - يضفي اللدونة على البورسلين والبياض العالي عند الحرق؛ وهو أمر بالغ الأهمية للبورسلين والخزف الأبيض الناعم.

• الطين الكروي/الصلصال العادي - يحسن قابلية التشغيل للصب والحقن والضغط.

• الفلسبار - يقلل التدفق من درجة الانصهار ويعزز التزجيج.

• الكوارتز/السيليكا - ثبات الأبعاد والتحكم في الانكماش.

• الكلنكر/الحشو - الجسيمات الخشنة، التي يتم حرقها مسبقًا، يمكن أن تقلل من تشققات التجفيف والصدمة الحرارية للسيراميك الكبير.

• مكونات التزجيج - عامل تشكيل الزجاج (SiO₂)، وعوامل التدفق (Na₂O، K₂O، CaO)، والمثبتات (Al₂O₃)، وعوامل التلوين - تنتج نعومة السطح.

• الأصباغ والملونات - أكاسيد المعادن أو أصباغ الطلاء المستخدمة في الزخرفة تحت التزجيج أو فوق التزجيج.

هذه هي المواد الخام الخزفية التي تشكل المكونات الأساسية؛ ويكمن الفن في التناسب وحجم الجسيمات ومنحنيات الحرق.

المواد الخام الرئيسية للسيراميك في أنواع السيراميك المختلفة

البورسلين وأدوات المائدة

البياض العالي والمسامية المنخفضة وسلامة الأغذية هي ميزات الخزف. وتعتمد تركيبة البورسلين في الغالب على الكاولين كمادة خام رئيسية، حيث يحتوي الكاولين على درجة نقاء عالية وجزيئات دقيقة مما يساهم في تحقيق شبه الشفافية والبياض. ويُعد الفلسبار عامل تدفق رئيسي يمكنه خفض درجة الانصهار والمساعدة في التزجيج؛ ويمكن لثاني أكسيد السيليكون (الكوارتز) تثبيت شكله وتنظيم الانكماش الزائد عند الحرق. يمكن أن تؤدي إضافة بعض كرات الطين الكروية إلى تحسين اللدونة أثناء عملية التشكيل. يجب أن يكون التزجيج خاليًا من الرصاص وأن يخضع لاختبار هجرة المعادن للامتثال للوائح الملامسة للأغذية.
المواد الرئيسية: الكاولين عالي النقاء (30-50%)، الفلسبار (20-30%)، السيليكا (20-25%).
درجة حرارة الحرق القياسية: 1280-1400 °C.

سيراميك مزخرف

تركز الأواني المزخرفة على جماليات السطح - طلاء زجاجي غير لامع وألوان تفاعلية ولمسات نهائية واضحة وضوح الشمس وقوام فني. عادةً ما يستخدم هذا النوع من السيراميك الطين العادي أو الصلصال كقاعدة لأنها سهلة التشكيل وذات لون طبيعي دافئ. وللحصول على ملمس فريد من نوعه، يتم إضافة المزيد من الكلنكر أو الرمل لتحسين قوة البليت وتقليل التشقق. وتصبح طبقة التزجيج هي محور التركيز البصري، وعادةً ما تحتوي على كتل ذائبة مصنوعة خصيصاً وأكاسيد معدنية وعوامل تلوين.

التركيز على المواد: طين شائع (40-50%)، جروج (10-30%)، فلسبار (10-20%)، فريتس زجاجي، وأصباغ (حسب الطلب).
درجة حرارة الحرق النموذجية: 1000-1250 درجة مئوية، حسب تأثيرات التزجيج المرغوبة.

الأواني الفخارية والخزفية

يتشابه هذان النوعان من الفخار ولكنهما يختلفان في الكثافة ودرجة حرارة الحرق. يُصنع جسم الخزف الحجري من الطين الكروي والفلسبار والسيليكا لتحقيق القوة، ويتزجج قليلاً في درجات الحرارة المتوسطة والعالية. وعلى النقيض من ذلك، تستخدم الأواني الفخارية المزيد من الطين الأحمر أو الأصفر الفاتح ولها تدفق محدود، وبالتالي فإن الجسم مسامي ومناسب لوضع التزجيج الملون. الخزف الحجري مقاوم للماء بشكل طبيعي، مما يعني انخفاض معدل امتصاص الماء. ومن ناحية أخرى، يجب تزجيج الأواني الفخارية لمنع امتصاص الماء.

تركيز المواد للأواني الحجرية: الطين الكروي (25-40%)، الفلسبار (20-25%)، السيليكا (20-25%)، الغرغ الصغير (حتى 10%).
التركيز المادي للأواني الفخارية: الطين الأحمر أو الطين المحلي (50-60%)، والفلسبار (10-15%)، والكوارتز (10-20%)، والأصباغ الغنية بالحديد.

درجة حرارة الحرق النموذجية:
الخزف الحجري: 1150-1250 درجة مئوية
الأواني الفخارية: 900-1100 درجة مئوية

السيراميك المعماري

بالنسبة للتطبيقات المعمارية، مثل البلاط والأدوات الصحية، تُعد القوة وثبات الأبعاد وانخفاض امتصاص الماء من الأمور الأساسية. الأجسام عبارة عن خلطات مصممة هندسيًا من الطين البلاستيكي والفلدسبار والسيليكا، وهي محسنة للضغط أو البثق. يعد التوزيع المتوازن لحجم الجسيمات أمرًا ضروريًا - الجسيمات الدقيقة للكثافة والخشنة لتقليل الانكماش. تضمن التدفقات التزجيج الكامل، في حين أن عوامل التبييض مثل الزركون غالبًا ما تضاف للأدوات الصحية.

التركيز على المواد: الطين (40-50%)، الفلسبار (20-30%)، الكوارتز (20-25%)، الزركون أو الألومينا (اختياري).
درجة حرارة الحرق النموذجية: 1150-1250 درجة مئوية للبلاط؛ حتى 1280 درجة مئوية للأدوات الصحية.

المتغيرات الرئيسية التي تؤثر على أداء السيراميك

قد تصنع المصانع منتجات متباينة للغاية حتى عند استخدام نفس المواد الخام لتصنيع السيراميك. يعتمد أداء السيراميك على متغيرات تقنية مختلفة تؤثر على اللون والقوة وجودة السطح.

النقاء
يؤثر نقاء المواد الخام الخزفية، وخاصة الطين والكاولين، على اللون والشفافية. ويتسبب الحديد أو الشوائب الأخرى في اسوداد الجسم وانخفاض البياض، في حين أن المواد عالية النقاء تنتج سيراميكاً ناصعاً وراقياً.

حجم الجسيمات:
يتم تلبيد الجسيمات الأكثر دقة بسهولة أكبر وتوفر لمسة نهائية أكثر سلاسة، ولكن الجسيمات الأكثر خشونة تعزز الجفاف وتقلل من التشقق. يوفر تحقيق التوازن بين الاثنين قوة وملمس أكبر.

المضافات:
تعمل الكميات الصغيرة من المواد المضافة مثل الملدنات ومزيلات التكثيف على تحسين التشكيل والثبات وعمل التزجيج. وهي تساعد في الحفاظ على التحكم في سلوك التشكيل والتجفيف والحرق.

تناسب الجسم-التزجيج:
من الضروري مساواة التمدد الحراري (CTE) للتزجيج مع الجسم. يؤدي عدم التطابق إلى حدوث عيوب سطحية في شكل تجعد أو تقشير.

ملف إطلاق النار:
منحنى منحنى التسخين والتبريد - معدل التسخين والتبريد، ودرجة حرارة النقع، ومعدل التبريد - يحدد الكثافة واللون والبنية المجهرية. يمكن أن يحدث اختلاف طفيف في درجة الحرارة فرقًا.

باختصار، تحدد المواد الخام الخزفية الأساسية، ولكن ظروف المعالجة تحدد الأداء النهائي. يمكن لمصنعين ينتجان نفس المواد أن ينتجا نتائج مختلفة إلى حد ما من خلال الاختلافات في هذه المتغيرات الرئيسية.

الخاتمة

لا تكمن الإجابة على سؤال البداية في المكوّنات نفسها، بل في دقة الوصفة وإتقان عملية الحرق-الفارق الرئيسي بين الأواني الفخارية المسامية والخزف المتين. تعديلات دقيقة في النقاء، والنسب، وحجم الجسيمات تحويل قوة السيراميك وبياضه وتأثيره الزخرفي بالكامل.

في سانتاي، فإن إتقان كيمياء المواد الخام الخزفية ليس مجرد علم - إنها الحرفية التي تحول الأرض إلى فن.

نبذة عن سانتاي

سانتاي هو مصنع محترف للسيراميك المزخرف المزخرف توفير حلول السيراميك المزخرف المزخرف المخصص لعملاء B2B العالميين. مصنعنا مجهز للإنتاج بكميات كبيرة، مما يسمح لنا بالاستجابة السريعة للطلبات بالجملة دون المساس بالجودة أو التصميم.

نحن نعمل بشكل وثيق مع الموزعين والفنادق وتجار التجزئة لتخصيص السيراميك المزخرف الذي يجمع بين الجاذبية الجمالية وكفاءة التصنيع الموثوق بها، مما يضمن حصول العملاء على منتجات متسقة وجاهزة للسوق في الوقت المحدد.