ما هو السيراميك
السيرامك هو أحد أهم المواد المستخدمة منذ عصور مضت، وأصبح استخدامه منتشراً وشائعاً مع تطور تقنيات تصميم وصناعة السيراميك، وكلمة سيراميك هي كلمة يونانية (keramikos) وتعني الخزاف أو صانع الأواني، وتشير إلى المواد التي تم الحصول عليها من رفع درجات الحرارة العالية.
وعندما ننظر حولنا نجد مادة السيراميك في كل مكان تقريبا، فمميزات السيراميك العديدة تجعله الخيار الأمثل لكثير من الاستخدامات. وسنتطرق في هذا المقال إلى مميزات واستخدامات السيراميك وكل ما يهمك معرفته عن هذه المادة من مكونات وأنواع.
مكونات السيراميك وتصنيعه
تركيب مادة السيراميك يعد من التراكيب الكيميائية المعقدة، وهي أعقد من التراكيب المعدنية، ومادة السيراميك هي مادة غير معدنية وغير عضوية، ويتكون بشكل رئيسي من مواد طينية وترابية (طين، فلسبار،الرمل السيلكاتي و الكلسي...) بالإضافة إلى مواد كيميائية مثل أكسيد الحديد وهيدروكسيد الصوديوم وبعض المواد الملوِّنة.
عند التصنيع يتم أولاً تحضير الطين وهي المادة الأساسية التي يبنى عليه تصميم السيراميك، ويتم الحصول على الجسم الأساسي وسابقاً كان يقوم الصناع بحفر الطين واستخراجه وتشكيله يدوياً، أما الآن مع تطور الصناعة أصبح الصناع يشترون الأجسام الطينية جاهزة من موردين محليين، حتى يتم تجاوز هذه المرحلة بدون عناء وضياع للوقت.
وفي هذه المرحلة يتم توصيف المواد المراد استخدامها ، ويتم اختبار هذه المواد ومعالجتها حسب التقييمات والمواصفات المراد الاستفادة منها.
ثانياً يتم طحن المواد المستخدمة في مطحنة ضخمة لإنتاج مادة تدعى المرو، ومن ثم توضع هذه المادة في آلة ذات حرارة عالية جدا مغلقة تحتوي على ماء ويتم ضغط المواد على حسب المتانة والكثافة المطلوبة، وتساعد هذه العملية على تجفيف المادة ومنع الانكماشات الداخلية للمادة مما يجعلها مادة صلبة واحدة يسهل تشكيلها.
وتعرض بعض منتجات السيراميك لعملية بلورة مثل المنتجات المستخدمة في العوازل الكهربية وأواني الطعام والبلاط، بالإضافة إلى عملية أخيرة وهي عملية التلميع لتناسب الشكل الهندسي المطلوب.
ومن بين هذه المراحل تكون عملية الزخرفة والتشكيل، حيث أن الأشكال المزخرفة المنتجة من مادة السيراميك لها شكل مميز عن غيرها من باقي المواد.
مميزاته
السيراميك هو ناتج دمج عدة مواد ولذلك يمكن التحكم في المواد المستخدمة حسب الطلب والاستخدام ، فيتم استخدام مواد كيميائية تتحكم في قوة وصلابة وخصائص هذه المادة المنتجة.
ومن أهم ميزات مادة السيراميك:
- صلابتها ومقاومتها العالية للضغط والكسر.
- مقاومتها للماء ومواد التنظيف، حيث أنه خامل كيميائيا ولا يتأثر ولا يتفاعل مع العناصر الكيميائية المستخدمة في مواد التنظيف، وطبقته الخارجية ملساء لا يعلق فيها أي أوساخ أو بقع.
- مقاوم للغبار والرطوبة والتآكل، وهذا يجعل عمره أعلى من الرخام والمواد البنائية الأخرى.
- تكلفته غير عالية مقارنة بباقي مواد البناء على رغم من قوته وجودته العاليتين.
- معامل احتكاك منخفض، وهذا يجعله قابل للتنظيف ولا يحتاج إلى مواد أو طرق خاصة للتنظيف، ولهذا يستخدم بكثرة في الحمامات والمطابخ.
- يمكن تشكيله وزخرفته بأشكال عديدة ومختلفة، ويمكن إضافة طبقة لامعة في سطحه الخارجي مما يضيف بريقاً رائعاً ومظهراً جذابا.
أنواعه
كما ذكرنا فإن السيراميك مادة تنتج عن خلط عدة مواد مع بعضها البعض، وهذا سهل إنتاج أنواع عديدة ومختلفة من السيراميك، وتم انتاجها على حسب الخصائص المطلوبة للاستخدام.
وهناك 3 أنواع تقليدية للسيراميك:
1- الخزف: يشمل الأواني المزججة أو غير المزججة، يستخدم في صناعة أدوات الطهي والمزهريات والأكواب والبلاط، وعادة ما يكون لونه أبيض.
2- الطين الحجري: عبارة عن فخار كثيف يتم حرقه بدرجات عالية، ويعد أقوى من الأنواع الأخرى.
3-البورسلان: وهو مادة شديد المقاوم للحرارة، وهي مادة قوية ويستخدم في بلاط الحمام والمطبخ وبعض المنحوتات، ويستخدم في بعض التطبيقات الهندسية.
وهناك نوع من السيراميك يسمى السيراميك المتقدم أو الهندسي:
عند صناعة السيراميك التقليدي ظهرت بعض المشاكل بسبب المسامات والشقوق التي تنتج عند دمج المواد، ومع انتشار استخدام السيراميك في تطبيقات حديثة (تطبيقات صناعية وكهربية وحرارية وميكانيكية…..) تم تطوير السيراميك وانتاج السيراميك الهندسي بتقليل الثقوب والشقوق الناتجة ليظهر شكل أقوى ومقاوم أكثر.
استخداماته
مع كثرة الميزات وتطور تقنيات صناعة السيراميك تعددت استخداماته في أماكن عديدة، وهناك العديد من التطبيقات وسنذكر بعضها:
1-يستخدم السيراميك في البناء كعنصر أساسي، وخاصة في بلاط المطابخ والحمامات لما فيها من قوة تحمل ومقاومة للماء والمنظفات.
2- الأواني الفخارية وأدوات المطبخ.
3-المراحيض والاحواض.
4- المقاومة العالية للحرارة جعلت السيراميك من المواد المستخدمة في الصناعات المكيانيكية، حيث أنه يستخدم في صناعة التوربينات التي تعمل بدرجة حرارة كبيرة، بالإضافة لدخوله في صناعات المركبات الفضائية الحديثة.
5- مقاومة التآكل العالية وعازليته جعلته يدخل أيضاً في التطبيقات الهندسية الكهربائية، فيستخدم في العوازل الكهربية وبعض الأجهزة الإلكترونية.
الأمور التي يجب أخذها بعين الاعتبار عند اختيار السيراميك
عند اختيار السيراميك يجب النظر في أمور عديدة بناءاً على المكان والعوامل المؤثرة:
- الحجم: ويتم اختيار الحجم على حسب المكان المراد استخدامه، وعادة مايكون مربعاً او مستطيلاً الشكل.
- التصميم والتشكيل: يجب أن يتم تشكيل بشكل دقيق وأن تكون حوافه مثالية وبدون كسور، ويجب أن يكون ذو سطح مستو.
- امتصاص الماء
السيراميك عالي امتصاص الماء : يتميز هذا النوع بالسطح الأملس، ويتميز أيضاً بأنه لا ينقل الصوت بين الطبقات، ويتم استخدامه في غرف النوم والممرات.
السيراميك منخفض امتصاص الماء: يتميز بالمسام المغلقة، ويقاوم الصقيع ويتم استخدامه في أرضيات وجدران المطابخ والحمامات، ويستخدم في الأماكن الخارجية المعرضة للأمطار والرطوبة.
- اختيار فني مختص لتركيب السيراميك: حيث يجب أن يكون مركب السيراميك ذو خبرة، فعند تركيب السيراميك يجب المحافظة على الأبعاد والفراغات بشكل دقيق جدا.
- اللون المراد استخدامه: اختيار لون مناسب للمكان المراد استخدامه، فيفضل البعض اللون الأزرق والأبيض للحمامات والمطابخ، أما في غرف النوم فيتم استخدام ألوان مختلفة حسب الطلب.
- الطلاء: الطلاء مهم جدا حيث أنه يعطي الشكل الخارجي والنهائي للسيراميك، ويجب اختياره بعناية ليقاوم التآكل ويحمي الطبقى السفلى من السيراميك من مواد التنظيف والعوامل الخارجية.
أسعار السيراميك
كما ذكرنا سابقاً فإن السيراميك لا يعد ذو كلفة عالية، وتختلف أسعاره حسب الطلب، فهناك عوامل كثيرة تؤثر على سعر السيراميك، منها مقاوم التآكل ، جودة الطلاء، المواد المستخدمة في تصنيعه وغيرها من العوامل الأخرى.
نهاية فإن السيراميك هو أهم مواد البناء والتصميم في عصرنا الحالي، حتى أن له أهمية كبيرة على مر العصور، فنجده مستخدماً في البناء وصناعة الأواني والفخار منذ عصور قديمة.
السيراميك له ميزات عديدة ذكرناها في المقال أعلاه، فهو يعطي الشكل الأنيق بالإضافة لملائمته العديد من الأماكن والاستخدامات، كما تأمن مجموعة simaf أفخم وأجود أنواع السيراميك المناسبة لجميع الاحتياجات والأذواق.
