تاريخ صناعة السيراميك

[اميرة الكويت]

تأسست سيراميك في 1992 من قبل فرانك وغرين ويلسون.
تصمم الشركة وتصنع عناصر التدفئة بالأشعة تحت الحمراء السيراميك و تسليم المفتاح الكامل التدفئة بالأشعة تحت الحمراء أنظمة / أفران للتطبيقات الصناعية والتجارية. تُستخدم منتجات وأنظمة السيراميك في مجموعة واسعة من التطبيقات مثل التغليف والسيارات والفضاء وغيرها في تطبيقات مثل التشكيل الحراري والتشكيل وتشكيل الضغط واللحام وتجفيف عدم الاتصال والتدفئة الفورية والعديد من العمليات الصناعية الأخرى.



منذ نشأتها الأولى ، انتقلت الشركة من قوة إلى قوة ، حيث وضعت سياسة تكامل خلفي (عكس الاستعانة بمصادر خارجية) فيما يتعلق بالآلات والمعدات وتصدير 98٪ من البضائع المنتجة إلى بلدان 80 +. الأسواق الرئيسية تشمل ألمانيا والمملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية وروسيا وتركيا والهند والصين.مشهورة فى تركيب سيراميك على مستوى العالم


بداية نأخذ فكرة عن خامات السيراميك ونشئتها فى الطبيعة وخصائصها.


أولا :الخامات المكونة لجسم البلاطة أي الطبقة التي لا تراها بعد التركيب للسيراميك وهذه الطبقة تتكون من مجموعة مكونات أساسية هي .


1- الطفلة 2- الفلدسبار 3- التلك


4- الحجر الجيري 5- الرمل


من الخمس خامات السابقة يتكون جسم بلاطة السيراميك بنسب مختلفة وبإضافة أو حذف هذه المكونات وبعضها على حسب الخصائص المطلوبة بالبلاط سواء كانت حوائط تكون لها خلطة والأرضيات لها خلطة – حمامات السباحة لها خلطة بإضافة خامات إضافية وكذلك الخدمة الشاقة .
أولا الطفلة :.


هي من المكونات الرئيسية فى صناعة جسم البلاطة السيراميك بنسبة تتجاوز إلى 50%من الخلطة .


وهى عبارة عن صخور رسوبية انجرفت من صخور نارية وانتقلت لمسافات بعيدة عن طريق المياه العذبة وترسبت فى أماكن مختلفة فى صورة طبقات.


وللطفلة ألوان متعددة منها (الأحمر- الأصفر- الوردي- الأبيض المائل إلي الاخضرار الخفيف- الرمادي ).


وتختلف تحليلات الطفلة على حسب عمر طبقة الطفلة وكذلك المواد العضوية التي حملتها معها فى رحلتها إلي أماكن الترسيب وترسبت معها من بقايا نباتات وبقايا حيوانات نافقة وبكتريا وخلافه .


وترجع أهمية الطفلة فى صناعة السيراميك إلى قابليتها للتشكيل وذلك لسبب وجود ظاهرة الانزلاق الطبقي التي تسمى (بالبلاستيكية) والتي تجعلها قابلة للتشكيل وذلك نتيجة للتركيب الخاص بها(2H2O-2SIO2-AL2O3) إلى أنها عبارة عن شيتات من السيلكا والالومنيا جزيئات ماء .


هذه الخاصية أعطت للطفلة الأهمية الأساسية لها فى هذه الصناعة.


أما الألوان الخاصة بالطفلة فهي ناتجة من وجود أكاسيد لعناصر داخل الطفلة فى اللون يكون اللون راجع إلى الأكاسيد فعلى سبيل المثال الطقله الحمراء تكون محتوية على أكسيد حديديك والطفلة الصفراء تكون محتوية على هيماتيت الخ…


ومن نعم الله علينا فى مصر أن نهر النيل قام بنقل كميات هائلة من الطفلة وترسيبها في أسوان في أيام الفيضانات أثناء غمر النيل لمساحات شاسعة من صعيد مصر مما جعل هذه المناطق غنية جدا بسبب وجود أنواع طفلة كثيرة ومتنوعة منها ما يدخل فى صناعة السيراميك و منا ما يدخل فى الصناعات الأخرى مثل( البور سلين والخزف والأدوات الصحية) مثل (البول كلاي) وهو نوع محسن من الطفلة ترسب فى ظروف معينة .


ثانيا الفلدسبار.


الفلدسبار يعتبر من ثاني أهم الخامات فى صناعة السيراميك وهو عبارة عن صخور نارية ناتجة من البراكين التي تكونت فى الأحقاب القديمة من عمر الأرض .


والفلدسبار له أنواع عديدة منها .


1- الفلدسبار الصوديومي 2- الفلدسبار البوتاسيومي


3- الفلدسبار الباريومي 4- الفلدسبار والكلسيومى


ويرجع الاسم العلمي للفلدسبارات هذه إلي العناصر الفعالة فى الخامة وهى الأكاسيد القاعدية مثلا الفلدسبار الصوديومى نظرا لأكسيد الصوديوم والبوتاسيومى أكسيد البوتاسيوم والباريومي أكسيد البار يوم والكلسيومى نظرا لأكسيد الكالسيوم.


والنوع الشائع والمستخدم في صناعة السيراميك حاليا فى مصر هو الفلدسبار البوتاسيومي ويوجد منه نوعان (الفلدسبار البوتاسيومي المجروش ) وهو عبارة عن الصهاره التي تجمدت فى ظروف حرارة عادية وأصبحت عروق من الفلسبار مختلطة مع طبقات الميكا لجعل تركيب سيراميك اقوى .


ولاستخراج هذه الخامة وتشغيلها يتم تفجيرها من مناجمها وإجراء عملية الجرش لها إلي أجزاء تصل إلى 5جم ومن أهم المشاكل التي تنتج من استخدام هذا النوع من الفلدسبار هي وجود برادة الحديد بكميات فى الخامة والتي تنتج من تأكل الكسارات والتي تؤثر سلبيا بدورها على جودة السطح للسيراميك وأيضا وجود الميكا التي لها أثار سلبية فى الصناعة .


النوع الثاني من هذا الفلدسبار.


هو الفلدسبار الوديانى وهو تكون نتيجة تقابل المصهور البركاني بجو بارد مما أدى إلي تجزئته أجزاء صغيرة يترواح أقطارها بين (1م: 7م) وتوجد فى أماكن عديدة فى مصر (البحر الأحمر- وفى أطراف محافظة الشرقية)


والذي يتم استخدامه فى مصر حاليا فى صناعة السيراميك وهو النوع الأخير من الفلسبار نظرا لسهولة استخراجه وتداوله من المحجر إلي المصنع مباشرة.


ويستخدم الفلدسبار فى الخلطة فى جسم السيراميك نظرا لوجود الأكاسيد القاعدية والتي تؤدى بدورها إلى التوفير فى الطاقة حيث يقوم الأكسيد القاعدي بالنزول بدرجة الحرارة للبلاطة لكي تتكون البلورات التي تعطى البلاطة الخصائص الميكانيكية وبالتفصيل سوف نتناول هذه العمليات لاحقا.


يدخل الفلدسبار في الخلطة بنسبة تتراوح بين (35%:45%) يؤدى الغرض المشار إليه سابقا.


ثالثا الرمل (SIO2).


سابقا كان يستخدم فى صناعة السيراميك الرمل الزجاجي الأبيض وبالتجربة والاجتهاد من القائمين على صناعة السيراميك داخل المعامل تم استبدال الرمل الزجاجي برمل عادي وكان في التجارب الأولية له مؤديا لنفس الغرض والغرض منه يعتبر مادة مالئه فى الخلطة وكذلك للحصول علي (SiO2)وهو المصدر الرئيسي مع الطفلة والفلدسبار بهذا الأكسيد والذي بدورة يقوم بالتفاعل مع باقي مكونات الخلطة مكون سيليكات الالومنيوم أو الصوديوم أو البوتاسيوم أو الكالسيوم أثناء الحريق والتي تكسب الجسم السيراميكي الصلابة والمتانة ( الخصائص الميكانيكية) وهو يضاف إلي الخلطة بنسبة لا تتعدي (12%) .


رابعا الحجر الجيري .


وهو من الخامات المتوفرة في مصر ويأتي من المحاجر التي يتم تقطيع الطوب الجيري (ألابيض) بها كناتج ثانوي ويدخل الحجر الجيري في الخلطة للاستفادة منه حيث انه عند التسخين يفقد ثاني أكسيد الكربون ويمثل 44% من وزن الحجر الجيري تاركا ورائه أماكن فارغة داخل جسم البلاطة مما يزيد من امتصاص جسم البلاطة للماء وكذلك يمنع ظاهرة التشقق المتأخر (Delayed crazing) وهذه الخاصية مطلوبة في البلاط السيراميك وخاصة بلاط الحوائط حيث انه يؤدي إلي وصول بنسبة امتصاص البلاط للماء إلي 15% تقريبا من وزن الجسم مما يسهل تركيب سيراميك على الجدران وكذلك الأسقف للحمامات .


وهذه الخامة تضاف بنسبة تتراوح بين 7%: 11% علي خلطة الحوائط ومن مواصفات هذه الخامة هو أن يكون أبيض وناعم ويحدث فوران عالي مع إضافة (HCLحمض هيدوكلوريك) إليه.


خامسا التلك.


ويستخدم في صناعة السيراميك التلك الدرجة الثالثة والذي يكون لونه رمادي ومائل إلى الاسمرار والمادة الفعالة في التلك (أكسيد ماغنسيوم) .


والذي بدورة يزيد من الترابط بين جزيئات الجسم السيراميكي بتكوين المغنسيوم سيليكات ويجعله ذو خصائص ميكانيكية عالية جدا فى السيراميك الأرضيات ولذلك فان التلك يدخل في تركيب خلطة جسم الأرضيات.