Revision 8758800 of "( سيراميك) ceramic" on arwiki

{{ويكي|تاريخ=مايو 2012}}

{{نهاية مسدودة|تاريخ=مايو 2012}}

{{يتيمة|تاريخ=مايو 2012}}

[[File:Vas av Michael Anzengruber.jpg|thumb|Vas av Michael Anzengruber]]

[[File:1964- TsuchiNoMi Masahiro-Mori.jpg|thumb|1964- TsuchiNoMi Masahiro-Mori]]

=مقدمـــــــه=

[[File:Cobaltate cristallographic structure.jpg|thumb|Cobaltate cristallographic structure]]

'''السيراميك''' تاتى من الكلمة اليونانية KERAMIKOS  وهي تاتى من الفخار أو لصناعة الفخار من 
KERAMOS  طبن الخزاف والبلاط والفخار وانه اقدم ذكر للـ CERAM  هي اليونانية الميسينية 

*في اقرب وقت كان السيراميك و الفخار بحاجه الي مصدر و هذا يؤخذنا الي ان الاشياء أو التماثيل القديمة التي تمتد الي 2700 مصنوعه من الطين سواء خلط بها مواد أخرى ثم تركها تصلب في النار .
فيما بعد السيراميك و الطلاء الزجاجي مزجوا وفتحوا الباب لإنشاء اسطح ملونه وملثاء وتشمل منتجات السيراميك الآن منتجات منزليه و منتجات صناعيه ومنتجات في البناء و التحف الفنيه .
وفي القرن العشرين تم تطوير مواد السيراميك للاستخدام في هندسة السيراميك المتقدمة علي سبيل المثال ( في أشباه الموصلات الكهربائية ) . 

*يختلف علم السيراميك عن فن السيراميك، حيث يشمل فن السيراميك الأسلوب التقني لقولبة وحرق الطين مثل أدوات الزينة والأدوات المنزلية. أما علم السيراميك فانه يختص بدراسة خواص جميع المواد ما عدا المعادن والسبائك والتي نحصل عليها كمنتجات في درجات (Inorganic) الصلبة الغير عضوية (Mineral Materials) حرارية عالية لاستخدامها في تطبيقات مختلفة. يشمل السيراميك المواد المعدنية اللاعضوية المكونة للصخور والأطيان وتكون على شكل اكاسيد. تصنع المنتجات السيراميكية بطريقة لذلك تصنيع المواد السيراميكية يبدأ من مساحيقها (P/T) (Powder Technology) تكنولوجيا المساحيق وليس من منصهراتها لان الحصول على منصهر من مادة سيراميكية صعب جدًا وذلك لارتفاع درجة حرارة انصهار المواد السيراميكية(أكثر من 2000 درجة سيليزيوس في أكثر الأحيان) ولصعوبة احتواء المنصهر السيراميكي في قالب درجة حرارة انصهاره محدودة.

=تصنيف المواد السيراميكية والزجاج=

===السيراميك التقليدي Traditional) Ceramics)===

بحيث تكون نسبة الاطيان فيها من 20 بالمئة الى 100 بالمئة ويصطلح عليه احيانًا بالمصطلحات التالية: 

'''الفخار (Pottery):'''
مصطلح عام لكل السيراميكيات المتكونة من الاطيان والتي لا تستخدم للاغراض التركيبية (Structural) والحرارية (Technical) والتقنية(Refractory).

'''الخزف الصيني (Whiteware): '''
يشير إلى القطع السيراميكية ذات اللون الأبيض أو العاجي( Ivory)
أو الرمادي الفاتح ما بعد الحرق. وقد تقع أصناف أخرى ضمنه مثل:
(Earthenware, Stoneware, Chinaware, Porcelain and Technical Ceramics).

'''الأواني الخزفية(Earthenware):'''
يشمل القطع السيراميكية المزججة (Glazed) أو الغير مزججة (المسامية) المصنعة من الأساس الطيني وتتضمن القطع الفنية (Artware)،أدوات الطبخ (Kitchenware)، أدوات الأفران (Ovenware)،أدوات المائدة (Tableware)والبلاط (Tile).

'''الخزف الحجري (Stoneware):'''
يشمل السيراميكيات المتزججة (Vitreous)أو القريبة من حالة التزجج (Semivitreous) وتصنع من الطين الناري الغير حراري (Nonrefractory fire clay) أو من الطين مع بعض المواد المساعدة على الصهر (Fluxes) والسيلكا بحيث تصبح المنتجات المحروقة ذات خصائص تشبه الحاة الاولى. وتطبيقات هذا النوع في صناعة القطع الفنية، القطع الكيمياوية (Chemicalware) ولوازم الطبخ (Cookware) ، انابيب التصريف (Drainpipe)،وأدوات المطبخ(Kitchenware) بالإضافة الى ادوات المائدة و البلاط.

'''الخزف الصيني (Chinaware):'''
تشمل المنتجات السيراميكية المتزججة والتي تكون فيها امتصاصية السوائل بعد الحرق صفر أو قليلة جدًا ولا تستخدم في تطبيقات السيراميك التقني لكن تستخدم في القطع الفنية، قطع الأفران، السلع الصحية (Sanitaryware)و أدوات المائدة.

'''البورسلين (Porcelain) :'''
هي السيراميكيات المزججة (Glazed)والغير مزججة المتكونة من الطين الصيني (China Clay)ورمل الكوارتز (Quartz Sand) مع الفلدسبار (Feldspar).ويستخدم البورسلين لاغراض تقنية مثل كرات المطحنة ذات الكرات (Ball Mill)وحاوية المطحنة والعوازل الكهربائية بالإضافة الى التطبيقات التقليدية الأخرى وصناعة القطع المقاومة للمحاليل الكيميائية.

'''السيراميكيات التقنية :(Technical Ceramics):'''
يشمل جميع القطع السيراميكية المتزججة والمكونة :(Technical Ceramics) السيراميكيات التقنية ♦
من الاساس الطيني والمستخدمة كعوازل كهربائية أو كيمياوية أو تركيبية (ميكانيكية) اوحرارية.

===السيراميك الهندسي (Engineering Ceramics)===
[[File:Engineering Ceramics.png|thumb|Add caption here]]

السيراميكيات التقليدية ضعيفة بسبب احتوائها على المسامات (Pores)والشقوق(Cracks)بالإضافة الى معامل مرونة واطىء بسبب نسبة الاطوار الزجاجية(Glassy Phases)لذلك السيراميك الهندسي طور جوانب الضعف تلك من خلال الحصول على سيراميكيات ذات كثافة تامة مع القليل جدًا من الشقوق ومعاملات مرونة عالية. في بعض الاحيان يطلق على المنتجات السيراميكية المستخدمة في تطبيقات مصطلح السيراميك المتقدم(Advanced Ceramics) مهمة مثل الكهربائية، المغناطيسية الضوئية، الكيمياوية، الحرارية، الميكانيكية، البايلوجية والنووية.

=انواع منتجات السيراميك=

'''عادة ماتكون من منتجات السيراميك مقسمة الى أربعة انواع وذلك لسهولة الاستخدام '''

'''النوع الأول :''' الهيكلى أو الانشائي وذلك يتضمن الطوب والمواسير والارضيات والسقف والبلاط .

'''النوع الثاني :''' مقاومات الحرارة  مثل بطانات الأفران  وبطانات لإطلاق الغازات المشعة والصلب وصناعة بوتقات الزجاج .

'''النوع الثالث :'''  السلع البيضاء  وهي تتضمن ادوات المائدة وتجهيزات المطابخ وبلاط الجدران ومنتجات  الخزف والادوات الصحية .

'''النوع الرابع :'''   يتضمن التقنية والهندسة النتقدمة وخاصة فى اليابان .  وأنواع السيراميك الجديدة مثل التي تستخدم فى البلاط المستخدم فى برنامج مكوك الفضاء وفوهات الموقد الغازى والحماية النووية وكريات اكسيد الوقوداليورانيزم والزراعة الطبية البيولوجية والطلاء من شفرات التوربين النفاث وفوهات الصواريخ وفى كثير من الاحيان المواد الخام لا تشمل الطين

'''''امثلة من سيراميك السلع البيضاء''''' 

*الانواع الفخارية : التي تتم غالبا من الطين و الكوارتز و الفلسبار

*الحجر الرملي

*البورسلين والي تتم غالبا من الكاولين

*العظاء الصينة

'''''تصنيف للسيراميك الفنى'''''

*اكاسيد : الالومنيا ، برليا، زركونيا

*اكاسيد غيرجهة اتهامات مثل  ، كربيد ، بوريد ، نيتريد ، السيليسيد

*المواد المركبة :عززت الجسيمات والالياف ويمكث لكل واحد من هذه الفئات تطوير خصائص المواد الفريدة من نوعها لان السيراميك يميل ان يكون بلورى.

=تطبيقات السيراميك الهندسي=

==من ابرز التطبيقات ==

'''*قطع التورباين الغازي (Gas Turbine Components)''':  [[File:من ابرز تطبيقات السيراميك الهندسي.png|thumb|Add caption here]]
في تصنيع حلقة الاغلفة (Shroud Ring) و ريش التورباين لمحركات الهليكوبتر الصغيرة
وتصنع عادة من تلبيد Si3N4 .

'''*القطع المقاومة للحك والبلى (Wear resisting components) ''':  [[File:من ابرز تطبيقات السيراميك.png|thumb|Add caption here]]
مثل اختام اوجه المضخات (Pump face seals) ولوازم التلميع وحلقات الختم المصنعة
من تلبيد SiC .

'''*كرات مفاصل الورك (Hip joint balls) ''':  [[File:كرات مفاصل الورك.png|thumb|Add caption here]]
المصنعة من ZrO2 .

'''ملاحظة:'''
يمكن أدراج أنواع أخرى ضمن السيراميك منها: الزجاج السيراميكي، السمنت والكونكريت حيث يحتوي السمنت على خليط من الكاليسيا والسليكا والالومنيا يتم بالماء متحولا الى مادة صلبة .

==تطبيقات اخرى للسيراميك ==

'''*شفرات السكين :'''
النصل من سكين حاد السيراميك ستبقى لفترة اطول بكثير من سكين من الصلب على الرغم من انها اكثر هشاشة .

'''*السيارات :'''
فى السيارات هناك اقراص الفرامل من السيراميك مقاومة التأكل من درجات الحرارة العالية .

'''*مركبات السيراميك المتقدمة والمصفوفات المعدنية :'''
قد صممت لاحدث مركبات قتال مدرعة لانها توفر مقاومة الاختراق متفوقة على شكل موا جهة هجمات مثل المضادة للدبابات شديدة الانفجار"HEAT" وقذائف خارقة.

'''*السيراميك مثل الومنيا وكربيد البورون :'''
قد اتم استخدامهم فى سترات مدرعة لصد عيار كبير من نيران  البنادق والمعروفة عموما باسم لوحات مثل هذه الاسلحة الصغيرة .ويتم استخدام مواد مماثله لحمايه قمره القيادة لبعض الطائرات العسكريه وذلك بسبب انخفاض الوزن للماده 

*يمكن أن تستخدم كرات السراميك لتحل محل الصلب في محامل الكريات ( رولمان بلي ) فهي اكثر صلابة واقل عرضة للتآكل ويمكن أن تقدم اكثر من تلاثة اضعاف الصلب في العمر . ويحدث لها تشوة قليل تحت الاحمال ويمكن لفة اسرع في التطبيقات بسرعة عالية جدا ونتيجة للاحتكاك المتداول يمكن للحرارة ان تسبب مشاكل للمحامل المعدنية والتى خفضت من خلال استخدام السراميك . والسراميك اكثر مقاومة كيميائيا ويمكن استخدامها في البيئات الرطبة حيث محامل الفولاذ والصدأ . وفي بعض الحالات العوازل الكهربية يمكن ايضا ان تكون اكثر قيمة في المحامل . العيوب الرئيسية في استخدام السراميك هي التكلفة العالية واكثر عرضة للتلف تحت الاحمال .

*في عام 1980 قامت شركة ( تيوتا ) بالبحث لإنتاج محرك ثابت الحرارة باستخدام مكونات السراميك في مجال الغاز الساخن . من شأنة ان يسمح للسراميك ان يتحمل درجات الحرارة الاكثر من 3000 درجة فهرنهايت ( 1650 درجة مئوية ) ، فان المزايا المتوقعة ان يكون لدية مواد اخف وزنا ونظام تبريد منخفض وبالتالى تخفيض الوزن الاكبر ،لا يمكن أن تكون الزيادة متوقعة في استهلاك وقود المحرك ( الناتجة عن ارتفاع درجة الحرارة كما يتضح من نظرية كارنوفي ) ، يمكن التحقق منها تجريبيا حيث انة تبين ان انتقال الحرارة على الجدران الساخنة هو اعلى من انتقالها الى برودة المعدن على الرغم من كل هذة الخصائص المرغوب فيها ، هذة المحركات لم تنجخ في الإنتاج بسبب تكاليف مكونات السراميك والمزايا المحدودة ( العيوب الصغيرة في مادة السيراميك مع انخفاض كسر صلابة الرصاص الى السقوف التي يمكن أن تؤدي الى فشل معدات يحتمل ان تكون خطيرة ) ، تلك المحركات يمكن انشائها في بيئة معملية ولكن الإنتاج الضخم ليس ممكنا مع التكنولوجيا الحالية .

*يجرى حاليا العمل في تطوير أجزاء من السراميك لمحركات توربينات الغاز حاليا حتي الانصال مصنوعه من السبائك المعدنيه المتقدمة المستخدمة في قسم المحركات التوربينيه المصنوعة من السيراميك للعمل بكفائه اكبر . واعطاء الطائرات بعيده المدي و الحمولة كميه كبيرة من الوقود، وقد تم احراز تقدم في الاوان الأخيرة و التي تشمل السيراميك و السيراميك الحيوي مثل زراعه الاسنان و العظام الاصطناعيه ,الهديروكسيبياتيت هو المكون المعدني الطبيعي من العظام , وصناعيا من عدد من المصادر البيولوجيه والكيميائية و يمكن أن تتكون في مودا السيراميك عمليه زرع العظام مغطاه بالمواد الرابطة بسهوله الي العظام و الانسجة الأخرى في الجسم من دون تفاعلات التهابيه أو رفض من الجسم وذلك بسبب الفائدة الكبيرة لايصال الدعائم والجينات ,معظم الهيدروكسيبياتيت للسيراميك مليئه بالثغرات و تفتقر الي القوه الميكانيكيه , وتستخدم لاجهزه طبقه العظام المعدنيه المساعدة في تشكيل الرابطة علي العظام ,وتستخدم ايضا كمليء براغي العظام البلاستيكيه للمساعده في الحد من الالتهابات وزياده امتصاص هذه المواد البلاستيكيه ,يجري العمل لجعل قوه نانو بلوريه كثيفه تماما هيدروكسيباتيت ,مواد السيراميك لاجهزه تقويم العظام تحمل الوزن لتحل محل المعادن الأجنبية و المواد البلاستيكيه التي تحتوي علي العظام الاصطناعيه ولكن تحدث بشكل طبيعي . المعادن في العظام في النهايه قد يتم استخدام مواد السيراميك كبدائل للعظام .

=تصنيف المواد السيراميكية=

'''يمكن وضع تصنيف عام للمواد السيراميكية كما يلي:'''

'''*معادن الخامات السيراميكي(Raw Materials): ومن امثلتها :'''

(Amblygonite, Dolomite, Andalusite, Feldspar, Anhydrite, Fluorspar, Apatite,
Halloysite, Baddeleyite, Nepheline, Ball Clay, Nepheline Syenite, Baryte, Potash,
Bauxite, Pyrophyllite, Bentonite, Rutile, Beryl, Sillimanite, Clay, Talc, Kaolin,
Wollastonite, Diatomite, Zeolite,………).

'''*الاكاسيد البسيطة(Simple Oxides): ومن امثلتها :'''

(Alumina, Aluminum Titanate, Antimony Oxide, Barium Ferrite, Barium Titanate,
Beryllium Oxide, Bismuth Oxide, Calcium Titanate, Calcium Oxide (Lime),
Chromium Oxide, Germanium Oxide, Hafnium Oxide, Iron Oxide, Lead Oxide, Lead
Titanate, Lithium Oxide, Magnesium Oxide, Silicon Oxide, Thorium Oxide, Tin
Oxide, Titanium Oxide,………).

'''*الاكاسيد المعقدة والسيليكات (Complex Oxides and Silicates) : ومن امثلتها :'''

(Cordierite, Calcium Aluminate Cement, Forsterite, Hydroxyapatite, Magnesium
Phosphate, Mullite, Sodium Phosphate, Sodium Silicate, Spinel, Spodumene,
Strontium Titanate, Superconducting Ceramics,……….).

'''*السيراميكيات الغير اوكسيدية (Non-Oxides (Nitrides,Borides,Intermetallics, Other):
ومن امثلتها :'''

(Boron Carbide, Chromium Carbide, Silicon Carbide, Titanium Carbide, Aluminum
Nitride, Boron Nitride, Silicon Nitride, Sialon, Titanium Boride,……..).

'''*المواد المضافة (Additives):ومن امثلتها :'''

(Antimony Sulfide, Arsenic Oxide, Binders, Cerium Oxide, Citric Acid, Cobalt
Oxide, Copper Carbonate, Copper Oxide, Deflocculants, Lubricants, Manganese
Oxide, Polyethylene Glycol, Sodium Carbonate,………).

'''*مواد سيراميكية أخرى :'''

(Barium Carbonate, Barium Aluminate, Bone Ash, Cryolite, Flint, Flux, Frit, Glass
Enamel, Glazes, Grog, Gypsum, Lead Carbonate, Lithium Carbonate, Magnesium
Carbonate,…….).

=الأطيان السيراميكية (Clays)=

تتكون الأطيان بصورة عامة من تحلل الصخور النارية مثل الكرانيت حيث تكون الكرانيت من تجمد المواد المنصهرة من باطن الأرض الذي يتكون من نسب متساوية من عنصر مايكا البوتاسيوم والكوارتز والفلدسبار البوتاسيومي ، ويعتبر الفلدسبار اقل هذه المركبات ثباتًا عندما يتعرض للماء والهواء، ونتيجة تحلل الفلدسبار لفترات زمنية طويلة حيث يذوب (K2O) وجزء من السيليكاويتحد الباقي مع الماء مكونًا الكاولينايت .

=تصنيف المعادن الطينية=

*الكاولينايت
*المونتمورلونيت
*الاليت

==تركيب الكاولينايت==
 
(Kaolinite Structure) [[File:تركيب الكاولينايت.png|thumb|Add caption here]]

يعتبر الكاولينايت الصورة النقية لخام الكاولين وصيغته (Al2O3.2SiO2.2H2O) وخام الكاولين يحتوي على اكاسيد أخرى مثل : (Fe2O3, MgO, TiO2, K2O,Na2O, CaO,……) الماء الموجود في البنية التركيبية ليس حرًا وإنما يوجد مرتبطة بالتركيب البلوري  على شكل ايونات (OH)ويدعى ماء التبلور (Lattice Water)التركيب البلوري للكاولينايت عبارة عن صفيحتين لكل طبقة كاولينايت؛ الأولى صفيحة من السيليكا الرباعية(Silica Tetrahedral Sheet) تتكون من ذرتي سيليكون مرتبطة بثلاث ذرات أوكسجين مكونًا (Si2O3)، والثانية هي صفيحة من الالومينا الثمانية تتكون من أربع ايونات هايدروكسايد مرتبطة بذرتي ألمنيوم وترتبط ذرتا الألمنيوم بدورها بذرتي أوكسجين ويرمز لهذه الصفيحة: Al2(OH)4O2 ترتبط الصفيحتان عن طريق اصرتين تربط بين ذرتي السيليكون وذرتي اوكسجين في الصفيحة الثانية مكونة وحدة تركيبية تمثل طبقة الكاولينايت. الصفائح تمتلك شحنات كهربائية مختلفة بحيث الشحنة الكلية للوحدة التركيبية للكاولينايت تساوي صفر. الشحنة الكهربائية للصفائح تجعلها سهلة الانزلاق والتحرك الواحدة فوق الأخرى معطية الطين خواصه الفيزياوية كالليونة وتكوين كتلة لزجة متماسكة عند الخلط مع الماء ومن ثم إمكانية التشكيل .

'''*هناك نوعين من القوى الضعيفة تربط بين صفائح الكاولينايت:'''

*قوى فاندرفالز الضعيفة:
تظهر بين الدقائق المتقاربة وهذه القوى قصيرة المدى أي تتلاشى بزيادة المسافة بين الدقائق.

*الأواصر الهيدروجينية الضعيفة:
هي الأواصر التي تربط بين مجموعات الهيدروكسايد في صفيحة الالومينا وذرات الأوكسجين في صفيحة السيليكا القريبة. ان ضعف ترابط صفائح الكاولينايت يجعل المعادن الطينية ذات طبقات عريضة ولكنها خفيفة. يعرف الفاصل القاعدي (Plinth Separator) بأنه المسافة بين   الصفائح المتماثلة من الذرات مثل المسافة بين السليكون في أحد صفائح الكاولينايت إلى السليكون في الصفيحة التالية مباشرة. وبسبب امتلاك الكاولينايت صفيحة واحدة من الالومينا والسيليكا فأنها تدعى .المعادن الطينية أحادية الطبقة ويرمز لهذا الصنف 1:1 .

===أنواع الأطيان الكاولينية===
تشمل الأطيان التي تحتوي على الكاولينايت كمعدن طيني أساسي بالإضافة إلى بعض الاكاسيد الأخرى التي
تختلف نسبتها من نوع لآخر.

'''*الأطيان الصينية:'''
بالإضافة إلى الكاولينايت فإنها تحتوي على المايكا والفلدسبار ويمكن تنقيتها بسهولة نسبية بعملية الترشيح لان الحبيبات اقل نعومة من الشوائب فتنتج أطيان بيضاء حتى
بعد التلبيد .

'''*أطيان الكرات :'''
جاءت التسمية من المكعبات والكرات التي تقطع منها الصخور، تمتاز بصغر الحجم الحبيبي وارتفاع محتوى الشوائب ومتانة تجفيف ولدونة اكبر بالمقارنة مع الأطيان الصينية
وبسبب وجود اكاسيد الحديد والتتانيوم فإنها تتلون بلون بني داكن ويتغير بسبب وجود المواد العضوية فيصبح رمادي داكن قريب إلى الأسود وهناك نوع آخر ازرق . وجود بعض الاكاسيد المساعدة على الصهر تقلل من مقاومة هذه الأطيان للصدمة الحرارية. هناك نوع آخر يدعى السيليكوني حيث يحتوي على نسب عالية من السيليكا أكثر من 60 بالمئة وهذا يعني احتواء هذا النوع على نسب قليلة من المعدن الطيني (الكاولينايت) وتناقص اللدونة، بسبب وجود الشوائب العضوية في بعض هذه الأنواع تكون لها لونة عالية بالإضافة إلى نسبة عالية من الفقدان في الكتلة نتيجة الحرق.

'''*الأطيان المحروقة :'''
لها خصائص مشتركة من الأنواع السابقة، وبسبب اختلاطها مع الفحم النباتي الذي يقوم بامتصاص المركبات القلوية وبالتالي زيادة مقاومة الصدمة الحرارية لذلك تستخدم في صناعة الحراريات .

==المونتمورلونيت==   

[[File:تركيب المونتمورلونيت.png|thumb|Add caption here]]

الوحدة التركيبية له تتألف من ثلاث صفائح الأولى من الالومينا الثمانية محصورة بين صفيحتين من السيليكا الرباعية .لذلك هي من صنف 2:1 .
ويمكن أن يدخل Mg+2 ، Ca+2 ، Na +1 كبديل عن Al+3 في طبقة الالومينا وهذا يعني زيادة في الشحنة السالبة(صافي الشحنة لا يساوي صفر) ولكي تتعادل طبقة المونتمورلونيت تمتص ايونات موجبة (Cations) فتعمل هذه الايونات الموجبة على زيادة قوى الترابط بين الطبقات وهي السبب في ظاهرة الانتفاخ عند امتصاص الماء ولدونة ومتانة تجفيف عاليتين بالإضافة إلى نعومة التركيبي الحبيبي. ومن ابرز الخامات التي تحتوي على المونتمورلونيت هو البنتونايت والذي لا يستخدم كأساس في صناعة الأجسام السيراميكية بسبب التقلص العالي في الحجم بعد الحرق وبسبب النسبة العالية من اوكسيد الحديد وبسبب احتواءه على القلويات بحيث يحصل فيه انصهار بدرجة 1300 درجة سيليزية ويستخدم كإضافات لبعض الأطيان لتحسين متانتها. أيضا يستخدم البنتونايت بكثرة في عمليات التنقيب عن النفط للمحافضة على رؤوس أداة الحفر بالتبريد ويستخدم أفضل من الرمل في السباكة وفي صناعة مواد التجميل.

==الاليت==

يمتلك ثلاث صفائح تشبه تلك في المونتمورلونيت وقد يستبدل Al+3 في صفيحة الالومينا بالعنصر Mg+2 أو Fe+3 والايون الموجب بين الطبقات هو K+1 . المايكا تمثل هذا النوع من المعادن الطينية ووجد في الكرانيت وصخور أخرى.

=الالومبنا=

تستخلص الالومينا من اطيان البوكسايت والتي تحتوي على المعدن الطيني الجبسايت بطريقة باير أما بلورات الالومينا في الطبيعة توجد على شكل بلورات الياقوت . تتميز الالومينا بالأواصر الأيونية القوية والتي تجعلها ذات خصائص جيدة ، و يعد الطور البلوري السداسي لأكثر استقرارًا من بقية الأطوار ويدعى الكورندم ويستخدم في تطبيقات تركيبية بسبب الصلادة العالية وذات خصائص حرارية جيدة ومتانة عزل كهربائي عالية.تستخدم الالومينا في جو مؤكسد وغير مؤكسد لغاية 1925 درجة سيليزية . (درجة حرارة انصهار الالومينا 2050 درجة سيليزية ). ولكن يحدث فقدان في الوزن في ضغوط واطئة في جو مفرغ وبدرجات حرارية بين 1700 درجة سيليزية الى 2000 درجة سيليزية .تقاوم الالومينا جميع الغازات عدا غاز الفلورين الرطب . وتقاوم الحوامض عدا حامض الهيدروفلوريك وحامض الفسفوريك ويحصل تآكل في الالومينا عند نفوذ أبخرة المعادن القاعدية عند درجات مرتفعة خصوصًا في الالومينا الأقل نقاوة. 
ولتحسين خصائص الالومينا الحبيبية تضاف اكاسيد مثل اوكسيد الكروم أو المغنيسيا لتحسين الصلادة وتغير اللون وتحسين خصائص النمو الحبيبي، ويتكون السباينل من إضافة MgO الى Al2O3 ورمزه MgAl2O4 وتركيبه مكعب. يمكن الحصول على منتجات الالومينا بطرق التشكيل المختلفة، وتستخدم الالومينا في تطبيقات واسعة منها: أنابيب الليزر الغازي، العوازل الكهربائية في درجات الحرارة العالية والفولتيات العالية، أنابيب الأفران الحرارية الدروع الواقية من ، القذائف، متحسسات درجات الحرارة، أدوات طحن المساحيق، مواد التنعيم والصقل، عوازل شمعات القدح في المحركات بوادق صهر المعادن ،ادوات القطع......

=السيليكا=

تعتبر من أكثر المركبات وفرة في الطبيعة وتوجد بنقاوة عالية على شكل صخور كوارتيزية أي على شكل بلورات كوارتز سداسية التركيب البلوري ، وهناك أشكال أخرى للسيليكا مثل:  (tridymite, cristobalite, vitreous silica, crypto crystalline, hydrated Silica, diatomite).
الشكل الغير بلوري للسيليكا يدعى (Fused silica) الذي يتميز بمعامل تمدد حراري واطىء جدًا بالمقارنة مع الإشكال البلورية. للسيليكا كثافة ودرجة حرارة انصهار اقل من الالومينا وهي من العوازل الكهربائية الممتازة، وتستخدم سوية مع الالومينا مكونين المولايت ،تشمل استخدامات السيليكا كافة الصناعات الزجاجية بالإضافة إلى استخدامها في صناعة الألياف البصرية والمواد الحرارية،..... تؤدي إضافة السيليكا إلى تقليل الانكماش وتقليل اللدونة مما يؤدي إلى خروج الغازات دون تأثير على شكل الجسم السيراميكي ويتحد مع اكاسيد المعادن القاعدية ليكون الزجاج ويعتبر الكوارتز المطحون أكثر استخدامًا من الأنواع الأخرى من مصادر SiO2 وذلك لسهولة تحوله إلى صيغ بلورية أخرى أثناء الحرق (التردمايت إلى الكرستوبلايت) ويتم الحصول على قطع صغيرة من SiO2 بتكسير الكتل الكبيرة مثل الكوارتزايت بواسطة الصدمة الحرارية بعد التسخين لدرجة 900 درجة سيليزية حيث تتحول إلى اللون الأبيض. ويعتبر الفلنت أحد مصادر الكوارتز المهمة والتي تضاف إلى الخامات الأخرى لتحسين خصائص الصلادة والشفافية. أما رمل السيليكا فانه رمل نقي يحتوي على نسبة اكبر من 99 بالمئة من SiO2 والأقل منه يكون بسبب اكاسيد Fe2O3 أو TiO2 .

'''*كلسنة مصادر السيليكا'''

تهدف إلى تسهيل عمليات الطحن وتتم بتسخين المادة لدرجة حرارة 900 درجة سيليزية حيث تتكسر هذه الكتل التي تكون عادة على شكل حصى إلى قطع صغيرة ويتغير لونها من الأسود إلى الأبيض ثم يطحن الكوارتز المكلسن بوجود 55 بالمئة ماء إلى اقل من  μm10 (قطر دقائق السيليكا).

=المواد السيراميكية المنتجة صناعيًا=

==كاربيد السيليكون==
مادة تتميز بالاواصر التساهمية لذلك هي ذات صلادة عالية جدًا تقترب من الماس وتحضر من تسخين رمل السيليكا وفحم الكوك .

==كاربيد البورون==
مادة ذات صلادة أعلى من SiC ، تنتج من كربنة اوكسيد البورون ويستخدم كمادة قاشطة عالية المقاومة للبليان والمقاومة الحرارية، ويستخدم في رؤوس فوهات الانابيب وخطوط التحميل وفي المفاعلات النووية وفي الدروع الواقية من الرصاص والاقنعة الواقية من النيوترونات بسبب قدرته على امتصاص النيوترونات.

==نتريد البورون==
يحضر بتسخين البورون في جو من غاز النتروجين أو الامونيا وهو ذات صيغتين أحدهما مشابه للكرافيت حيث يكون عالي المقاومة للحرارة ولكنه ضعيف ميكانيكيًا وذات
معامل احتكاك واطىء والصيغة الثانية يشبه الماس أي ذات صلادة عالية. ويستخدم في إنتاج البودقات
والسدادات المحكمة والحشوات المانعة للتسرب لدرجات عالية. له قدرة امتصاص جيدة للنيوترونات لذلك
يستعمل في صناعة قضبان السيطرة في المفاعلات النووية. ويستخدم في تزييت قوالب تصنيع الزجاج لانه لا
يلتصق به.

==نتريد السيليكون==
صلد لمدى واسع من درجات الحرارة، ويحضر من تسخين مسحوق السيليكون في جو من النتروجين أو الامونيا ويكون مقاوم للتأكسد أكثر من SiC ومقاوم للصدمة الحرارية ومتانة عالية ومقاوم للتآكل والخدش ويستخدم في صناعة ريش التورباين. ويمتاز بالأواصر التساهمية وعادة تضاف بعض انواع الاكاسيد عند تلبيده للارتفاع درجة حرارة انصهاره. 

==الكرافيت==
يتواجد في الطبيعة على شكل كاربون وهو سداسي التركيب البلوري مقاوم للحرارة ومقاوم للتفاعلات الكيمياوية ويتاكسد في درجات الحرارة العالية بشدة الى CO2 ولذلك يستخدم في تطبيقات الحرارة العالية في ج مفرغ من الهواء. وهو من السيراميكيات التي تتميز بالتوصيل الحراري والكهربائي
وتمدده الحراري واطىء ومقاومته للصدمات الحرارية عالية وتزداد متانته بارتفاع درجة الحرارة، لذلك
يستخدم في تطبيقات واسعة منها: البوادق، القوالب في الكبس على الساخن، مغلفات المزدوج الحراري،
الاقطاب الكهربائية، فحمات المحركات الكهربائية، الحث الحراري، ويعتبر وسط مهدىء للنيوترونات ومادة
مزيتة لان حبيباته زيتيه.

==السيرميت==
هي مواد خليطة من السيراميك والمعدن وتحمل صفات مشتركة للسيراميك(الصلادة، مقاومة التآكل، تحمل الحرارة العالية) والمعدن (المطيلية، مقاومة الصدمة الحرارية، التوصيل الحراري، التوصيل الكهربائي) ولذلك سنحصل على مادة ذات صفات جيدة وتستخدم في صناعة ريش التورباين ورؤوس انابيب الصواريخ ويتم إنتاج السيرمت من خلط نسبة معينة من السيراميك (الكاربيدات مثلا) مع نسبة أخرى من مسحوق معدني ويكبس ويلبد في جو مفرغ لمنع الأكسدة وتصنع اللقم الكاربيدية المستخدمة في تشغيل المعادن من السيميت .

=المصادر=

* W. Bolton, "Engineering Materials Technology", 3'ed. , Butterworth
Heinemann, Oxford, (1998)

* W.Rayan and C.Radford," White Wares Production Testing and
Quality Control", Pergamon Press, U.K (1987)

* W.Gerhartz, "Ullmann's Encyclopedia Of Industrial Chemistry",
Verlagsgesellschaft , Germany,(1987),Vol.A7 & Vol.A6.

* K. Othmer, "Encyclopedia Of Chemical Technology", 3'ed.,Vol.5, John
wiley , U.S.A (1979)

* J.H. She, J. of Materials Science, Vol.37,(2002)

* M.W. Barsoum,"Fundamentals of Ceramics", Mc Graw – hill ,Singapore
,(1997)

* W. D. Kingery and H. R. Bowen and D. R. Uhlmann, "Introduction to
Ceramics", 2nd ed. (1976)

* I. J. McColm,"Ceramic Science for Materials Technologists " , Leonard
Hill , New York , (1983)

* F. H. Norton , "Elements of Ceramics", 2nd ed. , Addison – Wesley ,
Philippines,(1974)

* W. D. Callister , " Materials Science and Engineering", 5th ed. , John
Wiley , U.S.A , (2000)

* G. Y. Onoda , L. L. Hench , "Ceramic Processing Before Firing", John
Wiley and Sons ,U.S.A, (1978)

* W. E. Worrall, "Ceramic Raw Materials", 2nd ed. ,Instiute of Ceramics ,
London,(1982).

[[تصنيف:سيراميك]]
[[تصنيف:مواد بناء]]
[[تصنيف:مواد هندسية]]