يعمل الطين كعنصر أساسي في صناعة الفخار ، حيث يوفر اللدونة عند مزجه بالماء ، مما يسهل تكوين أجسام خضراء خزفية. منتجات السيراميك المختلفة ، مثل الفخار الملفوف ، والمزهريات ، والأطباق ، والأكواب ، وفخار الطين ، والمنحوتات ، وأكثر من ذلك ، مصنوعة من الطين. بالإضافة إلى ذلك ، يجد الطين تطبيقات في الرسم على الفخار والزجاج والطوب والأسمنت وغيرها من الأعمال القائمة على الطين.
مواد الفخار:
1. المواد الخام الطين:
الطين ، الغني بمعادن فيلوسيليكات الألومنيوم مثل الكاولينيت والإيليت والمونتموريلونيت ، يقف كمادة خام أساسية في صناعة الفخار. يؤثر تكوينها ونوعها بشكل كبير على منتجات الفخار النهائية. تشمل أنواع الطين الشائعة ما يلي:
- طين الخزف: يشتهر الطين الفخاري بمرونته ، وهو ناعم وسهل التشكيل ، مما يجعله مناسبا للمبتدئين. ويشمل الطين ، والطين الأبيض منخفض النار ، والجنة ، وعادة ما يطلق النار في درجات حرارة منخفضة.
- طين النار: طين حراري ، يضاف غالبا إلى أنواع الطين الأخرى مثل طين الخزف الحجري لتعزيز اللدونة ودرجة حرارة إطلاق النار. يتم استخدامه في طوب الفرن والفرن بسبب ارتفاع درجة حرارة الاحتراق.
- طين الخزف الحجري: يشتهر طين الخزف الحجري بصلابته وعزله المائي وخصائصه غير المسامية ، ويستخدم بشكل شائع في أواني الطعام والأوعية المائية. يطلق النار في درجات حرارة متوسطة إلى عالية.
- طين الكاولين (الخزف): يشتهر طين البورسلين بصلابته وملمسه المكرر ، وهو مناسب للفخار المعقد والأعمال الفنية النحتية. ومع ذلك ، فإن اللدونة المنخفضة وطبيعة التجفيف السريع تجعلها صعبة للمبتدئين.
2. المواد الخام الكوارتز:
الكوارتز ، الذي يضم العديد من المعادن المحتوية على SiO2 ، موجود كمركبات سيليكات داخل المعادن والصخور وبشكل مستقل كسيليكا بلورية. إنه بمثابة مادة خام حاسمة في صناعة الفخار.
3. المواد الخام الفلسبار:
الفلسبار ، المادة الخام الأساسية في صناعة الفخار ، يستخدم في الفراغات ، والزجاج ، وتدفقات الألوان ، وأكثر من ذلك. إنه يشكل جزءا كبيرا من المواد الخام الرئيسية الثلاثة للسيراميك اليومي.
تشكل هذه المواد ، إلى جانب الكوارتز والفلسبار ، العمود الفقري لإنتاج الفخار ، مما يساهم في تنوع وجودة الأعمال الفنية الخزفية عبر مختلف الثقافات والتقاليد. هناك أنواع مختلفة من الفلسبار الموجودة في الطبيعة ، وكلها تتكون من أربعة أنواع رئيسية: ألبيت ، فلسبار البوتاس ، أنورثايت ، والفلسبار.
مواد خام أخرى:
تمتد مواد الفخار إلى ما وراء الفلسبار لتشمل مجموعة من المواد المعدنية مثل الخزف والبيروفيليت والمعادن عالية الألومينا وسيليكات الأرض القلوية والكربونات ، وكذلك المواد الخزفية الناشئة مثل الأكاسيد والكربيدات والنيتريدات.
عملية صنع الفخار:
الخطوة 1: الطحن
تتضمن المرحلة الأولية سحق المواد الخام باستخدام طرق مثل الكسارات الفكية والكسارات المخروطية ، تليها الطحن في مطحنة كروية خزفية لتحقيق مساحيق دقيقة بحجم جسيم يبلغ 1.0 ميكرومتر. مطحنة الكرة الخزفية Fote تطحن وتخلط المواد الرطبة والجافة بكفاءة ، وتطلق الشوائب لتحسين الخلط والتشكيل. كرات السيراميك بمثابة وسائط طحن.
الخطوة 2: الفحص
يتم استخدام شاشة اهتزازية لفصل المواد المطلوبة عن المواد غير القابلة للاستخدام ، مما يضمن اتساقا موحدا في الخليط. توفر شاشة الاهتزاز Fote ، بسعة تحميل عالية ، أحجاما مختلفة من الشبكات لاستيعاب سماكات الملاط المختلفة والنسب المئوية الصلبة.
الخطوة 3: نزح المياه
يتم تجفيف ملاط الطين باستخدام مكبس مرشح للحصول على كعكة طينية صلبة وجافة ضرورية للعمليات اللاحقة.
الخطوة 4: الخلط
الخلط الشامل لطين السيراميك ضروري للتوحيد ومنع الترسيب. تستخدم الخلاطات عادة لعجن الطين والقضاء على فقاعات الهواء.
الخطوة 5: التشكيل
يضاف الملدنات إلى المواد الخام الدقيقة لتحقيق اللدونة الجيدة في الفراغات الطينية. ثم يتم تشكيل الطين بالشكل المطلوب باستخدام طرق مثل الضغط الجاف أو الضغط المتساوي أو تشكيل البلاستيك أو صب القوالب الساخنة أو صب الشريط. بدلا من ذلك ، يمكن استخدام عجلة الفخار للتشكيل.
الخطوة 6: إطلاق النار
يخضع السيراميك على شكل حرق في فرن الطين ، حيث يحدث التكثيف تحت التكليس بدرجة حرارة عالية. يتم حرق السيراميك في درجات حرارة تتراوح بين 50-75٪ من نقطة الانصهار المطلقة للمادة. تتكون عملية إطلاق النار من مراحل مثل درجات الحرارة المنخفضة ودرجة الحرارة المتوسطة ودرجة الحرارة العالية والحفاظ على الحرارة والتبريد.
الخطوة 7: ما بعد العلاج
بعد إطلاق النار ، قد يخضع السيراميك لعمليات ما بعد المعالجة مثل التزجيج والتشغيل الآلي والمعادن. يتضمن التزجيج تطبيق التزجيج الخام على الفخار ، والذي يذوب أثناء إطلاق النار لتشكيل طبقة تشبه الزجاج ، مما يعزز النعومة والقوة ومقاومة الحرارة. تضمن طرق المعالجة مثل الطحن والليزر والمعالجة بالموجات فوق الصوتية أن منتجات السيراميك تلبي متطلبات الحجم وتحسن نعومة السطح. تتضمن المعدنة طلاء الأغشية المعدنية على الأسطح الخزفية لتلبية احتياجات الخصائص الكهربائية أو تحقيق ختم السيراميك المعدني.
في الختام ، تتضمن عملية صناعة الفخار سلسلة من الخطوات الدقيقة التي تهدف إلى تحويل المواد الخام إلى منتجات خزفية تامة الصنع ، وغالبا ما تتضمن معالجات إضافية لتعزيز الخصائص والجماليات.