عالم المواد الخزفية فائق القوة!

هل سبق لك أن استخدمت طبقًا أو كوبًا أو حتى طوبًا؟ إذا كان الأمر كذلك، فقد استخدمت مادة خزفية! أود أن أخبركم كل شيء عن هذه المواد الرائعة. إنها أكثر من مجرد أطباق. يتم استخدامها في سيارات السباق السريعة والسفن الفضائية وحتى داخل أجسامنا! في هذه المقالة، سوف تتعلم كل شيء عن المواد الخزفية. سننتقل من أواني الطين البسيطة إلى الخزفيات المتقدمة فائقة القوة. سوف تكتشف لماذا هذه المادة التي تدوم طويلاً مميزة للغاية. سترى أيضًا سبب أهميتها الكبيرة في عالمنا. إنها رحلة إلى عالم علم وهندسة المواد أعتقد أنك ستجدها مثيرة للغاية! هذا موضوع مثير للاهتمام للغاية. عندما تفهم هذه المادة الخزفية، سترى عالمًا سريًا من العلوم يحيط بك.

ما هي المواد الخزفية على أي حال؟

هذا سؤال رائع! السيراميك مادة صلبة غير عضوية وغير معدنية. قد يبدو ذلك كثيرًا، ولكن دعنا ننظر إليه قطعة قطعة. تعني كلمة "غير عضوي" أنه لا يأتي من شيء حي، مثل نبات أو حيوان. تعني كلمة "غير معدني" أنه ليس معدنًا، مثل الحديد أو الذهب. يتم تصنيع قطعة من مادة السيراميك عن طريق أخذ المكونات الأساسية، مثل الطين. يتم خلط هذه المكونات بالماء. ثم يتم وضعها في الشكل الذي تريده. بعد ذلك، يتم تسخينها إلى درجة حرارة عالية جدًا. يسمى جزء التسخين هذا بالحرق. يتم ذلك في فرن خاص يسمى الفرن. يتم تجميع الذرات الصغيرة داخل المادة الخزفية معًا عن طريق روابط قوية جدًا. تسمى هذه الروابط بالروابط الأيونية والتساهمية. هذا ما يمنح المادة الخزفية ميزاتها الخاصة والوظائف التي يمكنها القيام بها.

هذه المواد موجودة في كل مكان. فكر في كوب قهوة. إنه صلب. يمكنه حمل القهوة الساخنة ولن يذوب. كما أنه لا يصدأ. هذه هي المادة الخزفية التي تقوم بعملها! إن الطريقة التي يتم بها بناء السيراميك والمواد التي تصنع منها تجعلها مفيدة للغاية. إنها أكثر بكثير من مجرد فخار بسيط. يبحث العلماء والمهندسون دائمًا عن طرق جديدة لاستخدام هذا النوع المذهل من المواد. يمكنك أن تجده في البلاط الموجود على مكوك فضائي. يمكنك أيضًا أن تجده في الأجزاء الموجودة في هاتفك. يتم استخدام السيراميك في جميع أنواع الأماكن. الجمعية الأمريكية للسيراميك هي مجموعة كبيرة من الناس. وظيفتهم هي دراسة هذه المادة الخزفية الرائعة. إنهم يتعلمون كل شيء بدءًا من السيراميك التقليدي وحتى أحدث المواد الخزفية المتقدمة.

تشتهر المادة الخزفية بكونها صلبة وقوية. ولكن يمكن أيضًا كسرها بسهولة إذا أسقطتها. وهذا ما يسمى بالهشاشة. فكر في كوب القهوة هذا مرة أخرى. إنه قوي بما يكفي للاستخدام كل يوم. لكنه سينكسر إلى قطع عديدة إذا سقط على الأرض. هذا شيء مهم للغاية حول ما يجعل المادة الخزفية على ما هي عليه. يعمل العلماء في هندسة السيراميك على صنع سيراميك جديد يصعب كسره. إنهم يصنعون مواد جديدة بخصائص ميكانيكية مذهلة. هذه المواد الجديدة تغير العالم. هذه المواد الهندسية الخاصة هي جزء كبير مما سنستخدمه في المستقبل.

ما هي السيراميك التقليدية؟

عندما تسمع كلمة "سيراميك"، فمن المحتمل أنك تفكر في السيراميك التقليدي. سيكون لديك الحق! هذه هي أقدم أنواع السيراميك التي صنعها الناس. لقد كنا نصنعها منذ آلاف السنين. الشيء الرئيسي الذي يدخل في معظم منتجات السيراميك التقليدية هو الطين. الطين هو نوع من الأوساخ التي يمكنك أن تجدها في أي مكان تقريبًا على وجه الأرض. عندما تخلط الطين بالماء، يصبح ناعمًا. ثم يصبح من السهل تشكيله. يمكن للناس تشكيله بأيديهم أو على عجلة غزل خاصة.

بعد تشكيل الطين، يتم طهيه في فرن خاص يسمى الفرن. وهذا يجعل الطين صلبًا وقويًا للغاية. بعض المواد الشائعة المستخدمة في السيراميك التقليدي هي الطين والسيليكا (التي يمكنك أن تجدها في الرمل) وصخر آخر يسمى الفلسبار. تتضمن هذه المواد الطين وأشياء طبيعية أخرى من الأرض. الطوب والبلاط والفخار كلها أمثلة رائعة على السيراميك التقليدي. غالبًا ما تستخدم كمواد بناء ومنتجات بناء. حتى الأطباق الفاخرة، مثل الخزف الصيني، هي نوع من السيراميك التقليدي. يتم تصنيع الخزف الصيني عن طريق خلط الطين برماد العظام. وهذا يجعله أبيض وقويًا للغاية.

غالبًا ما تحتوي الأشياء المصنوعة من السيراميك التقليدي على ثقوب صغيرة فيها. وهذا يعني أنها يمكن أن تمتص الماء. تسمى هذه الخاصية بالمسامية. لإصلاح ذلك، غالبًا ما يضع الخزافون طبقة لامعة على السطح الخارجي. هذه الطبقة تشبه طبقة رقيقة من الزجاج. إنه يغلق الثقوب ويجعل المنتج الخزفي مقاومًا للماء. في المرة القادمة التي ترى فيها جدارًا من الطوب أو مزهرية جميلة، تذكر أنك تنظر إلى مادة خزفية. إنها مادة يصنعها الناس منذ وقت طويل جدًا! هذه التكنولوجيا البسيطة التي تستخدم الطين لا تزال مفيدة جدًا اليوم.

هل توجد سيراميك فائقة؟ أخبرني عن السيراميك المتقدم!

نعم، هناك سيراميك فائق! تسمى بالخزفيات المتقدمة، وهي مذهلة حقًا. السيراميك التقليدي مصنوع في الغالب من الطين. لكن السيراميك المتقدم مختلف. وهي مصنوعة من مساحيق نظيفة جدًا يصنعها الناس. تتمتع هذه المواد القائمة على مواد كيميائية خاصة بقدرات مذهلة. على سبيل المثال، فهي قوية جدًا ويمكنها تحمل الحرارة الشديدة. لقد عمل مجال علم وهندسة المواد بجد لإنشاء هذه المواد الخاصة. تم تصميم السيراميك المتقدم للقيام بوظائف خاصة جدًا لا تستطيع المواد الأخرى القيام بها.

هذه ليست مثل فناجين الشاي الخاصة بجدتك! المواد الخزفية المتقدمة مصنوعة من مواد كيميائية خاصة. وتشمل هذه كربيد السيليكون والزركونيا والألومينا. على سبيل المثال، الزركونيا هي مادة خزفية قوية بشكل لا يصدق. إنها قوية جدًا لدرجة أنها تستخدم أحيانًا في زراعة الأسنان. كما أنها تستخدم لصنع السكاكين التي تظل حادة لفترة أطول بكثير من السكاكين الفولاذية. كربيد السيليكون هو مادة خزفية متقدمة مذهلة أخرى. لديها صلابة عالية جدا. كما أنها رائعة في التعامل مع الأماكن ذات درجات الحرارة العالية. يمكنك أن تجده في مكابح السيارات السريعة جدًا. حتى أنه موجود في السترات الواقية من الرصاص كجزء من الحشوات الواقية للأسلحة الصغيرة.

هذه المواد الخزفية الحديثة مهمة جدًا للعديد من التقنيات الجديدة. يتم استخدامها لصنع أجزاء خزفية لأجهزة الكمبيوتر والمحركات وأدوات الأطباء. إنها قوية جدًا ويمكنها تحمل الكثير من الحرارة. ولهذا السبب، يتم استخدام المواد الخزفية في أنواع جديدة من مصادر الطاقة، مثل خلايا الوقود. يمكن لهذه الأجهزة، مثل خلايا الوقود الصلبة، أن تنتج الكهرباء بطريقة نظيفة للغاية. يمكن تصنيع السيراميك المتقدم ليكون له خصائص كهربائية أو خصائص فيزيائية محددة للغاية. هذا هو السبب في أن هذه المواد الجديدة مهمة جدًا. إنها تساعد في جعل التكنولوجيا لدينا أفضل وأسرع.

ما هي الخصائص الخاصة للسيراميك؟

تشتهر المواد الخزفية بمجموعتها الخاصة من القدرات! لنتحدث عن خصائص السيراميك. أحد أكبرها هو مدى تعاملهم مع الحرارة. معظم أنواع السيراميك لديها درجة حرارة عالية جدًا حيث تذوب. هذا هو السبب في أنها رائعة لتبطين الجزء الداخلي من الأفران الكبيرة، أو للاستخدام كمادة مقاومة للحرارة. يمكن أن تصبح ساخنة جدًا ولا تغير شكلها. وهذا يجعلها مثالية لأي وظيفة ذات إعداد درجة حرارة عالية. تعني القدرة على التعامل مع الحرارة أيضًا أنها تتمتع بمقاومة جيدة للصدمات الحرارية. وهذا يعني أنها يمكن أن تتعامل مع التغيرات السريعة في درجة الحرارة ولن تتشقق. وهذا مهم جدًا لأشياء مثل المقالي المستخدمة للطهي.

ميزة أخرى مهمة هي صلابتها العالية. المادة الخزفية هي واحدة من أصعب الأشياء التي يمكنك أن تجدها. هذا هو السبب في أنها جيدة جدًا في عدم التعرض للخدش أو التآكل. فكر في أرضية من البلاط. يمكن للناس المشي عليها لسنوات وستظل تبدو جيدة. هذه المقاومة للتآكل هي جزء مهم جدًا من خصائصها الميكانيكية. المواد مثل كربيد التنغستن وكربيد السيليكون صلبة للغاية. وهذا يجعلها مثالية للأدوات المستخدمة للقطع. تأتي هذه الصلابة من الروابط القوية التي تربط الذرات معًا في التركيب الخزفي البلوري.

بالإضافة إلى كونها صلبة وجيدة مع الحرارة، فإن السيراميك أيضًا قوي جدًا عند الضغط عليه. ولكن يمكن أن تكون هشة. وهذا يعني أنها لا تحب أن يتم سحبها أو ثنيها. كما أنها تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل. وهذا يعني أنها لا تصدأ أو تتضرر بسبب المواد الكيميائية. غالبًا ما تكون المادة الخزفية خاملة كيميائيًا. وهذا يعني أنها لن تتفاعل مع الأشياء الموجودة حولها. هذا هو السبب في استخدام السيراميك في المختبرات العلمية وللأجزاء الطبية التي تدخل الجسم. أخيرًا، عادةً ما تكون عوازل كهربائية رائعة. وهذا يعني أنها لا تسمح بمرور الكهرباء من خلالها. كل هذه الخصائص المرغوبة معًا تجعل المادة الخزفية الخيار الأفضل للعديد من الوظائف الصعبة.

فيما يلي جدول بسيط لإظهار بعض هذه الخصائص:

ما هي ألياف السيراميك؟

هذا جزء رائع حقًا من عالم السيراميك! تخيل فقط أخذ مادة خزفية وتحويلها إلى خيوط صغيرة ورقيقة جدًا. سيكون الأمر أشبه بشبكة العنكبوت ولكنه أقوى بكثير. هذا ما هي الألياف الخزفية! هذه الألياف هي نوع من المواد المركبة. إنها تمزج بين القدرات المذهلة للسيراميك، مثل التعامل مع الحرارة، والقدرة على الانحناء مثل الألياف. إنها خفيفة جدًا، ولكنها أيضًا قوية جدًا. إنه مثل وجود حبل مصنوع من الصخور التي لا يزال بإمكانك ثنيها ونسجها.

إذن، ما هي استخداماتها؟ إنها جيدة جدًا في التعامل مع درجات الحرارة العالية. ولهذا السبب، غالبًا ما تستخدم الألياف الخزفية للحفاظ على الحرارة في مكان واحد. وهذا ما يسمى العزل. يمكن تحويلها إلى بطانيات أو ألواح. يتم وضعها داخل الأفران الكبيرة والأفران والمحركات لمنع الحرارة من الخروج. وهذا يساعد على توفير الطاقة. كما أنه يحمي الأجزاء الأخرى من المناطق الساخنة. كما أنها تستخدم لبناء الطائرات والمركبات الفضائية. إنها تحمي أجزاء من هذه المركبات من الحرارة العالية جدًا الناتجة عن الطيران بسرعة كبيرة. تتمتع هذه المواد بخصائص توصيل حراري رائعة. وهذا يعني أنها رائعة في التحكم في كيفية انتقال الحرارة من مكان إلى آخر.

إن صنع الألياف الخزفية هو عملية تستخدم تكنولوجيا جديدة. يأخذ العلماء سائلًا خاصًا يحتوي على مكونات السيراميك فيه. إنهم يدفعون هذا السائل عبر ثقوب صغيرة جدًا. عندما يخرج السائل، فإنه يصنع أليافًا طويلة ورقيقة. ثم يتم تسخين هذه الألياف لتحويلها إلى مادة خزفية صلبة. تتيح هذه العملية للعلماء إنشاء ألياف مثالية لوظائف معينة. هذه المكونات الخزفية هي جزء مهم من جعل الأشياء أخف وزنًا وأقوى وأفضل في التعامل مع المواقف الصعبة.

هل يمكن استخدام مادة خزفية للأجزاء المتحركة، مثل المحامل الخزفية؟

يمكنك التأكد من أنها تستطيع ذلك! قد يبدو من الغريب استخدام مادة خزفية لشيء يتحرك ويدور. لكن المحامل الخزفية هي مثال رائع على السيراميك المتقدم في العمل. المحامل عبارة عن كرات أو حلقات صغيرة تساعد الأجزاء الموجودة في الآلة على التحرك بطريقة سلسة. مثال على ذلك هو العجلات الموجودة على لوح التزلج. لفترة طويلة، كانت هذه دائمًا مصنوعة من الفولاذ. ولكن الآن، يتم استخدام المحامل الخزفية بشكل متزايد. يمكنك أن تجدها في الآلات التي تعمل بشكل جيد حقًا.

لماذا تستخدم السيراميك بدلاً من الفولاذ؟ حسنًا، تتمتع المحامل الخزفية ببعض النقاط الجيدة الكبيرة. غالبًا ما تكون مصنوعة من مواد مثل نيتريد السيليكون. أولاً، إنها أصعب بكثير من الفولاذ. وهذا يمنحهم مقاومة مذهلة للتآكل. إنها تدوم لفترة أطول بكثير. ثانيًا، إنها أخف وزنًا بكثير. هذه صفقة كبيرة جدًا في أشياء مثل سيارات السباق أو المثاقب الخاصة بأطباء الأسنان، حيث يكون لكل جزء صغير من الوزن أهمية. ثالثًا، لا تصدأ أو تتضرر بسبب المواد الكيميائية. يمكنهم أيضًا العمل بسرعات أعلى بكثير وفي درجة حرارة أعلى بكثير من المحامل الفولاذية.

الجزء الخارجي من المحمل الخزفي أملس للغاية أيضًا. وهذا يعني وجود احتكاك أقل يبطئ الأمور. لذلك، يمكن للأجزاء أن تدور بشكل أسرع وأسهل. كما أنها لا تحتاج إلى الكثير من الزيت للحفاظ على حركتها بسلاسة. كل هذه الخصائص الميكانيكية تجعلها مثالية للوظائف الصعبة للغاية. إنها تكلف أكثر في التصنيع من المحامل الفولاذية. ولكن نظرًا لأدائها العالي، فهي الخيار الأفضل للعديد من الاستخدامات الخاصة. إنه مثال رائع على كيفية استخدام السيراميك المتقدم لحل مشكلة للمهندسين.

ما هي الأنواع الرئيسية للسيراميك؟

هناك طرق عديدة لتجميع الأنواع الرئيسية من السيراميك. ولكن إحدى الطرق البسيطة هي تقسيمها حسب المواد التي تصنع منها وما تستخدم فيه. لقد تحدثنا بالفعل عن السيراميك التقليدي والسيراميك المتقدم. هذه هي أكبر طريقة لتجميعها. ولكن يمكننا أن ننظر عن كثب. داخل هذه المجموعات، ستجد أنواعًا مختلفة بناءً على المواد المستخدمة في صنعها. إن الطريقة التي يتم بها بناء السيراميك والمواد التي يصنع منها تحدد حقًا ما يمكن أن تفعله المادة الخزفية.

دعونا نلقي نظرة على بعض الأنواع الرئيسية:

• سيراميك الأكاسيد: يتضمن هذا السيراميك أكاسيد المعادن. أحدها الشائع هو الألومينا (أكسيد الألومنيوم). إنها صلبة جدًا وتستخدم على نطاق واسع بسبب صلابتها وقوتها العالية. أكسيد آخر مشهور هو الزركونيا (ثاني أكسيد الزركونيوم). وهي معروفة بصلابتها المذهلة، مما يعني صعوبة كسرها. غالبًا ما توجد هذه في السيراميك المتقدم.
• سيراميك غير الأكاسيد: هذه مواد مصنوعة من أشياء لا تحتوي على الأكسجين. تحتوي هذه المجموعة على بعض المواد فائقة القوة. على سبيل المثال، تتضمن مجموعة مواد الكربيد كربيد السيليكون وكربيد التنغستن. تتضمن مجموعة النيتريت نيتريد السيليكون. يحب الناس هذه المواد لأنها صلبة وقوية للغاية. يمكنهم أيضًا التعامل مع المواقف ذات درجات الحرارة العالية جدًا. إنها جزء كبير من المواد الهندسية.
• سيراميك زجاجي: هذا نوع خاص من المواد الخزفية. يبدأ كزجاج. ثم يتم تسخينه بطريقة خاصة. وهذا يتسبب في نمو بلورات صغيرة بداخله. وهذا يجعلها أقوى بكثير من الزجاج العادي. كما أنه يمنحها مقاومة كبيرة للصدمات الحرارية. الأسطح الملساء لبعض مواقد المطبخ مصنوعة من هذا النوع من المواد.

هذه مجرد أمثلة قليلة. عالم المواد الخزفية كبير جدًا! إنه ينتقل من الطين البسيط في وعاء إلى نيتريد السيليكون المعقد في محمل عالي السرعة. عدد الأنواع المختلفة ضخم. يعمل العلماء دائمًا على المواد والعمليات لإنشاء المزيد من أنواع السيراميك.

هل يصنع العلماء موادًا أحدث؟

نعم بالتأكيد! إن عالم علم وهندسة المواد يصنع دائمًا أشياء جديدة. وهذا يشمل إنشاء مواد جديدة من السيراميك. لا يستخدم العلماء المواد الخزفية الموجودة لدينا بالفعل فحسب. إنهم يصنعون مواد جديدة تمامًا. تتمتع هذه الأنواع الجديدة من السيراميك بميزات خاصة مصممة لحل مشاكل المستقبل. يفعلون ذلك عن طريق خلط أنواع مختلفة من مسحوق السيراميك معًا. كما أنهم يفعلون ذلك عن طريق خلط السيراميك بمواد أخرى مثل المعادن أو البلاستيك. وهذا يخلق مواد مركبة.

أحد المجالات المثيرة هو صنع السيراميك الذي ليس من السهل كسره. أكبر نقطة ضعف في المادة الخزفية هي صلابتها المنخفضة. يعمل العلماء على طرق لمنع الشقوق من التوسع. إنهم يصممون السيراميك بطرق خاصة يتم بناؤها في الداخل. يمكن لهذه التصميمات الجديدة أن تمتص قوة التعرض للضرب. فكر فقط في مادة خزفية صلبة مثل الماس ولكنها لن تنكسر إلى قطع عندما تضربها! يمكن أن يؤدي هذا العمل إلى أشياء مثل محركات السيارات المصنوعة في الغالب من أجزاء خزفية خفيفة الوزن وفعالة. ويمكن أن يؤدي أيضًا إلى مبانٍ يمكنها التعامل بشكل أفضل مع الزلازل.

مجال آخر للمواد الجديدة هو في مجال الإلكترونيات والطاقة. يصنع العلماء سيراميك بخصائص كهربائية خاصة. يمكن أن تجعل هذه أجهزة الكمبيوتر أسرع. يمكنهم أيضًا صنع بطاريات يمكنها تخزين المزيد من الطاقة. كما أنهم يصنعون سيراميك أفضل لأشياء مثل خلايا الوقود. يمكن أن تمنحنا هذه طاقة نظيفة لمنازلنا وسياراتنا. هذه المواد والعمليات هي أحدث الأشياء في العلوم. تميل المواد الخزفية إلى أن تكون مفيدة في العديد من الطرق المختلفة. إن فرص إنشاء إصدارات جديدة وأفضل لا حصر لها تقريبًا.

كيف يتم صنع منتج سيراميك؟

إن صنع منتج خزفي يشبه إلى حد ما خبز الكعكة. ولكن يتم ذلك في درجة حرارة عالية جدًا! يبدأ كل شيء بالمكونات الأولى. بالنسبة للسيراميك التقليدي، المكون الرئيسي هو الطين. بالنسبة للسيراميك المتقدم، فهو مسحوق خزفي نقي جدًا من مادة مثل الزركونيا أو كربيد السيليكون. هذه المواد الخام تشبه "الدقيق" في وصفتنا.

بعد ذلك، يتم خلط المسحوق أو الطين بالماء أو سوائل أخرى. وهذا يجعل معجونًا أو خليطًا رطبًا. ثم يتم تحويل هذا الخليط إلى الشكل الذي تريده. هناك طرق عديدة للقيام بذلك. بالنسبة للفخار، يمكنك استخدام عجلة الفخار. بالنسبة للأجزاء الخزفية الصناعية، غالبًا ما تستخدم طريقة تسمى الضغط. هذا هو المكان الذي يتم فيه ضغط المسحوق في قالب بالكثير من الضغط. تتضمن الطرق الأخرى صب الخليط الرطب في قالب وتركه يجف. غالبًا ما تسمى هذه القطعة المشكلة الأولى بـ "الجسم الأخضر". من السهل جدًا كسره في هذه المرحلة.

الخطوة الأخيرة والأكثر أهمية هي الحرق. يتم وضع الجسم الأخضر في الفرن. يتم تسخينه إلى درجة حرارة عالية جدًا. في بعض الأحيان يكون أكثر من 2000 درجة فهرنهايت! تتسبب هذه الحرارة القوية جدًا في ذوبان الأجزاء الصغيرة الموجودة في المادة الخزفية والتصاقها ببعضها البعض. وهذا يجعل الجسم صلبًا وقويًا. هذه الخطوة هي التي تحول الطين أو المسحوق الناعم إلى مادة خزفية صلبة وقوية. في بعض الأحيان، بعد الحرق، قد يتم طحن المكونات الخزفية أو تلميعها. وذلك للحصول على شكلها وحجمها النهائيين والدقيقين. إنها عملية دقيقة تمنح المنتج الخزفي جميع خصائصه الكيميائية وخصائصه الفيزيائية المذهلة.

أين يمكنني العثور على سيراميك بالقرب مني؟

يمكنك أن تجد مادة خزفية في كل مكان تنظر إليه تقريبًا! لنبدأ في منزلك. أكواب القهوة وأطباق العشاء وبلاط الحمام كلها مصنوعة من السيراميك. يعتبر الخزف الموجود في المرحاض والحوض نوعًا من المواد الخزفية. العديد من مواد البناء، مثل الطوب وبلاط الأسقف، هي أيضًا سيراميك. يتم استخدامها لأنها مادة تدوم طويلاً ويمكنها تحمل الطقس لسنوات عديدة. تعتبر مواد البناء هذه مثالًا كلاسيكيًا على السيراميك التقليدي.

الآن، دعونا ننظر في بعض الأماكن التي قد لا تتوقعها. القطعة الخزفية البيضاء الموجودة في الجزء السفلي من شمعة الإشعال في السيارة هي مادة خزفية. إنه يعمل كواحد من العوازل الكهربائية. تحتوي بعض السيارات السريعة جدًا على أقراص مكابح مصنوعة من مادة خزفية مثل كربيد السيليكون. وذلك لأنه جيد في التعامل مع درجات الحرارة العالية ولديه مقاومة كبيرة للتآكل. هاتفك وجهاز الكمبيوتر الخاص بك مليئان بأجزاء خزفية صغيرة. تساعد هذه الأجزاء في التحكم في طريقة تحرك الكهرباء. يعتبر السيراميك جزءًا أساسيًا من تكنولوجيا السيراميك التي نستخدمها كل يوم.

حتى في الطب، تعتبر المادة الخزفية مهمة جدًا. إن صلابة الزركونيا المذهلة وحقيقة أنها خاملة كيميائيًا تجعلها مادة رائعة. يتم استخدامه في زراعة الأسنان والمفاصل الجديدة لأجسام الناس. الجسم لا يحاول محاربته. ولهذا السبب، فهو خيار آمن يدوم طويلاً. من المطبخ إلى الفضاء الخارجي، فإن خصائص السيراميك تجعلها مفيدة جدًا وتستخدم على نطاق واسع. إنها مثال مثالي على كيف يمكن لعلم وهندسة المواد أن يأخذ أشياء بسيطة من الأرض، مثل الطين، ويحولها إلى منتجات عالية التقنية مذهلة. في المرة القادمة التي ترى فيها طوبًا أو تستخدم طبقًا، ستعرف القصة السرية للمادة الخزفية التي تقف وراءه.

أشياء أساسية يجب تذكرها

• المادة الخزفية هي مادة صلبة وقوية مصنوعة من مواد لا تأتي من الكائنات الحية وليست معدنًا، مثل الطين.
• السيراميك التقليدي مصنوع من مواد طبيعية مثل الطين. يتم استخدامها في أشياء مثل الطوب والفخار.
• السيراميك المتقدم مصنوع من مساحيق نقية مثل كربيد السيليكون والزركونيا. يتم استخدامها في الوظائف التي تستخدم العلوم والآلات الجديدة.
• تشمل خصائص السيراميك الصلابة العالية والقدرة على التعامل مع درجات الحرارة العالية ومقاومة جيدة للتآكل.
• يعني صنع السيراميك أنه يجب عليك خلط المواد الخام وتحويلها إلى شكل ثم طهيها في فرن شديد الحرارة يسمى الفرن.
• يمكنك أن تجد مواد خزفية في كل مكان، من طبق العشاء الخاص بك إلى الأجزاء الموجودة داخل سفينة الفضاء.