الطين هو أي خليط معدني ترابي طبيعي غني بفيلوسيليكات الألومنيوم، مثل الكاولينيت والإليت والمونتموريلونيت. وهي المادة الخام الرئيسية لصناعة الفخار. عند خلط الطين بالماء يكتسب اللدونة التي هي أساس تكوين المجسمات الخزفية الخضراء.
يمكن تحويل الطين إلى منتجات خزفية مختلفة ، بما في ذلك الفخار الملفوف المشهور جدًا، والمزهريات الطينية، وألواح الطين، وأكواب الطين، وفخار الطين، والرسم على الفخار، ونحت الفخار، والزجاج، والطوب، والأسمنت وغيرها من الأعمال الطينية.
مواد الفخار
1. المواد الخام الطينية
يعتبر الطين المادة الخام الأكثر أهمية في صناعة الفخار. يمكن أن يؤثر تركيبه ونوعه بشكل مباشر على النتيجة النهائية لمنتجات الفخار.
فيما يلي الأنواع الأربعة الشائعة من الطين . بالطبع، يمكنك أيضًا صنع وصفات من الطين مع عائلتك.
① الطين الفخارييتمتع طين الخزف بسمعة طيبة لكونه بلاستيكيًا تمامًا. الطين "البلاستيكي" ناعم جدًا، وسهل التشكيل ومن ثم الحفاظ على شكله، وبالتالي فهو طين جيد للمبتدئين.
وينقسم طين الخزف إلى أنواع الطين، والطين الأبيض قليل النار، والجنة. لونه في الغالب أحمر أو برتقالي، ولكن يمكن أيضًا أن يكون أصفر أو أبيض أو أسمر أو برتقالي.
طين الخزف هو طين منخفض النار. يتم إطلاق درجة حرارة النار بين 1479 و2109 فهرنهايت (804-1154 درجة مئوية). نظرًا لأنه أقل كثافة وأقل قوة، فإنه سوف يتشقق ويتكسر بسهولة أكبر من الخزف الحجري أو طين البورسلين.
② طين النارالطين الناري هو طين مقاوم للحرارة ولا يستخدم كجسم طيني بمفرده. غالبًا ما يتم إضافته إلى طين آخر مثل طين الخزف الحجري لزيادة اللدونة ودرجة حرارة حرق الجسم الطيني الذي تتم إضافته إليه.
في شكله الجاف، غالبًا ما يكون طين النار برتقاليًا أو رماديًا. لديها درجة حرارة حرق عالية جدا. ينضج عند حوالي 2696 درجة فهرنهايت. يستخدم الطين الناري على نطاق واسع، مثل صناعة طوب الفرن وطوب الفرن.
③ الطين الحجرييتمتع الخزف الحجري بسمعة طيبة لكونه سهل الاستخدام وتطبيقًا واسع النطاق. بالمقارنة مع طين الفخار، فإن طين الخزف الحجري قوي ومقاوم للماء وغير مسامي، وبالتالي فهو يستخدم بشكل شائع في أواني الطعام وأوعية حفظ الماء مثل المزهريات.
حرائق الطين الحجري في نطاق النار المتوسط إلى العالي. يتم إطلاقها في مكان ما بين 2010-2370F (1100-1300C).
يأتي طين الخزف الحجري بألوان مختلفة، تتراوح من الرمادي الفاتح إلى الرمادي الداكن.
عند إطلاق النار، غالبًا ما يتم خلط طين الخزف الحجري مع طين الكرة البلاستيكية والطين المقاوم للحرارة لجعله قابلاً للاستخدام.
④ طين الكاولين (البورسلين).طين الكاولين (البورسلين) صلب للغاية وله ملمس ناعم ومصقول، وبالتالي يمكن استخدامه في أعمال الفخار والنحت الأكثر دقة.
ومع ذلك، فهي تتمتع بسمعة كونها صعبة الاستخدام. تتميز بمرونة منخفضة وتجف بسرعة، وهي غير مناسبة للمبتدئين الجدد.
عندما يكون رطبًا، يكون لونه إما رمادي باهت أو أبيض/أبيض مصفر. بمجرد إطلاقه، يصبح لونه أبيض وله مظهر شفاف. البورسلين عبارة عن طين عالي النار وغالبًا ما يتم تسخينه فوق 2300 درجة فهرنهايت (1260 درجة مئوية).
2. المواد الخام الكوارتز
هناك أنواع عديدة من المعادن المحتوية على SiO2 ، بعضها يتواجد على شكل مركبات سيليكات، تشكل معادن وصخوراً مختلفة.
أما الجزء الآخر فيوجد في حالة مستقلة ويصبح كيانًا معدنيًا منفصلاً، يشار إلى السيليكا البلورية فيه مجتمعة باسم الكوارتز.
3. المواد الخام الفلسبار
الفلسبار هو المادة الخام الرئيسية في صناعة الفخار. يتم استخدامه بشكل عام كمكون أساسي للفراغات، والتزجيج، وتدفق الألوان، وما إلى ذلك، بكمية كبيرة، وهو أحد المواد الخام الثلاثة الرئيسية للسيراميك اليومي.
هناك أنواع عديدة من الفلسبار في الطبيعة، وكلها مكونة من أربعة أنواع من الفلسبار: الألبيت، فلسبار البوتاس، الأنورثيت، الفلسبار.
4. المواد الخام الأخرى
وتشمل مواد الفخار أيضًا مواد معدنية أخرى (مثل البورسلين والبيروفيليت ومعادن الألومينا العالية وسيليكات الأرض القلوية والكربونات وغيرها)، بالإضافة إلى مواد خزفية جديدة (أكاسيد وكربيدات ونيتريدات وغيرها).
كيف يصنع الفخار من الطين؟
الخطوة 1: الطحن
تم اعتماد طريقة التكسير. أولاً، يتم إرسال المواد إلى الكسارة الفكية والكسارة المخروطية لسحقها إلى بضعة ملليمترات. ثم يتم إرسالها إلى مطحنة الكرات الخزفية لطحنها إلى مساحيق دقيقة بحجم جسيمات يبلغ 1.0 ميكرومتر.
يمكن لمطحنة الكرة الخزفية Fote طحن وخلط المواد الرطبة والجافة بدقة شديدة. كما أنه يطلق الشوائب في المادة من أجل خلط وتشكيل أفضل، مما يؤدي إلى مادة أكثر تفاعلاً أثناء إطلاق النار.
وسائط الطحن هي كرات السيراميك. سرعة المطحنة الكروية هي 25~28r ⁄min. حجم التغذية 2 ملم. طريقة التغذية هي وضع المواد الصلبة أولاً، ثم إضافة المواد اللينة.
الخطوة 2: الفحص
استخدام غربال اهتزازي لفصل المواد المطلوبة عن المواد غير الصالحة للاستخدام. يمكنه إزالة النفايات والمواد كبيرة الحجم بحيث يكون للخليط تناسق موحد.
تتميز شاشة الاهتزاز Fote بقدرة تحميل عالية، وهي مناسبة لمعالجة المواد الكبيرة التي تحتوي على الطين. يمكنك اختيار أحجام شبكية مختلفة وتختلف الأحجام باختلاف سمك الملاط ونسبة المواد الصلبة في الخليط.
الخطوة 3: نزح المياه
قبل أي عملية وتشكيل، يجب تجفيف الطين الطيني في مكبس الترشيح . وذلك لأن الملاط كثيف جدًا وثقيل ويحتاج عادةً إلى نزح الماء للحصول على كعكة طينية صلبة وجافة.
الخطوة 4: الخلط
للحصول على مادة أكثر تجانسًا قبل التشكيل، يجب خلط طين السيراميك جيدًا. كما يمنع ترسيب الطين.
في معظم الحالات، يكون الخلاط هو الآلة المثالية لمعالجة الخلطات الجافة. يستخدم الخلاط لعجن الطين وإزالة فقاعات الهواء.
الخطوة 5: التشكيل
أولاً، إضافة الملدنات إلى المواد الخام الدقيقة، والتحكم في محتوى الماء إلى 19-27%، بحيث تتمتع فراغات المواد الخام بمرونة جيدة. تشير اللدونة إلى تشوه الفراغات دون تشققات تحت تأثير القوة الخارجية.
بعد ذلك، تتم معالجة الطين الخزفي والفراغ إلى فراغ بالشكل والحجم المطلوبين.
تشمل طرق التشكيل الضغط الجاف، والضغط المتوازن، وتشكيل البلاستيك، والصب بالقالب الساخن، وصب الشريط. بمجرد أن تصبح تركيبة المسحوق متجانسة، سيتم تشكيلها وضغطها في شكل بسكويت أو جسم بلاط Greenware.
يمكن للمبتدئين وفناني الطين أيضًا اختيارعجلة فخارية للبيع. عملها بسيط، والسعر منخفض (بضع مئات من الدولارات)، ويمكنك أيضًا صنع فخار جميل.
الخطوة 6: إطلاق النار
يشير إطلاق النار إلى عملية تكثيف الجسم الخزفي تحت التكليس بدرجة حرارة عالية في فرن الطين ، مما يؤدي إلى تقليل مساحة السطح وتقليل المسامية وتحسين الخواص الميكانيكية.
عادة ما يتم تسخين السيراميك بنسبة 50-75% من درجة حرارة انصهار المادة. تنقسم عملية الحرق إلى 5 مراحل:
- 1 مرحلة درجة الحرارة المنخفضة (درجة حرارة الغرفة إلى حوالي 300 درجة مئوية)
- 2 مرحلة درجة الحرارة المتوسطة (المعروفة أيضًا بمرحلة التحلل والأكسدة، من 300 إلى 950 درجة مئوية)
- 3 مرحلة ارتفاع درجة الحرارة (950 درجة مئوية) إلى درجة حرارة الاشتعال)
- 4 مرحلة الحفاظ على الحرارة
- 5 مرحلة التبريد
- وقت إطلاق قصير جدًا: يمنحك منتجًا نهائيًا مساميًا ومنخفض الكثافة.
- وقت إطلاق قصير: وقت إطلاق متوسط يؤدي إلى منتجات دقيقة الحبيبات وعالية القوة.
- وقت إطلاق طويل: قم بإنتاج منتج ذو حبيبات خشنة ومقاوم للزحف. وهذا يعني أن المادة لن تتشوه عندما تكون تحت الحمل لفترة من الوقت.
الخطوة 7: عملية ما بعد المعالجة بعد إطلاق النار
تشمل طرق المعالجة الشائعة للمتابعة التزجيج والتصنيع والتعدين.
① الفخار التزجيج: يشمل التزجيج الطلاء أو الغمس أو رش التزجيج الخام على الفخار. أثناء نار التزجيج، يذوب التزجيج ثم يتصلب، مكونًا طبقة تشبه الزجاج على الفخار، مما يهدف إلى تحسين النعومة والقوة والمقاومة للحرارة.
ليست كل أنواع السيراميك مزججة. غالبًا ما يتم تزجيج تلك التي يتم تزجيجها قبل إطلاق النار، أو تزجيجها عند إطلاق النار، تليها إعادة إطلاق النار لتبطين التزجيج.
② التصنيع: يمكن أن تجعل منتجات السيراميك تلبي متطلبات الأحجام، ويمكنها أيضًا تحسين نعومة سطح السيراميك. وتشمل الطرق الطحن والمعالجة بالليزر والموجات فوق الصوتية.
③ المعدنة: لتلبية احتياجات الخواص الكهربائية أو تحقيق ختم السيراميك والمعادن، يتم طلاء طبقة معدنية على الأسطح الخزفية عن طريق الفضة والطلاء الكهربائي.
