مادة خزفية
المحتويات
- وسائل الإعلام
- سليكاتي
- القوالب تكون مكلفة جدًا للحصول على تصميم
- تصنيع الأجسام السيراميكية
- وتحمل العيوب نقطة في البلورات الأيونية. وCoulombic
- البلاط مكوك الفضاء
- تصنع بواسطتها سبائك خاصة خصوصًا
- الإنماء البلوري
- أوكسيدي
- تقنية تشوخرالسكي
- الفحم Washery
- التطبيقات
- التحضير وقليل جدًا تجرى عمليات لاحقة
- بديلا أيونات بديل لأيونات من نوع مثل
- المنتجات الصناعية للسيراميك
- لا أوكسيدي
- عدم رياضيات الكيمياء ينحرف التكوين (من واحد
- الطبية الحيوية
- الطور السيراميكي والطور المعدني
- قد تتواجد مسامات مجهرية تمثل خواص المادة
- تصنيف المواد السيراميكية
- تقنية النانو
- التركيب البلوري
- المواد الصلبة المتبلورة والغير متبلورة
- interstitials أنيون المستبعد
- المواد البلورية والغير بلورية
- لا تظهر عيوب الانفصال وتبقى المادة متجانسة
- والخلالي الموجبة. (قد يكون أيضا أنيون (سلبي
- لذلك تصنيع المواد السيراميكية يبدأ من مساحيقها
- فرانكل وشوتكي العيوب لا تتغير نسبة من
- تصنع المنتجات السيراميكية بطريقة
- لا تجري عمليات لتغيير الحجم الحبيبي وإنما
- التفاعلات في الطور الغازي
- أكسيد الزركونيوم الرباعي
- التفاعلات الرابطة أو تفاعلات التشكيل
- . ±0.01oC
- عدم أكاسيد: الكربيدات، بوريدات، نيتريدات، سيليسيدات
- علم الفضاء

تعريفًا بالموضوع، يختلف علم المواد السيراميكية الهندسية عن فن السيراميك، حيث يشمل فن السيراميك الأسلوب التقني لقولبة وحرق الطين مثل أدوات الزينة والأدوات المنزلية. أما علم السيراميك فهو عبارة عن مواد تتضمن مجموعة واسعة من المواد التي يصعب تعريفها بشكل دقيق، ولكن التعريف الأقرب أنها مواد غير عضوية و غير معدنية حضرت بواسطة الحرارة أو التبريد. وفيما يلي تفاصيل أوسع عن ذلك.
من جهة ثانية، المواد السيراميكية ممكن أن تحتوي علي تكوين بلوري أو شبه بلوري, و تحتوي هذه المجموعة علي عده خصائص منها الصلادة, مقاومة التشكيل المرن, تحمل درجات الحرارة, مقاومة التآكل, توصيل منخفض للحرارة، وتوصيل منخفض للكهرباء مما يجعلها مستعمله في الكثير من التطبيقات مثل الصناعات الطبية، الصناعات الحربية, صناعه مركبات الفضاء, صناعة السيارات، الاتصالات, و الكثير من التطبيقات الأخرى.
وسائل الإعلام
- و كذلك من المنتجات الصناعية للسيراميك:
- بلاط السيراميك
- الإسمنت
- توليد الكهرباء
- صناعة الصلب
- التعامل مع السوائل
- معدات توزيع الطاقة
سليكاتي
في هذا الإطار، أكثر ما يميز السيراميك السليكاتي هو الطور الزجاجي عديم الشكل مع البناء المسامي الواضح، المركب الأساسي هو ثنائي أكسيد السيليكون مع إضافة أكسيد الألومنيوم، أكسيد المغنسيوم، أكسيد البيريليوم، أكسيد الزركونيوم الرباعي ,و أكاسيد أٌخري.
- أمثلة:
- (3Al2O3.2SiO2)
- (2MgO.2Al2O3.5SiO2)
القوالب تكون مكلفة جدًا للحصول على تصميم
للأشكال المعقدة.
التركيب ألمجهري يكون حسن وناعم جدًا.
تصنيع الأجسام السيراميكية
وعلى صعيد آخر، يمكن تصنيع المواد السيراميكية عبر طرق متنوعة ويتم تصنيف تقنيات تصنيع المواد السيراميكية إلى:
وتحمل العيوب نقطة في البلورات الأيونية. وCoulombic
- قوات كبيرة جدا، وأية تهمة عدم التوازن لديه قوي
- الميل إلى موازنة نفسه. للحفاظ على حياد تهمة
- يمكن أن تنشأ عيوب نقطة عدة:
- فرنكل العيب هو زوج من الكاتيون (ايون موجب) شغور
البلاط مكوك الفضاء
في هذا الإطار، الحطام الفضائي الدروع البالستية - السيراميك الدروع المنسوجة من الألياف توفر حماية أفضل لالفائق السرعة (~ 7 كم / ث) جزيئات من الدروع من الألومنيوم وزنا متساويا
فوهات الصواريخ، يقاوم، ويركز على العادم من صاروخ معزز.
تصنع بواسطتها سبائك خاصة خصوصًا
(Ceramic-Metal).
الإنماء البلوري
إضافةً إلى ذلك، وقد تتم عملية الإنماء البلوري في جو الغرفة أو في أجواء خاصة يتم التحكم بها. أشهر هذه التقنيات هي:
وفي هذا الصدد، للحصول على بلورة أحادية لمادة من بلورة متعددة التبلور أو غير متبلورة أصلا لنفس المادة نقوم بما يلي:
في هذا الإطار، هناك عدة طرق يتم من خلالها الحصول على بلورات أحادية وهذه الطرق تدعى طرق (الإنماء البلوري)
وفي هذا الصدد، إدخال وحدة تركيبية تمثل النواة يبنى على أساسها الرص الجديد من البناء البلوري بشكل منتظم وعلى نسق واحد يمثل البلورة الأحادية.
كذلك، السيطرة على معدل التبريد للمنصهر والتبريد يكون بصورة بطيئة جدًا لتحديد مواصفات البلورة وأبعادها ودرجة العيوب فيها.
من جانب آخر، تحويل المادة الصلبة المتعددة البلورات أو غير البلورية إلى حالة سائلة (منصهر) أي يتم تحويلها إلى حالة غير متبلورة بحيث يمكن من هذه المرحلة التحكم في تكوين المادة في حالتها الجديدة الأحادية البلورة.
أوكسيدي
- أكسيد الألومنيوم
- أكسيد البيريليوم
- أكسيد المغنسيوم
- ثاني أكسيد الثوريوم
- ثنائي أكسيد التيتانيوم
- Uo2
وفي السياق ذاته، يصنف السيراميك الأوكسيدي من السيراميك السليكاتي ولكن بسيطره الطور البلوري مع نسبه صغيرة من الطور الزجاجي. من أهم الأكاسيد:
تقنية تشوخرالسكي
- تقنية برجمان (Bridgman Technique)
- تقنية المنطقة العائمة (The Float Zone Process)
- طريقة ترسيب البخار (Vapor Deposition Method)
- السلوك العام
- الخصائص الفزيائية
- الخصائص الميكانيكية
- معالجة المواد السيراميكية
- مميزات المعالجة
- عيوب المعالجة
الفحم Washery
من جانب آخر، غالبا ما تكون مصنوعة منتجاتها من المواد الأخرى من الطين، والذي تم اختياره لخصائصها الفيزيائية خاص. ويمكن تصنيف هؤلاء على النحو التالي:
ومن جهة أخرى، درع منتجات السيراميك والبلاط وتشمل التقنية المستعملة في برنامج مكوك الفضاء، فوهات الموقد الغازي، والحماية البالستية والنووية كريات أكسيد قود اليورانيوم، يزرع الطبية الحيوية، شفرات التوربين النفاث محرك، والمخاريط الأنف الصواريخ.
أكاسيد: السليكا، والألومينا، زركونيا
التطبيقات
من جانب آخر، مواد السيراميك التي تحتوي على الألومينا وكربيد السيليكون هي جامدة جدا وتستعمل لأسطح الرمال المختلفة، وقطع المعادن.
وفي هذا الصدد، الغازات، والمياه، وأملاح وأحماض تقوم على عنصر مواردها المعدنية، خصائص كل من منتجات السيراميك ليست متطابقة أنها تختلف عن بعضها البعض. السيراميك موصل عادة سيئ للكهرباءولكن في بعض الحالات عندما تبرد، تتحول إلى موصل فائق. عدد قليل من السيراميك من النوع المغناطيسي لديها سلطة على هذه الخصائص من قبل بالتآمر على نسبة وطبيعة المواد المستعملة.
في هذا الإطار، السيراميك التي تتكون من السيليكا وأكسيد الزركونيوم وكربيد السيليكون والألومنيوم وأكسيد المغنيسيوم تستعمل في استخدامات مختلفة ومنها صناعة الحراريات.
وفي السياق ذاته، المواد الكيميائية همود يجعل من السيراميك مثالي في التطبيقات الطبية الحيوية مثل الأطراف الاصطناعية وتقويم العظام وزراعة الأسنان
وفي هذا السياق، قوة الانضغاط يجعل السيراميك من المواد الإنشائية (مثلًا الطوب في المنازل، وكتل حجرية في الأهرامات(
تستعمل السيراميك في مجموعة واسعة من التطبيقات:
من جهة ثانية، السيراميك ممتلكات يجعلها مناسبة بشكل خاص المنتجات. منتجات مصنوعة من مواد خزفية تتكون من مواد البناء والمواد طحن، المعدات الكهربائية، وأواني الطعام، ومنتجات الزجاج، والمواد المقاومة للحرارة.
علاوةً على ذلك، الزجاج والسيراميك يستعمل في المعدات البصرية وعزل الألياف، وذلك بسبب قدراتها على ارتفاع في درجة الحرارة
إضافةً إلى ذلك، عوازل الجهد العالي وشمعات الإشعال من السيراميك بسبب خصائص التوصيل الكهربائي
في هذا الإطار، صلابة، مقاومة التآكل لدرجات الحرارة العالية والظروف الكاوية للغاية تسمح باستخدام السيراميك في تطبيقات خاصة حيث يمكن استخدام أي مواد أخرى
كذلك، التقنية الهندسة المتقدمة: في برنامج مكوك الفضاء، وحماية البالستية والنووية وكريات أكسيد قود اليورانيوم، فوهات الموقد الغازي، وزرع الطبية الحيوية، وأقماع مقدمة الصواريخ، وريش التوربينات النفاثة
إضافةً إلى ذلك، العزل الحراري الجيد للسيراميك ولذلك يستعمل في الأفران والبلاط والخارج على المسبار المكوك بعض سيراميك شفافة إلى الرادار والموجات الكهرومغناطيسية الأخرى، ويتم استخدامها في ناقلي
- ويقوم المهندسين البحوث باستمرار تطوير استخدامات السيراميك
- وتنقسم منتجات الخزف إلى 4 قطاعات:
- الهيكلية: ، بما في ذلك الطوب والبلاط سقف وأرضية الأنابيب
- حرارية: مثل بطانات فرن وبوتقات الصلب، وصناعة الزجاج
وفي السياق ذاته، المعادن والبلاستيك والسيراميك والمواد الهندسية الكبيرة. بين السيراميك الثلاثة هم الاصطناعية إلى حد كبير. السيراميك يتألف من المواد الروتينية مثل الاسمنت والزجاج والخزف والطوب، ومواد غريبة مثل المركبات . ونظرا لقوته الممتازة لمقاومة الحرارة والمواد الكيميائية يجد السيراميك نطاق واسع في الصناعات الفضائية والالكترونيات.
ومن جهة أخرى، التركيبات البيضاء، بما في ذلك أدوات المائدة ومنتجات الفخار، وبلاط الجدران والأدوات الصحية
كذلك، يصنع من السيراميك والمعادن الشائعة مثل الفلسبار والتلك. والصلصال، والسيليكا منتجات خزفية مقاومة لدرجات الحرارة العالية، وهذه المعادن تعرف باسم سيليكات وهم يشكلون الغالبية من القشرة الأرضية. في مختبر الكيمياء صياغة السيراميك المتقدمة مثل الألومينا وكربيد السيليكون، وتيتانات الباريوم من مزيج ما عدا السيليكات.
التحضير وقليل جدًا تجرى عمليات لاحقة
- (Finishing).
- اقتصادية من ناحية عدم الحاجة إلى تشغيل.
- الفقدان في المادة قليل.
- يمكن الحصول على أشكال معقدة.
- تستعمل طاقة اقل لأنه نحتاج 0.75 من درجة
- حرارة الانصهار على وجه التقريب لدمج حدود الحبيبات.
بديلا أيونات بديل لأيونات من نوع مثل
أيونات فراغي هي صغيرة بالمقارنة مع هيكل المضيفة -
المنتجات الصناعية للسيراميك
- تقدم ما يلي المنتجات الصناعية للسيراميك والمنتجات القائمة على هذه الصناعة:
- السيراميك المهندسة
- السيراميك الممعدنه
- بطانة ملابس الامان
- حماية البالستية
لا أوكسيدي
إضافةً إلى ذلك، العنصر الرئيسي للسيراميك اللا اوكسيدي هو الكربون على شكل الجرافيت أو الماس:
عدم رياضيات الكيمياء ينحرف التكوين (من واحد
- قد تنبأ به الصيغة الكيميائية) تحدث عند واحد ايون
- يمكن نوع موجود في الولايات التكافؤ اثنين، مثلًا FE2 + FE3
- مثلًا، في FeO، كالعادة الحديد التكافؤ الدولة هو2 +. إذا
- 2 أيونات الحديد في الدولة + 3، ثم شاغر الحديد هو
- مطلوب للحفاظ على حياد تهمة → أقل أيونات الحديد
- يمكن للذرات ا لموجودة إما بديل أو
- الصلبة حلول الخلالي
الطبية الحيوية
- عظم الاصطناعي، تطبيقات طب الأسنان، أسنان.
- الجبائر القابلة للتحلل وعظام تعزيز يتعافى من مرض هشاشة العظام
- زرع المواد
- إلكترونيات
- مكثفات
- حزم الدوائر المتكاملة
- المحولات
- عوازل
- بصري
- الألياف الضوئية، الموجهة الخفيفه انتقال
- مفاتيح
- مكبرات الصوت
- العدسات
- الأشعة تحت الحمراء للحرارة تسعى أجهزة
- السيارات
- درع الحرارة
- إدارة حرارة العادم
- العيوب
الطور السيراميكي والطور المعدني
مقارنة بين المواد (المعادن، السيراميك, و البوليمر)
قد تتواجد مسامات مجهرية تمثل خواص المادة
وليست عيب.
تصنيف المواد السيراميكية
إضافةً إلى ذلك، يمكن تصنيف المواد السيراميكية الحديثة إلي ثلاثة أنواع: سليكاتي، أوكسيدي, ولا أوكسيدي
تقنية النانو
إضافةً إلى ذلك، (1) التأثير والتحكم بكل ذرة من الذرات المكون للمادة، وهذا يعني تطوير طريقة للامساك بالذرة وتحريكها إلى المكان المطلوب.
ومن ناحية أخرى، (2) المرحلة الثانية وهي تطوير آلات نانوية تسمى المجمع assembler ، تبرمج مسبقاً لتتحكم في الذرات .
علاوةً على ذلك، وقد أوردت مجلة الايكونوميست مؤخرا أن الكلام بدأ عن ماده جديدة مصنوعة من نانو جزيئات تدعى قسم " Quasam " تضاف إلى البلاستيك وخزف والمعادن فتصبح قويه كالفولاذ خفيفة كالعظام وستكون لها استعمالات كثيرة خصوصا في هيكل الطائرات والأجنحة، فهي مضادة للجليد ومقاومه للحرارة حتى 900درجه مئوية.
من جهة ثانية، وهناك أجهزة على مستوى النانو تقوم بتوجيه الذرات ووضعها في مكانها الصحيح أثناء عملية التفاعل.
في هذا الإطار، إن تقنية النانو قد أحدثت ثورة هائلة في مجال الصناعة. إن إمكانية الحصول على مساحيق للمواد مع جزيئات لا يتجاوز قطرها مرتبة الميكرون قد مكن العالم الصناعي من تطوير مواد أو بنى جديدة تجمع بين الخصائص المرغوبة والإنجاز المطلوب منها .
علاوةً على ذلك، (3) لتطوير المجمعات يجب توفر أجهزة نانوية تسمى المستنسخات replicators تكون مبرمجة لتبني هذه المجمعات.
، و حجم النانو أصغر بحوالي40.000 مرة من سمك الشعرة البشرية
في هذا الإطار، و كذلك هناك مركبات تم هندستها بتقنية النانو لتتوافق مع مستوى الجزيئات والذرات، لذا فإن هذه التقنية ستخدامت في كل من التشخيص والعلاج للأمراض من شتى المجالات ومنها أمراض القلب والمخ والأعصاب والحروق والإصابات ومشاكل الإنجاب، وأيضاً استعملت بطريقة فعّآلة في مستحضرات التجميل. فمن الناحية العلاجية يمكن بواسطة هذه التقنية استئصال والقضاء على المرض وذلك بالبحث عن وتدمير الخلايا المسببة للأمراض وكذلك علاج أو إصلاح الخلايا التالفة وأيضا استخدام مضخات أو وسائل على مستوى التكنولوجيا الجزيئية كناقلة للأدوية
علاوةً على ذلك، وهناك ثلاثة مراحل للوصول إلى مواد وأجهزة وآلات مصنعة بالتكنولوجيا النانوية هي:
كذلك، عادة تتعامل تقنية النانو مع قياسات بين 0.1 إلى 100 نانومتر أي تتعامل مع تجمعات ذرية تتراوح بين خمس ذرات إلى ألف ذرة. وهي أبعاد أقل كثيرا من أبعاد البكتيريا والخلية الحية.
ومن ناحية أخرى، و يعتبر تقنية النانو هو الجيل الخامس في عالم الالكترونيات، وقد أحدثت تقنية النانو ثورة في الكثير من المجالات العلمية والصناعية والطبية والعسكرية .
كذلك، فالنانو هو أدق وحدة قياس مترية معروفة حتى الآن ( نانو متر) وهو جزء من الألف من الميكرومتر أي جزء من المليون من الميليمتر.
علاوةً على ذلك، و تعتمد تقنية النانو على تحويل المواد إلى الحجم الذري، فتحويل المواد الي الحجم الذري سيكون الطريق الجديد لبناء الآلات الدقيقة مثل الروبوتات .
ومن جهة أخرى، إن الطريقة التقليدية في تصنيع المواد الكيماوية المختلفة تتم بخلط مكونات التفاعل معا بدون الأخذ في الاعتبار اتجاه الذرات الداخلة في التفاعل وبالتالي فإن المادة الكيماوية الناتجة تكون خليطا من عدة مواد، أما باستخدام تقنية النانو فمن الممكن توجيه وضع الذرات الداخلة في التفاعل بتوجيه محدد وبالتالي فان المواد الناتجة سوف تكون أكثر دقة وأكثر نقاوة من التصنيع بالطرق التقليدية وكذلك قإن تقنية النانو تعمل على تقليل تكلفة الإنتاج وخفض الطاقة المستهلكة.
إضافةً إلى ذلك، تقنية النانو هو التقنيات المتناهية في الصغر ونسبة التسمية ( نانو) حرفياً هي تقنيات تصنع على مقياس النانو متر .
وفي هذا السياق، نستنتج مما سبق أن التكنولجيا النانوية تحتاج إلى بلايين من المستنسخات لبناء البلايين من المجمعات وهذه لن يزيد حجمها عن مكعب بحجم 1 ميليمتر مكعب والتي بدورها تتحكم في الذرات.
التركيب البلوري
يجب معرفة بعض المقارنات الهامة:
المواد الصلبة المتبلورة والغير متبلورة
من جهة ثانية، تتجمع ذراتها بشكل عشوائي وبدون نظام أو نسق محدد بحيث لا يمكن اعتبار تركيبها تكرارًا لأي خلية
من جهة ثانية، فانه يكون عشوائي في حالة أحادي أكسيد السيليكون الذري. يمكن أن تكون للمركب الواحد حالتين التبلور وغير التبلور مثل ثنائي أكسيد السيليكون
المواد الصلبة الغير متبلورة (Amorphous):
من جانب آخر، وحدة (مثل الكربون والزجاج) وتقع السوائل ومنصهرات المعادن البلورية ضمن المواد العشوائية الترتيب
وفي هذا الصدد، فيكون تركيبها عبارة عن تكرار نموذج أو خلية وحدة تملك نوعًا من التماثل ثلاثية الأبعاد. هذه الدورية في المواد المتبلورة تدعى ترتيب طويل المدى بهذه الدورية في أبعادها الثلاثة وتحتفظ البلورة التامة وإلى ما لا نهاية لكل محور.
كذلك، وقد تتحول السيليكا ومتبلور في الطبيعة في حالة الكوارتز زجاج السيليكا
كذلك، كما في الكرستوبلايت إلى أطوار بلورية أثناء التسخين إلى التردمايت.
من جهة ثانية، تحوي صفوفًا من الذرات المتجمعة والمرتبة بشكل دوري مكونة تشكيلة ثلاثية الأبعاد ولذلك
المواد الصلبة المتبلورة:
interstitials أنيون المستبعد
- درجات الذوبان أعلى إذا كان نصف القطر الأيوني ورسوم مطابقة بشكل وثيق
- تأسيس ايون مع دولة تهمة مختلفة تتطلب
- التعويض عن عيوب نقطة
المواد البلورية والغير بلورية
ومن جهة أخرى، تنصهر المواد غير المتبلورة ضمن مدى معين لدرجات الحرارة الذي يكون عادة بضع درجات، بينما
ومن جهة أخرى، تنصهر المواد الصلبة المتبلورة فجأة عند درجة حرارة معينة يمكن قياسها بخطأ تجريبي لا يزيد على
لا تظهر عيوب الانفصال وتبقى المادة متجانسة
في توزيع الحبيبات.
والخلالي الموجبة. (قد يكون أيضا أنيون (سلبي
- ايون) الشواغر والخلالي أنيون. ومع ذلك هي الأنيونات
- أكبر من الكاتيونات وأنه ليس من السهل لالخلالي أنيون
- لتكوين)
- شوتكي العيب هو زوج من الوظائف الشاغرة وأنيون الكاتيون
لذلك تصنيع المواد السيراميكية يبدأ من مساحيقها
- ولصعوبة احتواء المنصهر السيراميكي في قالب درجة حرارة انصهاره محدودة.
- مميزات منتجات تكنولوجيا المساحيق :
- تأخذ المنتجات فيها الشكل النهائي مباشرة بعد
علاوةً على ذلك، وليس من منصهراتها لان الحصول على منصهر من مادة سيراميكية صعب جدًا وذلك لارتفاع درجة حرارةانصهار المواد السيراميكية(أكثر من2000 درجة مئوية في أكثر الأحيان)
فرانكل وشوتكي العيوب لا تتغير نسبة من
الكاتيونات إلى الأنيونات → المجمع هو القياس المتكافئ
تصنع المنتجات السيراميكية بطريقة
تكنولوجيا المساحيق (P/T)(Powder Technology)
لا تجري عمليات لتغيير الحجم الحبيبي وإنما
تحدد مسبقًا أثناء التشكيل.
التفاعلات في الطور الغازي
- وتنقسم بدورها إلى:
- ترسيب الأبخرة بطريقة كيميائية
- أكسدة المعادن الموجّهة
أكسيد الزركونيوم الرباعي
في هذا الإطار، إضافة الأكاسيد الأخرى مثل(MgO,Y2O3,CaO,CeO) يمكن أن تعوق التحويل بشكل كامل أو بشكل جزئي وينتج عنها الآتي:
كذلك، السيراميك ذات المكون المزدوج أو السيراميك مختلط الاوكسيد هو سيراميك اوكسيدي يمكن أن يتفاعل مع مركب أوكسيدي لتكوين هذا النوع. أمثله عليه:
كذلك، يمكن تحسين خصائص هذه الأكاسيد عن طريق الإضافة. المواد السيراميكية ذات الصلابة المتشتتة تكون في الغالب سيراميكيات-Al2O3.
التفاعلات الرابطة أو تفاعلات التشكيل
- الطرق التي تعتمد مواد في الحالة السائلة تشكل منها مواد أخرى
- عمليات الصل-جل
- الانحلال الحراري للمواد البوليميرية
- التصنيع بالاعتماد على المساحيق
. ±0.01oC
علاوةً على ذلك، المنصهر. إن معدل التبريد للمنصهر تأثير على إعادة انتظام الذرات ورصها فكلما كان معدل التبريد بطي (يعتمد على نوع المادة) كلما كانت الفترة الممنوحة للذرات لكي تفقد طاقتها كبيرة ولذلك سوف تفقد الطاقة بالتدريج لتتراص الذرات وتتخذ كثافات أكبر وحجوم اقل وبالتالي الانتظام البلوري.
علاوةً على ذلك، إلى أن المنصهر ككل هو ليس بدرجة حرارة واحدة (أي اختلاف درجة حرارة المنطقة عن الأخرى بقليل)
كيفية الحصول على مادة بلورية من مادة غير بلورية
وفي هذا الصدد، تكون جميع المواد المتبلورة متباينة الخواص الاتجاهية وبدرجات متفاوتة أي أن بعض صفاتها المميزة تعتمد على الاتجاه الذي تقاس معه تلك الصفات بالنسبة إلى محاور البلورة بينما تكون المواد الصلبة غير المتبلورة جميعًا متماثلة الخواص الاتجاهية أي لا يظهر للاتجاه تأثير على خواصها لذلك يمكن قياس الخواص الفيزياوية والميكانيكية بدقة للمواد البلورية.
ومن جهة أخرى، المادة تدريجيًا مؤديًا ذلك إلى انكماش المادة وتقارب ذراتها وصغر حجمها وزيادة كثافتها وعند تقارب الذرات فيما بينها تتكون بذرة نواة التصلب على شكل جزر تتفرع منها تشكيلات شجيرية للتصلب مؤدية إلى تصلب المادة بشكل بلوري. إن سبب تكون بذرة التصلب في المنصهر قبل غيرها يعود
وفي هذا السياق، تُكون المواد غير المتبلورة تشكيلة منتشرة ومبعثرة عند حيود الأشعة السينية منها وهذه التشكيلة عبارة عن سلسلة من الحلقات المتحدة المراكز، بينما تكون هذه التشكيلة للمواد المتبلورة عبارة عن بقع متميزة ومنفصلة بعضها عن بعض وذات تماثل معين.
ومن ناحية أخرى، فالمناطق الأقل درجة حرارة ُتكون حالة البذرة وسوف تبرد المناطق المجاورة لها ومن ثم إلى جميع أجزاء
كذلك، عند إعطاء مادة صلبة طاقة حرارية فان ذراتها المقيدة سوف تمنح طاقة حركية للتذبذب بسعات أكبر من السعة التي كانت تتذبذب بها قبل التسخين وبزيادة هذه الطاقة تزداد السعة إلى أن تصل الطاقة الحركية الممنوحة للذرات إلى الحد الذي تتمكن به الذرّة من التحرر من طاقة الأواصر الربطة فتكون المادة هنا بحالة جديدة هي السائلة (منصهر المادة الصلبة) حيث يصبح ترتيب الذرات هنا عشوائي فتكون المادة غير بلورية، وعند البدء بتبريد هذا المنصهر سوف نبدأ بإزالة الطاقة من هذه الذرات مما يؤدي إلى تصلب
عدم أكاسيد: الكربيدات، بوريدات، نيتريدات، سيليسيدات
ومن جهة أخرى، المركبات: الجسيمات أو مصفوفات الطولي المسلحة، وتوليفات من أكاسيد وغير أكاسيد (مثل البوليمرات).
كذلك، ويمكن استخدام السيراميك في الكثير من الصناعات التكنولوجية. طلب واحد هي بلاط السيراميك في المكوك الفضائي التابع لناسا، وتستعمل لحمايته ومستقبل الطائرات الأسرع من الصوت الفضاء من الحرارة الحارقة العائدة إلى الغلاف الجوي للأرض. كما أنها تستعمل على نطاق واسع في مجال الالكترونيات والبصريات. إلى جانب التطبيقات المذكورة هنا، وتستعمل كذلك بوصفها طلاء الخزف في حالات الهندسية المختلفة. مثلًا سيكون طلاء السيراميك تحمل أكثر من إطار التيتانيوم المستعملة للطائرة. في الآونة الأخيرة قد حان هذا المجال لتشمل دراسات من بلورات واحدة أو الألياف الزجاجية، إلى جانب مواد الكريستالات التقليدية، وتطبيقات هذه قد تداخل وسريع التغير.
علم الفضاء
وفي هذا الصدد، محركات؛ التدريع ساخنة تشغيل محرك الطائرة من إتلاف المكونات الأخرى.
كذلك، الصواريخ الأنف المخاريط؛ التدريع الداخلية للصواريخ من الحرارة.
وفي هذا السياق، هياكل الطائرات، وتستعمل كما لها تأثير، وارتفاع الضغط ودرجة الحرارة عالية وخفيفة الوزن والمكونات الهيكلية.
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟