يُطلق على المعادن والمواد العضوية والسيراميك اسم “المواد الثلاثة الكبرى”. ويُشتق مصطلح “سيراميك” باللغة الإنجليزية من الكلمة اليونانية “keramos”، التي تعني «الطين المحروق».

كان مصطلح “السيراميك” في البداية يشير بشكل شبه حصري إلى الصين. أما اليوم، فنحن نطلق مصطلح «السيراميك» عادةً على المواد غير المعدنية وغير العضوية، مثل المواد المقاومة للحرارة والزجاج والأسمنت. ولهذا السبب، يُعرَّف السيراميك حاليًّا بأنه «مادة غير معدنية وغير عضوية تُصنع من خلال عملية تشكيل أو صب وتُعرَّض لدرجات حرارة عالية».

في مجال السيراميك، تُستخدم الخزف في الصناعات الإلكترونية وغيرها من الصناعات عالية التقنية، ولذلك يجب أن تستوفي مواصفات عالية الدقة ومتطلبات أداء صارمة. واليوم، يُطلق عليها اسم “السيراميك الدقيق” (المعروف أيضًا باسم «السيراميك الرقيق»)*، لتمييزها عن السيراميك التقليدي المصنوع من مواد طبيعية مثل الطين والسيليكا. والسيراميك الدقيق هو مادة مصممة بعناية، حيث يتم ضبط تركيبتها الكيميائية بدقة باستخدام مساحيق خامات مكررة أو اصطناعية، مع اتباع طرق تشكيل وتلبيد خاضعة لرقابة صارمة.

بالإضافة إلى ذلك، وفقًا لمعيار ISO** 20507 (“السيراميك الدقيق – المصطلحات”) ومعيار JIS*** R 1600، يُعرَّف السيراميك الدقيق بأنه “مواد تُنتج من خلال التحكم الدقيق في التركيب الكيميائي والبنية المجهرية والتكوين وعمليات التصنيع لتحقيق الوظائف المتوقعة، وتتكون أساسًا من مواد غير معدنية وغير عضوية”.”

تتيح المواد الخزفية الدقيقة جعل المنتجات أخف وزناً وأكثر كفاءة ومتانة، كما تقلل من فترات الصيانة وتخفض تكاليف التشغيل. ونظراً لقدرتها الفائقة على تحمل درجات الحرارة العالية وصلابتها وخصائصها الكهربائية، فإنها تُستخدم غالباً كبديل للمعادن والبوليمرات والمواد المقاومة للحرارة في مختلف التطبيقات.

تختلف التركيبات الأساسية للسيراميك اختلافًا كبيرًا، كما تختلف خصائصها اختلافًا كبيرًا أيضًا بسبب اختلاف طرق ربطها. فما هي مواد السيراميك الدقيقة الشائعة؟

يُعد سيراميك الألومينيوم أكسيد من أكثر مواد السيراميك الدقيقة استخدامًا.سيراميك أكسيد الألومنيوميُستخدم في العديد من التطبيقات، مثل احتواء المعادن المنصهرة، حيث تعمل المواد تحت أحمال ثقيلة وفي درجات حرارة عالية جدًّا، وكعازل كهربائي في شمعات الإشعال، وكذلك في بعض التطبيقات الفريدة، مثل طب الأسنان والاستخدامات الطبية. ويُستخدم أكسيد الألومنيوم المُشبع بالكروم في تصنيع أجهزة الليزر.

نظراً لخصائصها المميزة، مثل العزل الكهربائي الجيد والتوصيل الحراري العالي،سيراميك نيتريد الألومنيومتُستخدم المواد الخزفية الدقيقة في العديد من التطبيقات الإلكترونية، مثل الدوائر التي تعمل بترددات عالية. كما أنها مناسبة للدوائر المتكاملة. ومن بين المواد الخزفية الإلكترونية الأخرى: تيتانيوم أكسيد الباريوم (BaTiO₃) والزركونيا (2MgO-2Al₂O₃-5SiO₂).

سيراميك زركونياوهي مادة خزفية دقيقة شديدة الصلابة، تصل صلابة فيكسبيرد فيها إلى 1250. وتُستخدم عادةً في صناعة الشفرات الخزفية والمكونات الخزفية. كما يُستخدم أكسيد الزركونيوم في تصنيع مستشعرات الأكسجين، وكمضاف في العديد من الخزف الإلكتروني. وتُستخدم بلوراته الأحادية في صناعة المجوهرات.

سيراميك كربيد السيليكونيُعتبر من أفضل المواد الخزفية الدقيقة المستخدمة في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية جدًّا. يُستخدم كربيد السيليكون كطلاء للمواد الأخرى لحمايتها من درجات الحرارة القصوى. كما يُستخدم كمواد طحن. ويُستخدم كمواد تقوية في العديد من المواد المركبة ذات القاعدة المعدنية والخزفية. وهو مادة شبه موصلة، وتُستخدم عادةً في الأجهزة الإلكترونية التي تعمل في درجات حرارة عالية. يتمتع نيتريد السيليكون (Si3N4) بخصائص مشابهة لخصائص SiC، وإن كانت أقل قليلاً، ويمكن استخدامه في السيارات ومحركات التوربينات الغازية وغيرها.

يُعد سيراميك نيتريد البورون مادة سيراميكية اصطناعية متطورة، ويتوافر في شكل صلب ومسحوق. إن خصائصه الفريدة — بدءًا من السعة الحرارية العالية والتوصيل الحراري الممتاز وصولاً إلى سهولة المعالجة، والخصائص التشحيمية، والثابت العازل المنخفض، والقوة العازلة الفائقة — تجعل من سيراميك نيتريد البورون مادة سيراميكية دقيقة متميزة حقًّا.

سيراميك البورون النيتريد السداسي الأوجهتتميز هذه المواد بتعدد الاستخدامات، والخصائص الميكانيكية الممتازة، ومقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة الصدمات الحرارية، ومقاومة التآكل الحراري، ومقاومة تآكل المعادن المنصهرة، وغيرها من الخصائص، مما يمنحها قيمة تطبيقية مهمة ومحتملة في مجالات مثل الطيران والفضاء، والإلكترونيات، والمعادن، والآلات، والطاقة النووية.

يتميز نيتريد السيليكون (Si₃N₄) بمجموعة من الخصائص الميكانيكية والحرارية والكهربائية الأكثر تنوعًا بين جميع مواد السيراميك الدقيق. وهو نوع من السيراميك الدقيق عالي الأداء، يتميز بصلابة فائقة ومقاومة ممتازة للصدمات الحرارية والصدمات الميكانيكية. كما يتفوق على معظم المعادن في قدرته على تحمل درجات الحرارة العالية، ويتمتع بمقاومة ممتازة للزحف والتأكسد. بالإضافة إلى ذلك، فإن انخفاض التوصيل الحراري ومقاومته العالية للتآكل تجعله مادة ممتازة قادرة على تحمل أقسى الظروف في أكثر التطبيقات الصناعية قسوة. وعندما تتطلب التطبيقات درجات حرارة عالية وقدرة تحمل أحمال كبيرة،سيراميك نيتريد السيليكونإنه خيار جيد.

يتميز زجاج السيراميك الميكروكريستالي القابل للتشكيل «ماكور» (Macor) بتعدد وظائف البوليمرات عالية الأداء، وقابلية المعادن للتشكيل، بالإضافة إلى خصائص السيراميك الدقيق المتطور. وهو نوع من الزجاج السيراميكي المختلط، ويتميز بمزيج فريد من الخصائص المميزة لسلسلتين من المواد. ويُعد «ماكور» عازلًا كهربائيًا وحراريًّا ممتازًا، ويتمتع بأداء جيد في درجات الحرارة العالية، وفي بيئات الفراغ، والبيئات المسببة للتآكل.

تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لمادة «ماكور» في إمكانية معالجتها باستخدام أدوات تصنيع المعادن التقليدية. وبالمقارنة مع أنواع السيراميك الدقيق الأخرى، فإن هذا يتيح تسريع دورة الإنتاج بشكل ملحوظ وخفض تكاليف الإنتاج بشكل كبير، مما يجعلها مادة مثالية لصناعة النماذج الأولية والإنتاج بكميات متوسطة.

ربما لا تعلمون أن صعوبة تصنيع السيراميك الدقيق ترجع إلى صلابته الفائقة. ولضمان الاستمرار في إنتاج قطع سيراميك عالية الجودة بتكلفة معقولة، يجب أن تتوفر لديكم أدوات التصنيع المناسبة، ومعرفة عميقة بالمواد، وتصميم هيكلي صحيح للسيراميك.

تتمتع شركة «Zhi Hao Ceramics» بخبرة طويلة في تطوير قطع السيراميك الدقيقة عالية الجودة. ونحن نستفيد من فريقنا المتمرس ومعرفتنا العميقة بمواد السيراميك لتقديم أفضل منتجات السيراميك الدقيقة لعملائنا بأسعار تنافسية للغاية.