หนึ่งในวัสดุที่ใช้กันทั่วไปคือเซรามิก เป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ความคิดแรกของเราเกี่ยวกับเซรามิกน่าจะเป็นเครื่องปั้นดินเผาหรือจาน แต่เซรามิกเป็นมากกว่าเครื่องปั้นดินเผาและจาน ดินเหนียว อิฐ กระเบื้องล้วนเป็นตัวอย่างของเซรามิก
ในบทนี้ เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับ เซรามิกส์ และเราจะหารือเกี่ยวกับ:
เมื่อหลายพันปีก่อน มนุษย์ค้นพบว่าดินเหนียวสามารถพบได้มากมายและสามารถขึ้นรูปเป็นวัตถุได้โดยการผสมน้ำก่อนแล้วจึงเผา นี่คือเมื่อเซรามิกปรากฏเป็นวัสดุ ถือเป็นหนึ่งในวัสดุที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์สร้างขึ้น เครื่องปั้นดินเผายุคแรกสุดที่มนุษย์ทำขึ้นคือวัตถุเครื่องปั้นดินเผา เช่น หม้อ ภาชนะ หรือตุ๊กตาที่ทำจากดินเหนียว
คำว่าเซรามิกส์มาจากคำภาษากรีกว่า keramos ซึ่งแปลว่า "ดินเหนียวของช่างปั้นหม้อ" อย่างไรก็ตาม สารประกอบหลายชนิดที่จัดเป็นเซรามิกในปัจจุบันไม่มีดินเหนียว
ปัจจุบัน เซรามิกมีอยู่ทั่วไปรอบตัวเรา สามารถนิยามได้ว่าเป็นของแข็งที่ไม่ใช่โลหะอนินทรีย์ที่ประกอบด้วยสารประกอบโลหะหรืออโลหะที่ได้รับการขึ้นรูปแล้วทำให้แข็งโดยการให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูง
ทั้งเครื่องปั้นดินเผาและเซรามิกเป็นคำศัพท์ทั่วไปที่ใช้อธิบายวัตถุที่ขึ้นรูปด้วยดินเหนียว ชุบแข็งโดยการเผา และตกแต่งหรือเคลือบ
โดยทั่วไปแล้วเซรามิกจะทำขึ้นโดยการนำ ดินเหนียว ดินเผา แป้ง และน้ำมาผสมกัน และปั้นเป็นรูปทรงที่ต้องการ เมื่อวัตถุที่ต้องการขึ้นรูปแล้ว วัตถุนั้นจะถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิสูงมาก กระบวนการให้ความร้อนมักจะดำเนินการในเตาอบอุณหภูมิสูงที่เรียกว่าเตาเผา
เตาเผา คือห้องที่หุ้มฉนวนความร้อน ซึ่งเป็นเตาอบประเภทหนึ่ง ที่ผลิตอุณหภูมิให้เพียงพอสำหรับกระบวนการบางอย่าง เช่น การชุบแข็ง การทำให้แห้ง หรือการเปลี่ยนแปลงทางเคมี มีการใช้เตาเผามาเป็นเวลานานในการเปลี่ยนวัตถุที่ทำจากดินเหนียวให้กลายเป็นเครื่องปั้นดินเผา กระเบื้อง และอิฐ
ในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน จะเกิดปฏิกิริยาทางเคมีหลายครั้งและถูกทำให้แข็งเป็นเซรามิก
บ่อยครั้ง เซรามิกถูกเคลือบด้วยสารตกแต่ง กันน้ำ คล้ายสี สารที่มีลักษณะคล้ายสีเหล่านี้เรียกว่า เคลือบ
วัตถุเซรามิกทรงกลมทำด้วย ล้อของช่างปั้นหม้อ วงล้อของช่างปั้นหม้อมีลักษณะเหมือนจานหมุนในแนวนอนซึ่งปั้นดินเหนียวเปียกเป็นรูปหม้อหรือวัตถุเซรามิกทรงกลมอื่นๆ
ประเภทของอะตอมที่มีอยู่ ประเภทของพันธะระหว่างอะตอม และวิธีที่อะตอมรวมตัวกันเป็นตัวกำหนด คุณสมบัติของเซรามิก เช่นเดียวกับวัสดุอื่นๆ คุณสมบัติของเซรามิกประกอบด้วย:
โดยทั่วไป เซรามิกจะแข็ง ทนต่อการกัดกร่อน และเปราะ มีความทนทานสูงและสามารถต้านทานรอยขีดข่วนและความเสียหายทั่วไปได้ แต่เนื่องจากโครงสร้างโมเลกุล จึงไม่ทนทานต่อการแตก ดังนั้นหากวัตถุเซรามิกตกลงบนพื้นผิวแข็ง วัตถุเซรามิกอาจแตกได้
เซรามิกเป็นวัสดุรีไซเคิลได้ 100% แต่จริง ๆ แล้ว พวกเราหลายคนสงสัยว่าเครื่องปั้นดินเผาสามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้หรือไม่เนื่องจากทำจากวัสดุธรรมชาติ? คำตอบคือ ใช่ พวกมันสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ แต่มักจะใช้เวลานานมาก อาจใช้เวลานานถึงหนึ่งล้านปีกว่าที่เครื่องปั้นดินเผาเคลือบจะย่อยสลายทางชีวภาพ
เซรามิกมีความแข็ง มีรูพรุน และเปราะ ใช้ทำเครื่องปั้นดินเผา อิฐ กระเบื้อง ปูน แก้ว ผลิตภัณฑ์เซรามิกสามารถเป็น โครงสร้าง วัสดุทนไฟ ปูนขาว หรือทางเทคนิค แต่ละกลุ่มประกอบด้วย:
ประเภทของเซรามิกจะแตกต่างกันไปตามดินเหนียวที่ใช้สร้าง เช่นเดียวกับความร้อนที่ต้องใช้ในการเผา ประกอบด้วยเครื่องปั้นดินเผา/เซรามิกสามประเภทหลักดังต่อไปนี้:
เครื่องเคลือบดินเผาเป็นดินเผาที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำระหว่าง 1,000 ถึง 1,150 องศา เครื่องปั้นดินเผาเป็นเครื่องปั้นดินเผาที่มีรูพรุน ซึ่งหมายความว่าน้ำจะผ่านรูเล็กๆ ได้ช้า ดังนั้นเครื่องเคลือบดินเผาพื้นฐานจึงไม่สามารถใช้บรรจุน้ำได้ เครื่องปั้นดินเผาพื้นฐานมักเรียกว่าดินเผา ภาชนะดินเผาเคลือบได้ ที่สามารถกันน้ำได้
สโตนแวร์เป็นคำที่ค่อนข้างกว้างสำหรับเครื่องปั้นดินเผาหรือเซรามิกอื่นๆ ที่เผาด้วยอุณหภูมิที่ค่อนข้างสูง คำจำกัดความทางเทคนิคสมัยใหม่คือ เซรามิกเนื้อแก้ว (ผิวมัน) หรือกึ่งแก้วที่มีลักษณะมัน ซึ่งส่วนใหญ่ทำจากดินสโตนแวร์หรือดินเผาที่ไม่ทนไฟ ไม่ว่าจะเคลือบแก้วหรือไม่ก็ตาม มันไม่มีรูพรุนและอาจเคลือบหรือไม่ก็ได้
พอร์ซเลนเป็นวัสดุเซรามิกที่ทำขึ้นโดยการให้ความร้อนแก่วัสดุประเภทดินเหนียวที่อุณหภูมิสูง ประกอบด้วยดินเหนียวในรูปของเคโอลิไนต์ มีความแตกต่างระหว่างพอร์ซเลนเนื้อแข็งเผาที่อุณหภูมิ 1,400 องศาเซลเซียส และพอร์ซเลนเนื้อนิ่มเผาที่อุณหภูมิ 1,200 องศา เซลเซียส คำว่าพอร์ซเลนหมายถึงผลิตภัณฑ์เซรามิกหลากหลายประเภทที่ผ่านการอบด้วยอุณหภูมิสูงเพื่อให้ได้แก้ว หรือลักษณะคล้ายแก้ว.
ข้อดี:
ข้อเสีย:
