مراحل تولید سرامیک از گذشته تا امروز دستخوش تحولات زیادی شده است. از سفالگری‌های ابتدایی گرفته تا فرآیندهای صنعتی پیشرفته، سرامیک‌ها در صنایع مختلف جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده‌اند.

تاریخچه کاشی و سرامیک

سفالگری یکی از کهن‌ترین هنرهای بشری است که منشأ پیدایش کاشی و سرامیک به شمار می‌رود. نخستین آثار این هنر در ایران به حدود ۱۰ هزار سال قبل از میلاد بازمی‌گردد که در ابتدا به صورت گل نپخته بوده است. شواهد اولیه از کوره‌های پخت سفال نیز به ۶ هزار سال قبل از میلاد مربوط می‌شود.

با پیشرفت هنر سفالگری، تغییراتی در تولید به‌وجود آمد که شامل اختراع چرخ کوزه‌گری، بهبود کوره‌ها و پیشرفت در رنگ‌آمیزی و لعاب‌کاری بود. قدمت لعاب‌کاری نیز به حدود ۵ هزار سال پیش بازمی‌گردد که باعث افزایش مقاومت، زیبایی و ضدآب شدن سفال‌ها شد.

پس از ظهور اسلام، استفاده از ظروف سرامیکی به‌جای طلا، نقره و فلزات دیگر گسترش یافت. همچنین کاشی‌کاری در تزیین مساجد، محراب‌ها، دیوار حمام‌ها، آب‌نماها و بام‌ها به‌کار گرفته شد.

مراحل تولید سرامیک مسیری است که از سفالگری‌های باستانی تا خطوط تولید تمام‌اتوماتیک امروز، تحولات بزرگی را پشت سر گذاشته است.

ساختار سرامیک

کلمه‌ی “سرامیک” از واژه یونانی Keramos به معنای گل پخته گرفته شده است. سرامیک‌ها موادی جامد و شکننده‌اند که ماده اصلی آن‌ها خاک‌هایی چون خاک رس و کائولن هستند. امروزه کاربرد سرامیک فراتر از وسایل سنتی رفته و در تکنولوژی‌های نوین نیز جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده است.

مراحل تولید سرامیک

1. آماده‌سازی مواد اولیه

در ابتدا، مواد اولیه مانند خاک رس، فلدسپات و ماسه با هم مخلوط شده، آسیاب می‌شوند تا به اندازه دانه‌بندی مناسب برسند. فرآیندهایی چون الک کردن و جدا کردن ناخالصی‌ها با آهن‌ربا انجام می‌شود.

2. شکل‌دهی به اشیا

سرامیک‌ها به چند روش قالب‌گیری می‌شوند:

• قالب‌گیری با برش عمودی (برای بشقاب و فنجان)

• قالب‌گیری با فشار (برای آجر نسوز و عایق‌ها)

• قالب‌گیری تزریقی یا اکستروژن (برای اجسام با مقطع ثابت)

3. خشک‌کردن اشیای خام

سرامیک خام حدود ۵ تا ۳۰ درصد رطوبت دارد که باید قبل از پخت کاملاً خشک شود. فرآیند خشک‌کردن در دو مرحله با سرعت متفاوت انجام می‌شود و امروزه با استفاده از تکنولوژی‌های جدید مانند اشعه مادون قرمز نیز صورت می‌گیرد.

4. پخت سرامیک

فرآیند پخت شامل پنج مرحله است:

• بارگذاری در کوره

• پیش‌گرمایش

• رسیدن به دمای پخت

• خنک‌سازی

• تخلیه نهایی

5. انواع کوره‌های پخت

• کوره‌های عمودی: شعله از بالا به پایین می‌تابد.

• کوره‌های هافمن: دارای شعله متحرک و بدنه ثابت، مناسب برای پخت آجر.

لعاب‌کاری سرامیک

برای زیبایی، براق شدن، مقاومت شیمیایی و ضدآب بودن، سطح سرامیک لعاب‌کاری می‌شود. لعاب‌ها معمولاً ترکیبات معدنی هستند که یک لایه شیشه‌ای روی سطح سرامیک ایجاد می‌کنند.

کاربردهای سرامیک

کاربرد سرامیک‌ها تنها به ظروف یا کاشی محدود نیست. نمونه‌هایی از کاربردهای گسترده آن عبارتند از:

• مصالح ساختمانی: کاشی، آجر، سفال، پوشش نما و بام

• الکترونیک: فیوز، خازن، مقره

• فضا و انرژی: قطعات فضاپیما، راکتورهای اتمی

• پزشکی و آب‌درمانی: فیلتر آب، تجهیزات جراحی

• ماشین‌آلات صنعتی: آجر نسوز، عایق‌ها، ابزار برش

نتیجه‌گیری

فرآیند تولید سرامیک مسیری است که از سفالگری‌های باستانی تا خطوط تولید تمام‌اتوماتیک امروز، تحولات بزرگی را پشت سر گذاشته است. این ماده ارزشمند نه‌تنها در ساخت ظروف و کاشی‌کاری سنتی حضور داشته، بلکه امروزه با کاربردهایی گسترده در صنعت ساختمان، الکترونیک، پزشکی، فضانوردی و انرژی، نقش حیاتی ایفا می‌کند.

تولید صنعتی سرامیک با تلفیق علم، هنر و فناوری، به محصولاتی منجر می‌شود که از نظر مقاومت، زیبایی، دوام و کاربردپذیری پاسخگوی نیازهای قرن بیست‌ویکم هستند. کنترل دقیق مواد اولیه، فرمولاسیون پیشرفته، انواع قالب‌گیری، خشک‌کردن استاندارد و کوره‌های مدرن، همگی موجب افزایش کیفیت نهایی و قابلیت اطمینان سرامیک شده‌اند.

امروزه، تولید سرامیک دیگر صرفاً یک هنر نیست، بلکه صنعتی دقیق، جهانی و مبتنی بر استانداردهای زیست‌محیطی و مهندسی است. شناخت مراحل تولید سرامیک، چه برای مصرف‌کننده و چه برای مهندسان و معماران، در انتخاب بهتر و استفاده مؤثرتر از این متریال ارزشمند ضروری است.