الخزف تشمل المواد اللاعضوية اللامعدنية والمتشكلة بفعل الحرارة. أهم التطبيقات القديمة هي المواد الغضارية وأعمال الجص والفخار والقرميد والآجر المستخدم في البناء، لا ننسى أيضاً المواد الزجاجية والاسمنت. تندرج حميع المواد ذات الأصل أو الطبيعة الغضارية أو الترابية أو الكلسية ضمن المواد السيراميكية الخزف هو من المواد غير العضويه، غير المعدنية، صلبة وهشه (بعد أن يوضع بالنار) ،مرن جدا في وضعه الطبيعي، يُنتج بها العديد من الأشياء مثل الأواني الفخاريه والتماثيل الزخرفيه. كما أنها تستخدم في الطلاءات المقاومة للحرارة العالية ولذلك لخصائصة الكيمياءيه والفيزياءيه وارتفاع درجة انصهاره. عادة لون الخزف أبيض، يمكن ان مزجه بمواد مختلفة وملونة. الفخاريات عادة ما تتألف من مواد مختلفة : الطين، والفلسبار، رمل، أكسيد الحديد والالومنيا والكوارتز. الخزف هو الطين المزجج والمفخور. يرجع تاريخ الخزف إلى أقدم العصور.في الوقت الحاضر أصبح الخزف من أحد الفنون التشكيلية. وأما الاسم الاخر لهذا الخزف (سيراميك) وهو فن إسلامي قديم وأما بالغة السنسكريتية فاسمه (كيراموس). فن الخزف من أقدم الحرف والفنون فيتاريخ البشرية ولم يعرف حتى الآن أين بدأ أو متى ولكنه وليد الحاجة والصدفة معا فمياه الأمطار والأرض الترابية التي تتحول إلى طين بفعل المطر ثم تطبع عليها بصمة الارجل والخطوات شكلت تقعرات امتلأت بالمياه فعرف منها الإنسان كيف يحفظ سوائله وفى عصر الزراعة احتاج لاشياء يحفظ فيها الحبوب خاصتا بعد أن جفت الطينة ثم عرف النار وقام بتسوية الاشكال التي صنعها من الطين لتصبح اثر صلابة ولا تنهار بفعل المياة والسوائل ثم عرف ان الرمال تنصهر بفعل النار وتتحول إلى زجاج فكانت الطبقة الزجاجية التي تسد المسام في الاوانى الفخارية وتزيد الفخار صلابة وأصبح عنده نوعين من المنتج الطينى الفخار المسامى والخزف المطلى بطلاء زجاجى شفاف وأحيانا ملون وتطور من ادوات نفعية إلى فنون وعرف أيضا باسم السيراميك بعد تزجيجه بالطلاءات الزجاجية واسم سيراميك اسم اغريقى مأخوذ من كلمة كيراميكوس أى صانع الفخار وأعظم ما انتج في فنون الفخار والخزف هو ما انتجته الحضارة الإسلامية لتعدد البلدان التي ضمتها هذه الحضارة وتنوع الاساليب والتقنيات التي عرفها صانعو الفخار في ظل الامبراطورية الإسلامية. تسمى أيضاً بالمواد المتصلدة حرارياً أو المواد الغضارية. يعود الاختلاف في التسمية إلى الترجمة المصطلحة لكلمة ceramics الأجنبية. هذه المواد هي عبارة عن أكاسيد لمعادن، وتعتبرالمواد الزجاجية حالة خاصة من المواد السيراميكية.

أنواع المواد الخزفية

يغطي مفهوم المواد السيراميكية طيفاً واسعاً من المواد. حديثاً تم الاصطلاح على تقسيمها إلى قسمين أساسيين: المواد السيراميكية التقليدية والمواد السيراميكية المتقدمة. تبعاً للتصنيف العلمي فإن المواد السيراميكية تنقسم إلى:

• المواد الإنشائية: كالقرميد والآجر
• مواد العزل الحراري
• البورسلان: بأنواعه
• المواد التقنية: ولها تسميات عدة منها السيراميك الهندسي والسيراميك الصناعي والسيراميك المتقدم. تنقسم هذه المواد بدورها إلى :
  • الأكاسيد المعدنية: كالألومينا والزيركونيا
  • الأكاسيد اللامعدنية: :الكربيدات والنترات والسيليكات وأكاسيد البور
  • المواد المركبة

    خصائص الخزف

    [عدل]الخصائص الحرارية

    نظراً للخصائص الحرارية العالية لهذه المواد فإنها تستخدم في مجالات حرارية عديدة وبشكل خاص في تطبيقات العزل الحراري.

    [عدل]الخصائص الميكانيكية

    تصنف المواد السيراميكية على أنها ذات روابط تشاركية أو تشاردية/ وعلى أنها ذات بنية بللورية أو هلامية. تعتبر الخصائص الميكانيكية ضعيفة

    [عدل]الخصائص الكهربائية

    تزداد أهمية الخواص الكهربائية لهذه المواد في التطبيقات التي تعتمد على مقياس ذرات من رتبة الميكرو أو النانو.

    [عدل]

    تصنيع الخزف

    يمكن تصنيع المواد السيراميكية عبر طرق متنوعة، بعض هذه الطرق معروف منذ الحضارات القديمة. يعتبر مفهوم التصليد الحراري من المفاهيم العامة لدى الحديث عن تقنيات الإنتاج. الهدف الطبيعي هو إنتاج، من مادة البدء الأولية، منتَج في الحالة الصلبة بالشكل المرغوب، كالأغشية (الطبقات الرقيقة) أو الألياف أو البنى أحادية البلورة، وبالبنية المجهرية المرغوبة. حسب التصنيف المذكور في المرجع 1 يتم تصنيف تقنيات تصنيع المواد السيراميكية إلى:

    • التفاعلات في الطور الغازي : وتنقسم بدورها إلى
      • ترسيب الأبخرة بطريقة كيميائية
      • أكسدة المعادن الموجّهة
      • التفاعلات الرابطة أو تفاعلات التشكيل
    • الطرق التي تعتمد مواد في الحالة السائلة تشكل منها مواد أخرى :
      • عمليات الصل-جل
      • الانحلال الحراري للمواد البوليميرية

        مواد النانو

        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.
    • التصنيع بالاعتماد على المساحيق: بالاعتماد على عمليات الصهر في قالب للمواد الأولية

    الطينات والبطانات المستخدمة في الخزف

    تعتبر الطينة المادة الاساسية فى فن الخزف واسمها الكيميائى "سليكات الاليومينا المائية" وهى فى الطبيعة نتيجة عوامل جوية متعددة وعوامل التعرية وبخار الماء وثانى اكسيد الكربون والمواد العضوية وتفكك وتحلل بعض الصخور بما تحوية من مواد مختلفة وغيرها والطينات كثيرا ماتحتوى على السليكا والحديد والمنجنيز والجير وغيرها علما بأن الطينات التى تحتوى على الكثير من اكسيد الحديد او المواد الصاهرة فانها لا تصلح للتشكيل بنجاح وتختلف مكونات الطينة من بقعة الى اخرى ولذلك ينبغى اختيار الطينة المناسبة للتشكيل مثل اللدونة وقابليتها للتشكيل بدون تشقق وصمودها لدرجات الحرارة وتقبلها للطلاءات الزجاجية كما يمكن خلط طينة بطينة اخرى للحصول على عجينة جديدة والطينات الصالحة المتاحة فى المدارس وللدارسين هى طينة : الاسوانية وطينة البول كلى والكوالين والطينة "الاسوانية " توجد فى محاجر اسوان والطينة المسماة بول كلى يمكن انتزاع العروق الرمادية من الكتل الطينية الاسوانية ولكنها تحتاج حرارة اعلى من الطين الاسوانى عند التسوية . والطينات الشعبية يتعامل معها الخزاف الشعبى لصياغة القلل والازيار والاباريق والزلع وغيرها (الطينة البيضاء) اساسها عادة الكوالين وتسمى الطينة الصينى وقد عثر عليها فى مصر وهى تعطى اللون الابيض فى الخلطات ولكنها تحتاج لدرجة حرارة عالية ويمكن الاستفادة منها فى البطانات الطينية والعجائن المختلفة (والطينة الحرارية) توجد بجوار مناجم الفحم وتتحمل درجات حرارية عالية ويصنع منها الطوب الحرارى وجدران الافران و يصنع منها ايضا الارفف والحوامل الحرارية ونسبة الطين المحروق وبعض الطين الاسوانى وطينة البول كلى ويمكن كبسها فى قوالب الطينة الزلطية.

    ومعظم الطينات تشكل على عجلة الخزف عادة تلك العجلة التى اكتشفها الخزاف المصرى القديم فى الدولة المصرية القديمة حيث عثر على تمثال صغير لخزاف مصرى امام عجلته اليدوية فى الاسرة السادسة كما توجد رسوم كثيرة فى المعابد والمقابر تشير الى الخزافين امام عجلاتهم الخزفيه وكذلك الافران المستخدمة كما يمكن التشكيل ايضا بواسطة الحبال الطينية او بالشرائح او فى قوالب متعددة ويمكن استخدام طريقة او اكثر فى التشكيل كما يمكن استخدام الصب فى القوالب المعده لذلك او بطريقة الضغط .

    
    

    

    
    

    

    
    

    

    
    

    

    البطانات الطينية الملونة: لقد تعامل الخزاف مع هذه البطانات منذ القدم لما يمكن ان يعطى من تأثيرات لا حصر لها فى المشغول الخزفى وتتكون عادة البطانات الطينية من طينات خزفيه معروفة بعد اعدادها وتنقيتها واضافة الاكسيد الملون لها اثناء الخلطة وتذاب بالماء وتطبق على الشكل الخزفى فى حالة التجليد عادة اما البطانات التى تطبق على الاشكال الجافة او المحروقة حريقا اوليا فلها تركيبات خاصة ونسب مختلفة. ولابد للخزاف ان يعرف تماما المدى الضرورى فى عمليات التمدد والانكماشات بين البطانات والاجسام المطبقة عليه خوفا من سقوطها او تقشيرها وعدم ثباتها .