الوزن النوعي للبورسلان وخصائصه وأنواعه وجدول القيم
البورسلان نوع من السيراميك غير منفذ للغاز والماء. ويُنتج بحرق خليط خشن التشتت من الكوارتز والطين اللدن والكاولين والفلسبار في درجة حرارة عالية. ويكون شبه شفاف في الطبقات الرقيقة، ويصدر عند طرقه برفق صوتًا رنانًا عاليًا ومميزًا يتغير بحسب سُمك المنتج وشكله.
وقد يُطلق مصطلح «البورسلان» أيضًا على السيراميك التقني، مثل بورسلان الليثيوم والزركونيوم والبورون-كالسيوم والألومينا وغيرها، التي تدل على كثافة مرتفعة لسيراميك خاص.
جدول الوزن النوعي للبورسلان
لأن البورسلان مادة مركبة، لا يمكن حساب وزنه النوعي ذاتيًا في الظروف الميدانية، بل تُجرى الحسابات في مختبرات كيميائية متخصصة. ومع ذلك فإن متوسط وزنه النوعي معروف ويتراوح بين 2,15 و2,5 غ/سم³.
لتبسيط الحسابات، يعرض الجدول التالي الوزن النوعي للبورسلان ووزنه بحسب وحدات القياس.
| المادة | الوزن النوعي (غ/سم³) | وزن 1 م³ (كغ) |
| البورسلان | من 2,15 إلى 2,5 | من 2150 إلى 2500 |
خصائص البورسلان
يتمتع البورسلان بخصائص تشغيل جيدة لمجال استعماله. وتتراوح كثافته عادةً بين 2,4 و2,5 غ/سم³، بما يعادل نحو 2150-2500 كغ/م³. وله جسم متلبد كثيف قليل المسامية ومنخفض امتصاص الماء.
البياض أحد أهم عوامل جودته، ويعتمد أولًا على الشوائب، ومنها مركبات الكروم والتيتانيوم والحديد وغيرها من المركبات الملونة. كما تؤثر بيئة الفرن ونظام الحرق. وإذا احتوت الشوائب على جزيئات دقيقة فقد تظهر نقاط داكنة تفسد مظهر المنتج.
تمنح أكاسيد الحديد الثلاثي لونًا مصفرًا، وأكاسيد الحديد الثنائي لونًا مزرقًا. ويمكن زيادة البياض بإضافة الكاولين وزيادة سُمك طبقة التزجيج.
تعتمد شفافية البورسلان على كمية مساعدات الصهر في الكتلة وحرارة الحرق ودرجة التشتت. ويمكن زيادتها بتقليل المركبات الطينية والكوارتز والموليت وفقاعات الغاز.
المتانة مهمة أيضًا، ولها جانبان: متانة الطلاء الزجاجي ومتانة الجسم. وتعتمد الأخيرة على نسب الأطوار الزجاجية والبلورية ومسامية الجسم وسُمكه ومحتوى المواد الطينية. وتتمتع المنتجات التي تحتوي على 50 إلى 54% منها بمتانة ميكانيكية أعلى.
أنواع البورسلان
ينقسم بحسب التركيب إلى نوعين:
- البورسلان الصلب: يحتوي على 47 إلى 66% كاولين و25% كوارتز و25% فلسبار، ويتطلب 1400 إلى 1460 °C. ويُستخدم للعوازل الكهربائية وأواني الاستعمال اليومي. أما بورسلان العظام فيُعد عادةً نوعًا منفصلًا مضافًا إليه رماد العظام، ويُقدّر لبياضه وشفافيته ورقة جدرانه، لكنه ليس «أصلب» أنواع البورسلان على الإطلاق.
- البورسلان اللين: يحتوي على 25 إلى 40% كاولين و45% كوارتز و30% فلسبار، ويتطلب 1300 إلى 1350 °C، ويُستخدم للمنتجات الفنية.
الأسئلة الشائعة
كم يزن 1 م³ من البورسلان؟
عند كثافة 2,15-2,5 غ/سم³ يزن المتر المكعب نحو 2150-2500 كغ. وقد تختلف القيمة للسيراميك التقني.
لماذا تعتمد كثافة البورسلان على التركيب؟
تتأثر الكثافة بالكاولين والكوارتز والفلسبار والإضافات وحرارة الحرق ودرجة تلبد الجسم.
كيف يُحسب وزن منتج من البورسلان؟
يُحدد حجم المنتج ويُضرب في كثافة النوع المحدد. أما الأشكال المعقدة فقياس وزنها الفعلي أدق.