من تنقية الذهب إلى التجارب البحثية العلمية: فهم شامل للتطبيقات الحديثة للأواني الخزفية (2)
مع تطور العلم، أصبحت وظائف الأواني الخزفية متنوعة للغاية.
1. الصهر في درجات حرارة عالية: الاستخدام الأكثر كلاسيكية للأواني الخزفية هو صهر وتكرير المواد المختلفة في درجات حرارة عالية.
صهر المعادن: يمكن صهر المعادن الشائعة مثل النحاس والحديد، وكذلك المعادن الثمينة مثل الذهب والفضة والبلاتين، في بوتقات.
الزجاج والسبائك: تعتبر الأواني الخزفية المقاومة للتغيرات المفاجئة في درجات الحرارة والتي تتمتع بثبات كيميائي ممتاز، مناسبة للغاية للمعالجة عالية الحرارة للمواد الخام الزجاجية والسبائك الخاصة.
لا يتفاعل كيميائيًا مع المصهور عند درجات الحرارة العالية، مما يمنع تلوث المادة بالشوائب. وتُعدّ البوتقات الخزفية، خاصةً في صهر المعادن الثمينة، الخيار الأمثل.
2. التجارب الكيميائية: في المختبرات، تعتبر الأواني الخزفية أدوات أساسية تقريبًا.
الترمید والإشعال: يستخدم لأكسدة العينات بشكل كامل في درجات حرارة عالية وتحديد محتوى المواد العضوية أو الرماد فيها.
تحليل المادة: يستخدم عادة في التجارب الكيميائية الأساسية مثل التحليل العنصري والتحليل الوزني.
إنه مقاوم لدرجات الحرارة العالية، وليس من السهل تشويهه، ويسخن بالتساوي، وسهل التنظيف، مما يسمح بالاستخدام المتكرر عدة مرات.
3. تحضير المواد: يعمل كوعاء تفاعل في تحضير المواد الجديدة.
تخليق المواد غير العضوية: تجري تفاعلات الحالة الصلبة في درجات حرارة عالية، مثل تلبيد المساحيق الخزفية.
تحميص دعامات المحفز: يستخدم الباحثون في كثير من الأحيان الأواني الفخارية لاستكمال تحميص وتحويل الطور للمواد المسحوقة.
مقاومة الغلاف الجوي: عند استخدامه في جو واقٍ مثل النيتروجين أو الأرجون، فإنه لا يزال بإمكانه الحفاظ على الاستقرار الهيكلي والأداء.
4. استخراج المعادن الثمينة واستعادتها: تتمتع الأواني الخزفية بمكانة مهمة بشكل خاص في صناعة المعادن الثمينة.
التنقية: تتطلب معادن الذهب والفضة ومجموعة البلاتين بيئة عالية النقاء أثناء عمليات الصهر والفصل، كما أن الأواني الخزفية نادراً ما تُدخل الشوائب.
الاسترداد: عند استرداد المعادن الثمينة من المواد المهدرة، تضمن الأواني الفخارية إنتاجية عالية من المعدن ونقاءً جيدًا.
التطبيقات النموذجية: معالجة المجوهرات والمؤسسات المعدنية ومختبرات المعادن الثمينة في مؤسسات البحث العلمي.
5. البحث والتطوير في مجال المواد الجديدة: مع تطور العلوم والتكنولوجيا، أصبحت تطبيقات الأواني الخزفية تتجاوز منذ فترة طويلة عملية الصهر التقليدية.
السيراميك الإلكتروني: يستخدم في تحضير مواد المكونات الإلكترونية عالية الأداء، مثل مساحيق السيراميك للمكثفات.
صناعة أشباه الموصلات: يتم تطبيقها في تصنيع المواد عالية النقاء، ونمو البلورات، والتلبيد في أجواء خاصة.
مجال الطاقة الجديدة: تعتبر الأواني الخزفية أيضًا ضرورية في التلبيد والبحث والتطوير لمواد الكاثود لبطاريات الليثيوم وإلكتروليتات السيراميك لخلايا الوقود.
······
