ghasem motamedi 47 اشتراک گذاری ارسال شده در 29 دی، ۱۳۸۸ به مواد معمولاً جامدي که بخش عمدهٔ تشکيل دهندهٔ آنها غيرفلزي و غيرآلي باشد، سراميک گفته مي‌شود. اين تعريف نه‌تنها سفالينه ها، پرسلان(چيني)، ديرگدازها،محصولات رسي سازه‌اي، ساينده‌ها، سيمان و شيشه را در بر مي‌گيرد، بلکه شامل آهنرباهاي سراميکي، لعابها، فروالکتريک‌ها، شيشه-سراميک‌ها، سوخت‌هاي هسته‌اي و... نيز مي‌شود. برخي‌ها آغاز استفاده و ساخت سراميک‌ها را در حدود ۷۰۰۰ سال ق.م. مي‌دانند در حالي که برخي ديگر قدمت آن را تا ۱۵۰۰۰ سال ق.م نيز دانسته‌اند. ولي در کل اکثريت تاريخنگاران بر ۱۰۰۰۰ سال ق.م اتفاق نظر دارند. (بديهي است که اين تاريخ مربوط به سراميک‌هاي سنتي است.) واژهٔ سراميک از واژهٔ يوناني کراموس گرفته شده‌است که به معني سفال يا شيء پخته‌شده‌است. ◄ طبقه‌بندي سراميک‌ها: سراميک‌ها از لحاظ ساختار شيميايي به شکل زير طبقه‌بندي مي‌شوند: • سراميک‌هاي سنتي(سيليکاتي) • سراميک‌هاي مدرن(مهندسي) اکسيدي غير اکسيدي سراميک‌هاي اکسيدي را از لحاظ ساختار فيزيکي مي‌توان به شکل زير طبقه‌بندي کرد: • سراميک‌هاي مدرن مونوليتيک (يکپارچه) • سراميک‌هاي مدرن کامپوزيتي ◄ انواع سراميک‌ها: سراميک‌هاي سنتي: اين سراميک‌ها همان سراميک‌هاي سيليکاتي هستند. مثل کاشي، سفال، چيني، شيشه، گچ، سيمان و... سراميک‌هاي مدرن: اين فرآورده‌ها عمدتاً از مواد اوليهٔ خالص و سنتزي ساخته مي‌شوند. اين نوع سراميک‌ها اکثراً در ارتباط با صنايع ديگر مطرح شده‌اند. سراميک‌هاي اکسيدي: برخي از پرکاربردترين اين نوع سراميک‌ها عبارت‌اند از: • برليا (BeO) • تيتانيا (TiO2) • آلومينا (Al2O3) • زيرکونيا (ZrO2) • منيزيا (MgO) سراميک‌هاي غيراکسيدي: اين نوع سراميک‌ها با توجه به ترکيبشان طبقه‌بندي مي‌شوند که برخي از پرکاربردترين آنها در زير آمده‌اند: 1- نيتريدها • BN • TiN • Si3N4 • GaN 2- کاربيدها • SiC • TiC • WC ◄ خواص برتر سراميک‌ها نسبت به مواد ديگر: • ديرگدازي بالا • سختي زياد • مقاومت به خوردگي بالا ◄ کاربردهاي مختلف مواد سراميکي: در زير کاربردهاي رايج مواد سراميکي به همراه چندنمونه از مواد رايج در هر کاربرد آورده شده‌است: 1- الکتريکي و مغناطيسي • عايق‌هاي ولتاژ بالا (AlN- Al2O3) • دي الکتريک (BaTiO3) • پيزوالکتريک (ZnO- SiO2) • پيروالکتريک (Pb(ZrxTi1-x)O3)) • مغناطيس نرم (Zn1-xMnxFe2O4) • مغناطيس سخت (SrO.6Fe2O3) • نيمه‌رسانا (ZnO- GaN-SnO2) • رساناي يوني (β-Al2O3) • تابانندهٔ الکترون (LaB6) • ابررسانا (Ba2LaCu3O7-δ) 2- سختي بالا • ابزار ساينده، ابزار برشي و ابزار سنگ‌زني (2O3TiN-Al) • مقاومت مکانيکي (SiC- Si3N4) 3- نوري • فلورسانس (Y2O3) • ترانسلوسانس(نيمه‌شفاف) (SnO2) • منحرف کنندهٔ نوري (PLZT) • بازتاب نوري (TiN) • بازتاب مادون قرمز (SnO2) • انتقال دهندهٔ نور (SiO2) 4- حرارتي • پايداري حرارتي (ThO2) • عايق حرارتي (CaO.nSiO2) رساناي حرارتي (AlN - C) 5- شيميايي و بيوشيميايي • پروتزهاي استخواني P3O12(Al2O3.Ca5(F,Cl)) • سابستريت (TiO2- SiO2) • کاتاليزور (KO2.mnAl2O3) 6- فناوري هسته‌اي • سوخت‌هاي هسته‌اي سراميکي • مواد کاهش‌دهنده‌ي انرژي نوترون • مواد کنترل کننده‌ي فعاليت راکتور • مواد محافظت کننده از راکتو 7 لینک به دیدگاه
spow 44197 اشتراک گذاری ارسال شده در 20 بهمن، ۱۳۸۹ سرامیک مشخصات سرامیک: به مواد معمولاً جامدی که بخش عمدهٔ تشکیل دهندهٔ آنها غیر فلزی و غیرآلی باشد، سرامیک گفته می‌شود. این تعریف نه‌تنها سفالینه ها، پرسلان(چینی)، دیرگدازها،محصولات رسی سازه‌ای، ساینده‌ها، سیمان و شیشه را در بر می‌گیرد، بلکه شامل آهنرباهای سرامیکی، لعابها، فروالکتریک‌ها، شیشه-سرامیک ها، سوخت‌های هسته‌ای و ... نیز می‌شود.و همچنین سراميك عبارت است از علم شناخت، ساخت و كاربرد اشياء جامدي كه اجزاي اصلي تشكيل دهندۀ آنها مواد معدني غير فلزي مي‌باشد. تاریخچه: برخی‌ها آغاز استفاده و ساخت سرامیک‌ها را در حدود 7000 سال ق.م. می‌دانند در حالی که برخی دیگر قدمت آن را تا 15000 سال ق.م نیز دانسته‌اند. ولی در کل اکثریت تاریخنگاران بر 10000 سال ق.م اتفاق نظر دارند. (بدیهی است که این تاریخ مربوط به سرامیک‌های سنتی است.) واژهٔ سرامیک از واژهٔ یونانی کراموس گرفته شده‌است که به معنی سفال یا شیء پخته‌شده‌است. مواد اوليۀ سراميكي: مهمترين عناصر پوستۀ زمين عبارتند از: اكسيژن 50% ، سيليسيم 26% و آلومينم 8% بنابراين مي‌توان حدس زد كه مواد اوليۀ سراميكي (پوستۀ زمين) در واقع همان تركيبات اكسيدي سيليسم و آلومينيم هستند، لذا به آنها آلومينو سيليكات گفته مي‌شود. كاني آشناي رس نيز در واقع نوعي آلومينو سيليكات آب‌دار مي‌باشد. (رس خالص سفيد رنگ است و قرمزي رس معمولي به علت وجود اكسيد آهن در آن مي‌باشد) كاني‌هاي رس در سراميك‌ها دو عملكرد مهم دارند: 1- مخلوط آب و رس (گل رس) داراي خاصيت شكل‌پذيري فوق‌العاده است (پلاستيك) و حتي بعد از شكل‌گيري آن به صورت پايدار باقي مي‌ماند. 2- اين مواد در محدوده‌اي از حرارت قبل از آنكه ذوب شوند ذرات تشكيل دهنده آن دچار ذوب سطحي شده و پديدۀ هم جوشي اتفاق مي‌افتد، كه در آن قطعه‌اي يكپارچه و مستحكم تشكيل مي‌شود. (زينتر شدن) مهمترين مواد اوليه سراميكي : الف) كاني رسي كائولينيت Al2O3. 2SiO2.2H2O تقريبا در تمام محصولات سراميكي سنتي وجود دارند، چنانچه كائولينيت را خالص نماييم آنگاه به آن كائولين مساوي خاك چيني گفته مي‌شود كه چون فاقد اكسيد آهن مي‌باشد، دماي ذوب آن بالا بوده و سفيد رنگ مي‌باشد. ب) مواد غير پلاستيك، كوارتز (سيليكا SiO2) كه در واقع همان مادۀ تشكيل دهنده شيشه مي‌باشد و در لعاب‌سازي، شيشه‌سازي، چيني‌سازي و ساينده‌ها به وفور يافت مي‌شود، داراي ثبات شيميايي، سختي و دير گدازي است. ج) فلدسپات همان آلومينو سيليكات بدون آب است كه در ساخت چيني كاربردي وسيع دارد؛ لذا رس، كوارتز، فلدسپات سه جزء اصلي سراميك‌ها مي‌باشند. طبقه بندی مواد از دید علم شناخت مواد: از ديد علم شناخت مواد، مواد به سه طبقه قابل قسمت است: گروه اول: مواد فلزي با خصوصيات‌شان. گروه دوم: مواد آلي كه بيشتر در بدن موجودات زنده هستند؛ مانند: هيدروكربن‌ها با خصوصيات‌شان. گروه سوم: مواد سراميكي كه هم خصوصيات مواد آلي وهم خصوصيات مواد فلزي را دارا مي‌باشند؛ مانند: مقاومت در برابر الكتريسيته و حرارت، مقاومت در برابر شكل‌پذيري، سختي، شكنندگي و ساير خواص. صنايع شيشه و سيمان و امسال آن نيز زير گروه صنعت سراميك هستند. طبقه‌بندی سرامیک‌ها: سرامیک‌ها از لحاظ ساختار شیمیایی به شکل زیر طبقه‌بندی می‌شوند: سرامیک‌های سنتی(سیلیکاتی) سرامیک‌های مدرن(مهندسی) اکسیدی غیر اکسیدی سرامیک‌های اکسیدی را از لحاظ ساختار فیزیکی می‌توان به شکل زیر طبقه‌بندی کرد: سرامیک‌های مدرن مونولیتیک (یکپارچه) سرامیک‌های مدرن کامپوزیتی انواع سرامیک‌ها: سرامیک‌های صنعتی: سراميك‌هاي صنعتي، يعني آنها كه بشر سال‌ها است از آن استفاده مي‌كنند؛ مانند: سفال، چيني، شيشه، لعاب، ساينده‌ها و مواد و مصالح ساختماني. طبقه‌بندي سراميك‌هاي صنعتي: 1- سفال : از قديمي‌ترين دست ساخته‌هاي بشر است كه رس به عنوان مادۀ اصلي آن مطرح مي‌باشد. (حاوي اكسيد آهن قرمز رنگ مي‌باشد) آب + خاك‌رس گل + ورزدادن (خروج هوا‌و اختلات كاملتر) شكل‌‌پذيري‌كامل(پلاستيك) بدنۀ سفال‌ها متخلخل بوده لذا هر مايعي را به سرعت جذب كرده و از خود عبور مي‌دهد. لعاب‌كاري برروي سفال صورت مي‌گيرد براي: 1- زيبايي 2- افزايش استحكام 3- بهداشتي‌نمودن پخت سفال نيز در دو مرحله صورت مي‌گيرد : مرحله اول كه پس از خشك شدن صورت مي‌گيرد و در آن سفال به بيسكويت تبديل مي‌شود و در مرحله دوم پس از لعاب كاري برروي بيسكويت و جهت تثبيت لعاب برروي آن پخت دوم صورت مي‌پذيرد. حرارت لازم براي پخت سفال 900 تا 1000 درجه سانتيگراد مي‌باشد. مصالح مهم سراميكي ساختماني عبارتند از گچ، آهك، سيمان و آجر. 2- آجر : از مهمترين مصالح ساختماني است كه در قديم به روش دستي توليد مي شد، يعني گل را داخل قالبمي‌نمودند و خشت خام را پخت مي‌كردند اما امروزه آجر با استفاده از دستگاه‌هاي ميكسر، اكسترود، ***** پرس ساخته مي‌شود. آجرهاي توليد شده در روش مدرن هم استحكام بيشتر و هم ابعاد دقيق‌تر و هم صافي سطوح بيشتر دارند. پخت اين آجرها در سه نوع كوره صورت مي‌گيرد. 1- كوره اتاقكي (سنتي)، 2- كوره هفمن كه در آن محصولات ثابت و شعله در حركت است، 3- كورۀ تنلي كوره‌اي است به طول 80 متر كه با توجه به دما به سه ناحيه تقسيم مي‌شود؛ ناحيه اول: دما در آن بتدريج بالا مي‌رود. ناحيه مياني: موسوم به جهنم كوره و ناحيه سوم: دما بتدريج پايين مي‌آيد. 3-كاشي : قطعاتي مسطح از سفال مي‌باشند كه تنها يك روي آنها لعاب داده مي‌شود (ضدآب كردن كاشي) و طرف ديگر را با دوغاب سيمان به ديوار مي‌چسبانند؛ كاشي در دو نوع ديواري و زميني (موسوم به سراميك) توليد مي‌گرد. كاشي‌هاي زميني مي‌بايست قطورتر و محكم‌تر بوده و ضريب استحكام سطحي آن مناسب باشد. لذا كاشي كف مي‌بايست از مواد زودگدازتر ساخته شود تا عمل هم‌جوشي بيشتري در آن اتفاق افتد. 4- چيني : به قطعاتي سفيد، محكم، به جذب آب بسيار كم گفته مي‌شود كه فلدسپات، كوارتز، رس سه جزء اصلي آن مي‌باشند. هر چه دماي پخت چيني بيشتر باشد آن چيني مرغوب‌تر بوده و صداي زنگ ناشي از آن نيز بيشتر است. بر اساس دماي پخت چيني‌ها به دو گروه چيني نرم (˚1250) و چيني سخت (˚1250- ˚1450) تقسيم مي‌شود. مراحل توليد قطعات چيني عبارتند از: 1- آماده سازي مواد اوليه. 2- شكل دهي. 3- خشك كردن. 4- پختن. 5- لعاب كاري. 6- پخت دكور يا تزئين. 5- ديرگدازها : فراورده‌هايي مي‌باشند كه داراي استحكام كافي بوده و مي‌توانند در دماي بالا كار كنند؛ استفاده از آنها در ساخت انواع كوره‌ها يا توليد مصالح ساختماني. ديرگدازان عموما يا به صورت آجر و بلوك توليد مي‌شوند (آجرهاي نسوز شومينه) يا به صورت ملات‌هاي نسوز ساخته مي‌شوند (سيمان نسوزتوليد شده از جرم يا شلاكه يا سر باره) ديرگدازهاي سنتي مي‌توانند تا ˚1900 سانتي گراد را تحمل كنند در صورتي كه دير گدازهاي نوين مي‌توانند تا ˚3000 سانتيگراد را تحمل كنند. 6- ساينده‌ها و سنباده‌ها : از مواد سراميكي طبيعي كه در طبيعت يافت مي‌شود. (الماس و كوارتز) كه داراي سختي فوق العاده مي‌باشند كه جهت تهيه ساينده و سنباده كاربرد دارند. براي ساخت ساينده‌ها اين ذرات را ابتدا توسط قالب شكل مي‌دهند سپس با عمال حرارت آن را زينتر مي‌كنند به قطعه‌اي فوق العاده سخت و محكم تبديل مي‌گردد. در حالي كه جهت توليد سنباده‌ها ابتدا ذرات را دانه بندي نموده و توسط چسبهايي مقاوم برروي مقوا يا پارچه مي‌چسبانند. 7- لعاب : پوششي است شيشه‌اي زودگداز كه با ضخامت كم برروي قطعه قرار گرفته و توسط حرارت ذوب و تثبيت مي‌گردد، بايد توجه نمود كه لعاب علاوه بر ظروف سراميكي برروي قطعات فلزي نيز كاربرد دارند. (كتري لعابي، سينك لعابي و بخاري) 3 لینک به دیدگاه
spow 44197 اشتراک گذاری ارسال شده در 20 بهمن، ۱۳۸۹ سرامیک‌های مدرن: سراميك‌هاي مدرن يا نوين (سراميك‌هاي مهندسي) در ساخت اين سراميك‌ها به سه نكته اهميت مي‌دهند؛ 1- خلوص در مواد، 2- روش‌هاي ويژه توليد، 3- كنترل دقيق بر فرآيند توليد. سراميك‌هاي مدرن امروزه كاربرد وسيعي در صنايع و پزشكي پيدا كرده‌اند؛ مانند: فرآورده‌هاي ويژه و سراميك‌هاي تكنيكي، ديرگدازها، فرآورده‌هاي زمخت، فرآورده‌هاي ظريف. این فرآورده‌ها عمدتاً از مواد اولیهٔ خالص و سنتزی ساخته می‌شوند. این نوع سرامیک‌ها اکثراً در ارتباط با صنایع دیگر مطرح شده‌اند. طبقه بندي سراميك‌هاي مدرن : 1- فرآورده‌هاي ويژه و سراميك‌هاي تكنيكي : اين فرآورده‌ها عمدتا از مواد اوليه مصنوعي و خالص استفاده مي‌شوند. خصوصيات تركيبات و مواد اوليۀ اين فرآرده‌ها برحسب موارد مصرف آنها متفاوت است. اين فرآورده‌هاي پيچيده عمدتا در ارتباط با پيشرفت و تكامل صنايع ديگر مطرح هستند. صنايع الكترونيك، تحقيقات فضايي، انرژي هسته‌اي، نيروي برق، صنايع هواپيمايي. 2-ديرگدازها Refractions : بطور كلي ديرگدازها محصولاتي هستند كه خمش آنها در دماي بالاتر از ˚580 سانتي گراد انجام مي‌شود. مصرف اين فرآورده‌ها در ساختمان كوره‌ها مي‌باشد. كه به صورت آجر، انواع ملات‌ها و پوشش‌هاي مختلف و فرآورده‌هاي ويژه، كليۀ صنايعي كه در مراحلي از روند توليد خود نياز به درجه حرارت بالا دارد مثل صنايع ذوب فلز، ذوب شيشه، سيمان، صنايع شيميايي و صنايع هسته‌اي مجبور به استفاده از اين فرآورده‌ها مي‌باشد. 3- فرآورده‌هاي زمخت Heavy clay : عمدتا در ساختمان‌ها تنها به كار مي‌روند آجر مشهورترين فرآورده اين شاخه از صنعت است. انواع آجرها، لوله‌هاي فاضلاب، انواع سفال‌هاي سقف، كاشي‌هاي كف زمخت، ناوداني‌ها و قطعات مشابه؛ ماده اوليه اين فرآورده خاك رس سرخ رنگ است. 4- فرآورده‌هاي ظريف Pottery : الف) ظروف خانگي: 1- سفال، 2- چيني نيمه زوجاجي، 3- چيني استخواني، 4- شيشه سراميك‌ها؛ اگر چه ساختمان نهايي شيشه سراميك بسيار شبيه به ديگر فرآورده‌ها سراميكي است ولي رمش ساخت آنها مشابه روش ساخت ديگر سراميك‌ها نيست بلكه مشابه روش ساخت شيشه‌ها است. ب) كاشي‌ها: 1- كاشي‌هاي ديواري به نسبت جذب آب كه بطور معمول 12-15% استاندارد جهاني و 12-18% استاندارد ايراني. 2- كاشي‌هاي كف كه نسبت جذب آنها 2-5% استاندارد جهاني و 0-2% استاندارد ايراني شناخته مي‌شود. ج) سراميك‌هاي بهداشتي: كاربرد اصلي اين نوع فرآورده‌ها به صورت دستشويي و كاسه توالت و... است. در ايران اصلاح سراميك بهداشتي Sanitary ware به عنوان چيني‌هاي بهداشتي معروف هستند كه اين اصلاح غلطي است چرا كه بدنۀ اين نوع فرآورده‌ها هميشه از نوعي چيني نمي‌باشد. د) عايق‌هاي الكتريكي: بيشتر در نيروگاه‌هاي برق وجود دارند. سرامیک‌های اکسیدی برخی از پرکاربردترین این نوع سرامیک‌ها عبارت‌اند از: برلیا (BeO) تیتانیا (TiO2) آلومینا (Al2O3) زیرکونیا (ZrO2) منیزیا (MgO) سرامیک‌های غیراکسیدی این نوع سرامیک‌ها با توجه به ترکیبشان طبقه‌بندی می‌شوند که برخی از پرکاربردترین آنها در زیر آمده‌اند: 1- نیتریدها BN TiN Si3N GaN 2- کاربیدها SiC TiC WC صنعت سرامیک بازار سرامیک‌های پیشرفته در ایالات متحده امریکا در سال 1998 نزدیک به 705 میلیون دلار بود که در سال 2003 به 11 بیلیون دلار رسید. رنگ‌هاي سراميكي : به طور كلي تركيبات عناصر واسطه در جدول تناوبي؛ مانند: واناديم، كروم، منگنز، آهن، كبالت، نيل و مس به عنوان مواد رنگزا در لعاب كاري به كار مي‌رود؛ مثلا: اكسيد كبالت آبي تا سرمه‌اي اكسيد آهن = كرم اكسيد كروم = سبز و صورتي و قهوه‌اي براي اينكه مواد مولد رنگ به توانند رنگ خاصي را بروز دهند مي‌بايست در يك لعاب مشخص مخلوط گردند پس: رنگ سراميكي = تركيبات عناصر واسطه + لعاب بنابراين مواد مولد رنگ را با لعاب مخلوط كرده و حرارت مي‌دهند تا واكنش مورد نظر انجام شود و رنگ مطلوب بدست مي‌آيد چنانچه به جاي استفاده از اين رنگ‌ها به طور مستقيم تنها از مواد مولد رنگ استفاده گردد ممكن است باعث بروز رنگ ناخالص و معيوب گردد. مثلا اكسيد كروم كه داراي ظرفيت مختلفي است در شرايط مختلف، رنگ‌هاي متفاوتي مي‌دهد؛ مثل: اكسيد كروم + لعاب اكسيد قلع = رنگ صورتي تا زرشكي اكسيد كروم + لعاب اكسيد روي = قهوه‌اي خواص برتر سرامیک‌ها نسبت به مواد دیگر: دیرگدازی بالا سختی زیاد مقاومت به خوردگی بالا کاربردهای مختلف مواد سرامیکی: در زیر کاربردهای رایج مواد سرامیکی به همراه چندنمونه از مواد رایج در هر کاربرد آورده شده‌است: 1- الکتریکی و مغناطیسی : o عایق‌های ولتاژ بالا (AlN- Al2O3) o دی الکتریک (BaTiO3) o پیزوالکتریک (ZnO- SiO2) o پیروالکتریک (Pb(ZrxTi1-x)O3)) o مغناطیس نرم (Zn1-xMnxFe2O4) o مغناطیس سخت (SrO.6Fe2O3) o نیمه‌رسانا (ZnO- GaN-SnO2) o رسانای یونی (β-Al2O3) o تابانندهٔ الکترون (LaB6) o ابررسانا (Ba2LaCu3O7-δ) 2- سختی بالا : o ابزار ساینده، ابزار برشی و ابزار سنگ‌زنی (2O3TiN-Al) o مقاومت مکانیکی (SiC- Si3N4) 3- نوری : o فلورسانس (Y2O3) o ترانسلوسانس(نیمه‌شفاف) (SnO2) o منحرف کنندهٔ نوری (PLZT) o بازتاب نوری (TiN) o بازتاب مادون قرمز (SnO2) o انتقال دهندهٔ نور (SiO2) 4- حرارتی: o پایداری حرارتی (ThO2) o عایق حرارتی (CaO.nSiO2) o رسانای حرارتی (AlN - C) 5- شیمیایی و بیوشیمیایی : o پروتزهای استخوانی P3O12(Al2O3.Ca5(F,Cl)) o سابستریت (TiO2- SiO2) o کاتالیزور (KO2.mnAl2O3) 6- فناوری هسته‌ای: o سوخت‌های هسته‌ای سرامیکی o مواد کاهش‌دهنده‌ی انرژی نوترون o مواد کنترل کننده‌ی فعالیت راکتور o مواد محافظت کننده از راکتور 3 لینک به دیدگاه
M.S.Fard 10 اشتراک گذاری ارسال شده در 11 دی، ۱۳۹۰ سلام میخواهم بطور ساده بدانم چطور دو شیشه رنگی مثلا با ضخامت 2 میلی متری را به هم جوش بدم با تشکر لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده