تاریخچه کاشی و سرامیک
سفالگری از جمله باستانی ترین هنرهای بشری و در واقع سرمنشاء هنر
تولید کاشی و سرامیک که نخستین آثار این هنر در ایران به حدود 10/000 سال قبل از
میلاد می رسد که به صورت گل نپخته بوده و آثار اولین کوره های پخت سفال به حدود
6000 سال قبل از میلاد بر می گردد .
ادامه پیشرفت در صنعت سفالگری
منجر به تغییراتی در روش تولید که شامل تغییر کوره ها ، اختراع چرخ کوزه گری و هم
در کیفیت مواد سفالگری نظیر رنگ آمیزی و لعاب کاری بوده است . زمان آغاز لعابکاری
که امکان ضد آب کردن و همچنین نقاشی کردن و زیبا سازی ظروف و سفال ها و تهیه کاشی
را مقدور می کرد به حدود 5000 سال پیش می رسد . کاستیها روش و دانش لعاب کاری را
از بابل به نقاط دیگر ایران رواج دادند .
بعد از اسلام با تشویق استفاده از ظروف سفالی و سرامیکی به جای ظروف فلزی ، طلا و
نقره صنعت سفالگری رشد تازه ای یافت و از صنعت سفال سازی و کاشی سازی برای آرایش
محراب مسجد ، ضد آب کردن دیوار حمام ها ، ایجاد حوض و آب نما و انتقال ظروف و
.خمره و لوازم و کوزه ها همچنین ، شیب بندی بام ها استفاده شده است.
ساختار سرامیک
لغت سرامیک از کلمه یونانی « کراموس » به معنی سفال یا گل پخته گرفته
شده است و در واقع برای معرفی سرامیک باید گفت که عبارتست از هنر و علم ساختن و
کاربرد اشیای جامد و شکننده ای که ماده اصلی و عمده آن خاکها می باشند ( این خاکها
شامل : کائولن و خاک سفال است ) . صنعت سرامیک در واقع محدود به ساخت ظروف و وسایل
و قطعات سفالی ساده گذشته نیست و کاربردی شگرف در همه ابعاد تمدن و تکنولو?ی نوین
بشر امروز دارد . روش ساخت و تهیه .کلیه وسایل سرامیکی تقریبا یکی است و بسته به
کاربرد ، تفاوتهای جزئی در روش تولید دارد.
INCLUDEPICTURE "http://www.irantile.com/images/custom/tile2.jpg" * MERGEFORMATINET
لعاب دادن کاشی و سرامیک
برای آنکه سطح جسم درخشنده ، صاف و زیبا ، ضد آب ، ضد شیمیایی و در صورت نیاز
آراسته شود روی آن را پس از خنک کردن با یک لایه نازک لعاب می پزند . لعاب ( رنگ
معدنی ) به حالت مایع روی جسم خشک شده اندود می شود . لعابها اصولا مواد معدنی و
سیلیسی هستند که یک لایه شیشه ای مانند در سطح خارجی سرامیک تشکیل می دهند.
لعاب
لعاب پوشش شیشه ای است که به منظورایجادویژگیهایی ازقبیل:زیبایی،نفوذپذیری دربرابررطوبت و…. درسطح بدنه های سرامیکی ومورداستفاده قرارمی گیرد.لعابها دارای ویژگیهای مهم زیرمی باشند.
1- لعابهادرمقابل موادشیمیایی باPH اسیدی وقلیایی مقاوم هستند.
2- وجودلعاب،مقاومت به خراشیدگی سرامیکها راافزایش می دهد.
3- لعابها،مقاومت گرمایی نسبتا مناسبی دارند.
فریت
فریت بخش بزرگی ازهرسری مخلوط لعاب راتشکیل می دهد.فریت معمولا یک ترکیب سرامیکی است که پس ازذوب،سردشده وبه تکه های شیشه ای تبدیل می گردد.
لعاب فریت شده بهترازلعاب خام قابل استفاده است و درنتیجه با دقت بیشتری می شودآن رابرای ظروف طراحی کرد.چون لعاب فریت شده،مقدارزیادی ازگازهای نامطلوبی که بعضی ازمواداولیه درموقع پخت آزاد می کند،بوسیله پیش ازذوب خارج کرده است،ایجادحباب نکرده وبرروی بیسکویت سرامیک،ناصافی ایجاد نمی کند.همچنین عمل فریت کردن باعث کاهش انقباض لعاب درهنگام خشک شدن می شود.
تولید لعاب فریت معمولا به دوروش رایج انجام می شود:
1- Batching.
2- Continuous.
درروش نخست مواداولیه درداخل کوره دوارریخته وباحرارت معادل 1500درجه سانتیگراد طی چهارساعت ذوب می شود.درطی این زمان کوره هرچندمرتبه خلاف ویا جهت عقربه های ساعت چرخیده می شود تاعمل اختلاط به خوبی صورت گیردمجرای ورودی وخروجی یکی بوده وموادمذاب ازهمان مجرای ورودی مواداولیه تخلیه می شود.
این کوره ها نیازبه کنترل چندانی ندارند.مهمترین فاکتورکنترل کننده دراین کوره ها،دما می باشد.که توسط دوربین پیرومترصورت می گیرد.
درروش پیوسته،باتوجه به اهمیت کوره،کلیه فرآیندهای تولیدازمرحله انبارومواداولیه درسیلوتا تولیدنهایی بصورت تمام اتوماتیک انجام شد.می توان ازاتاق کنترل،کلیه فرآیندها رادرنظرگرفت. خصوصیت این کوره ها،جریان مداوم وپیوسته مواداولیه طبق وزن لازم وخروج مداوم مذاب ازاین کوره می باشد.درنتیجه نیازتجهیزات وکنترلهایی داریم که بتواند چنین فرآیندی راهدایت ومهیا نماید.
به طورکلی می توان این روش ساخت رابه 4مرحله تقسیم نمود:
الف – انبارمواداولیه
ب- مخلوط کردن و آماده فرمول فریت (میکسر).
ج- گداخت مواداولیه برای تولیدفریت(کوره ذوب).
د- خنک کردن مذاب وبسته بندی.
الف) انبارمواداولیه
درچنین کارخانه ای انباررامی توان دونوع درنظرگرفت.
الف- انبارطولانی مدت: برای نگهداری مواداولیه بیش ازیکماه می باشد.
ب- انبارموقت: سیلوها که برای نگهداری مواداولیه درهنگام فرآیندپخت مورداستفاده قرارمی گیرد.
دراین بخش،هدف انتقال مواداولیه به سیلوها،ابتدای خط تولید فریت می باشد.مواداولیه ای که وارد کارخانه می شودمی توانندبصورت فله یابسته بندی انبارشوند،ولیکن رطوبت نسبی انبارمواداولیه نباید از5/0% تجاوزکند.موادفله ای نیازبه عملیات خاصی قبل ازانتقال ندارد،ولی موادداخل بسته بندی کیسه بایدخارج شوند.این کارمی توانددستی ویاتوسط ماشین مخصوص صورت گیرد.
سیستم انتقال به داخل سیلوها معمولا توسط هوای فشرده انجام می شود.همچنین قبل ازورود مواداولیه به سیلوها می توان،غربالهای خاصی راجهت کنترل بهتردانه بندی مواداولیه درنظرگرفت.
سیلوها انباره های ذخیره مواداولیه جامدمی باشندکه فلزی می باشند.هرسیلو می تواندشامل تجهیزات همزن الکترومکانیکی،(auger)، دریچه های تخلیه مکانیکی ونیوماتیکی نازل خروجی هوا وابزارآلات دقیق وابسته نظیرسطح سنج(Level gage)باشد.ظرفیت سیلوها باید طوری انتخاب شودکه جریان یکنواخت مواداولیه دچاراختلال نشودوروندتولیددچارنقص نگردد.معمولا ظرفیت سیلوهارا2برابر ظرفیت تولیدی روزانه درنظرمی گیرند.
میکسر:
مواداولیه که درسیلو نگهداری می شوند تحت اثروزن وکنترل همزن الکترومکانیکی درمخزن
ولیه(hopper)،بایکدیگرمخلوط می شوند.این اختلاط دقیق وکامل نیست بنابراین باید این اختلاط دریک میکسربه روش مکانیکی صورت گیرد.جهت اختلاط خوب،مواداولیه به مقدارکم واردمیکسر می گردندودرنتیجه حجم میکسربسیارپایین بوده ومی بایست به طورمداوم مشغول باشد.سپس موادمخلوط شده توسط هوای فشرده به سیلوی کوره انتقال پیدا می کندنکته جالب توجه دراین سیلو این است که حجم ظرفیت این سیلونسبت به مخزن اولیه می تواند2تا3برابرباشد.
قبل ازواردشدن موادبه داخل کوره،به خاطرجلوگیری ازعدم مرغوبیت محصول وحفظ وکارآیی حرارتی کوره بایدمحل توزین برروی این موادصورت گیرد.که این توزین بهتراست قبل ازعمل اختلاط نیزصورت گیرد.
دراین بخش انتقال موادجامد هم می تواند توسط هوای فشرده صورت گیردوهم توسط نقاله های ارتعاشی.
کوره ذوب:
به خاطرتشابه فریت وشیشه کوره های ذوب،هردو بسیارمشابه یکدیگرمی باشند.ابعاداین کوره ها می تواند از8تا70مترمربع متناسب با ظرفیت تولیدکوره تغییر پیداکند.برای رسیدن به حالت ذوب ماده ونیززمان ماندن درداخل کوره،مواداولیه که وارد کوره می شوندبایددارای دانه بندی ریزی باشند.که مواداولیه سریعتر ذوب شوند. همچنین این کوره ها باید دارای ظرفیت حرارتی بالایی باشندبه همین خاطرحرارت زیادی قابلیت هدررفتن دارد.درنتیجه استفاده ازتجهیزی که این حرارت رابازیافت نمایدلازم وضروری می باشد.این بازیافت حرارتی،باعث گرم شدن هوای لازم برای مشعلهاشده که درنهایت علاوه برحفظ انرژی حرارتی عمل احتراق نیز کاملترصورت می گیرد.
برای کنترل اتوماتیک این کوره ها جهت کنترل نیاز به نصب ابزاردقیق وسختگیریهای دما وفشار برای این کوره لازم می باشدتا کاراین کوره تضمین شود.
خنک کن:
تفاوت فریت باشیشه درشکل کریستال آن می باشد.فریت احتیاج به خنک کردن سریع داردتاشبکه بلوری آن نامنظم باشد بنابراین سیستم خنک کننده دراین کوره ها نیزبسیارلازم می باشد.همچنین موادمذاب خروجی دارای دمای تقریبا 1400درجه سانتیگراد می باشد.درنتیجه ظرفیت خنک کنندگی بالایی احتیاج است.تماس مذاب باآب سبب تبخیر شدیدآن می شودونیزدراین آب مقدارقابل توجهی شیشه ریزوجوددارد.همچنین می توان بانصب یک سیستم خنک کننده آب بخارشده به سیستم بازگرداندکه نصب این سیستم خنک کننده معمولا به عنوان یک گزینه پیشرفته مدنظر خواهدبود.
انواع مختلف آزمایشهای لعاب:
تنشهای به وجود آمده دربدنه ولعاب دلیل وعیب اصلی برای پیدایش ترک وبریدگی لعاب است.بخشی ازنقص هادرموقع پخت یاسردشدن قطعات وقسمت دیگرآن درطی زمان وپس ازانبارکردن یابعدازاینکه بدست مصرف کننده می رسدخودرا ظاهرمی کند.
بطورکلی برای پیش گیری ازنقص ها یا تشخیص نوع عیب های به وجودآمده بایدآزمایشهایی برروی موادخام ایجادبگیردکه درزیرمهمترین آنها به طوراختصارآورده می شود.
تشخیص نوع ترک:
قدیمی ترین روش تشخیص نوع تنش،محاسبه تعدادواندازه ترک های بوجودآمده درسطح بدنه است.ترک های ریز مشبک (توری شکل) که درموقع سردشدن یا بعدا به وجود می آینددلیل تنش زیادی مابین بدنه ولعاب است وآنها به علت انقباض شدید لعاب تولید می شوند.یعنی دراین حالت انبساط حرارتی لعاب به مراتب بزرگتر ازانبساط حرارتی بدنه است. ترک های موئینی که به دلیل تنس کمتری به وجودمی آید(اغلب بعد از گذشت یک روز) اغلب ترک های بزرگتری هستندوتشکیل یک توریا شبکه غیریکنواختی درسطح می دهد.
اگرانبساط حرارتی لعاب خیلی کم باشد،لعاب به صورت تکه یا پوسته های کوچکی ازروی بدنه می جهد،به ویژه ازلبه های قطعات.ازروش تنش گیری به موقع می توان تا اندازه ای ازپیش آمد این نقص ها ممانعت به عمل آورد.بعضی ازاین روشها عبارتنداز:ضربه زدن به لعاب با وسیله سختی،خراش دادن لعاب وبالاخره حرارت دادن وسپس سردکردن سریع لعاب.
برای پیشگیری ازتولیدترک میتوان مقداری درحدود5الی 12 درصدکوارتزبه لعاب اضافه کردودرصورت احتیاج بیشتر به این ماده بایدزگر لعاب راتغییر دادبه طوری که انبساط حرارتی کمتری به دست آید.
شوک حرارتی(سریع سردکردن):
برای تعیین مقاومت لعاب وبدنه درمقابل تغییرات دما،قطعه لعابکاری وپخته شده رادردمای معینی حرارت داده وسپس آن رادرآب سرد20درجه فرومی برند.دمای گرم کردن قطعات فوق از100درجه سانتیگرادشروع وهردفعه
پس ازفروبردن آن درآب10درجه به دمای کوره افزوده می شود.اگرنمونه تا120درجه سانتیگرادرابدون ترک خوردن تحمل کند،دراین صورت میتوان گفت که این لعاب تا 8روز پس ازپخت بدون ترک مقاومت خواهدکرد.اگرتا150درجه سانتیگرادراتحمل کرداین لعاب 3تا4ماه بدون ترک است وهمچنین تحمل آن تا160درجه سانتیگرادبرابرمی شودبا15ماه مقاومت نمونه درمقابل ترک وتحمل 180درجه سانتیگراد2تا3سال وبالاخره تحمل 200درجه سانتیگراد،این لعاب بطورکلی درمقابل تشکیل وتولید برای همیشه مقاوم است.
این آزمایش رامیتوان براحتی درهردستگاه خشک کن موجود درآزمایشگاه انجام داد.آبی که نمونه رادرآن فرومی برندبه علت گرم شدن بهتراست پس ازانجام هرچندآزمایش کنترل کرد،به طوریکه در20درجه سانتیگرادثابت نگهداشته شود.
ترک های بسیارریز ونازکی که توسط چشم بخوبی مشاهده نمی شوند،با فروبردن نمونه درمحمول رنگ،ترک ها بخوبی رویت می شوند.
آزمایش حلقه تنش
برای اندازه گیری تنش واختلاف تقریبی مقدارآن دربدنه ولعاب طبق شرایط معمولی صنعتی می توان به ترتیب زیرعمل کرد:
ازموادبدنه حلقه هایی به قطر5سانتیمترتهیه می شود.ازیک حلقه درحدودنیم تایک سانتی مترآن خارج می کند.
این حلقه ها پس ازلعاب کاری (لعاب موردنظربرای همین بدنه) درکوره پخت می شوند.اگرلعاب انبساط حرارتی کمتری ازبدنه (حلقه) داشته باشد،بنابراین دهانه حلقه قدری بسته وحلقه تنگتر می شود.
درصورتیکه لعاب تمایل به ترک خوری داشته باشد حلقه بازترمی شود.
میکروسکوپی(سراموگرافی):
باکمک ازمیکروسکوپ می توان به وجودبسیاری ازنواقص پی برد ودلیل پیدایش آنها راهم نیز تا اندازه ای تشخیص داد.تشکیل سوراخهای بسیارریز نیش وزنی رامیتوان توسط میکروسکوپ مشاهده کرد.باتهیه سطح مقطع ازلعاب وبدنه اطلاعات جالب وسودمندی بدست می آید.همچنین تعیین ضخامت قشرلعاب ومرغوبیت اتصال وبدنه کاملا هویدا می شود.
دیلاتومتری:
امروزه برای اندازه گیری انبساط حرارتی موادوقطعات اماده ازدستگاه دیلانومتر استفاده می شود.این دستگاه تابعیت تغییرات طول نمونه رانسبت به دماهای مختلف نشان یا ثبت می کند.برای نمونه جهت اندازه گیری انبساط حرارتی بستگی به نوع دیلانومتر متفاوت است.اغلب ازبدنه یا لعاب به طورمجزانمونه تهیه می شود.برای تهیه نمونه ازلعاب ابتدا آنراذوب ودرقالبی می ریزند،پس ازانجمادابعادموردنظرتوسط اره الماسه بریده ومجددا جهت تنش گیری حرارت داده میشود.
انبساط حرارتی لعاب وبدنه به طورمجزا اندازه گیری وسپس بایکدیگر مقایسه می شوند.
لعاب بایدتحت مقدارکمتری تنش فشاری برروی بدنه بنشیندتاتشکیل ترک ندهد.
البته میتوان با اضافه کردن موادی به موادبدنه انبساط حرارتی آنرا قدری افزایش دادکه لعاب برروی بدنه تحت تنش فشاری کافی قرارگیرد.
اندازه گیری انبساط حرارتی اجسام فقط تانقطه تبدیل آن کافی است زیراازاین دما به بعدلعاب به فازمایع تبدیل می شود.
تشکیل ترک معمولا درزمان انجمادلعاب ازنقطه تبدیل به پایین انجام می گیرد.دراین محدوده حرارتی بایدلعاب زیرتنش فشاری قرارگیردیعنی لعاب بایددارای ضریب انبساط حرارتی کمتری نسبت به بدنه باشد.امروزه درکلیه کارخانجات تولیدلعاب وسرامیک ازاین دستگاه با اهمیت استفاده فراوانی می شود.
روشها وآزمایشهای گوناگون دیگری برای اندازه گیری تنش لعاب وبدنه وجود داردکه دراینجا بدلیل کم اهمیت بودن آن،آورده نمی شود.
تورم بدنه وترک لعاب:
تاکنون ازنقصهای به ویژه تولید ترک وجلوگیری ازآنها صحبت شدکه تااندازه ای مشخص ومعلوم بوده اند.عیب دیگری وجودداردکه نتیجه آن همچنین تشکیل وتولیدترک درلعاب است ودرباره این نقص هنوزمجهولاتی وجود دارد.این عیب تورم بدنه است که هفته ها یا ماهها بعدازانبارکردن یا درحین کاربردقطعات ظاهر می شودوموجب ترک خوردن لعاب می گردد.امروزه به این نتیجه رسیده اندکه تورم بدنه سرامیکی درمدت زمانهای بسیارطولانی دراثرجذب رطوبت محیط است.
اجسام سرامیکی لعابکاری رپخته شده به علت داشتن تخلخل یاحفره های مختلف دیگری مانندسوراخهای نیش سوزنی یامحل پایه وتکیه گاههایامواضع بدون لعاب وغیره که اجتناب ناپذیرنیزهستند،رطوبت محیط رابه خودجذب وشروع به تورم می کنند.تورم بدنه براثرجذب رطوبت محیط،به همان اندازه انبساط حرارتی مسئول تولیدترک درلعاب است.برای اندازه گیری ومحاسبه مقدارتورم ازدستگاهی به نام اتوکلاو استفاده می شود.توسط این دستگاه با فشاربخارزیادبه طورمصنوعی درقطعات سرامیکی تورم ایجاد می شود.بدون کاربرداین دستگاه،کنترل دائمی تورم بدنه پخته شده درصنعت بسیاروقت گیروغیرممکن به نظرمی رسد.این آزمایش بسیاردقیق است،به طوری که آزمایش تورم توسط این دستگاه ومشاهدات سالیانه تورم بدنه های پخته شده به حالت عادی هردوبرابرومطابقت دارند.
برای اینکه بتوان بیشترین تورم رابدست آورد(تقریبا90درصد) بایدبابدنه 100ساعت زیرفشار2/0 آتمسفرقرارگیرد،البته همین مقدارتورم رامیتوان با5آتوفشاروبه مدت 4ساعت بدست آورد وجسم رادمقابل تورم آزمایش کرد.
تورم بدنه بستگی به دمای پخت داردوهرچه آن بیشترگردداحتمال تشکیل تورم کمتراست.تورم همچنین به نوع موادبدنه بستگی دارد.
افزایش مقدارکوارتزدرموادبدنه تورم راقدری کاهش می دهد.برعکس فلدسپات اثرزیادی برروی ازدیاد تورم ودر نتیجه ترک های موئین دارد به ویژه دردماهای بالاتر.آهک اثرزیادی برروی تورم دارد به ویژه تاثیربیشترمی شود،اگرمقداری کوارتز تواما همراه آن بوده ومقدارفلدسپات آن کم باشد،دردمای بالایSK 5a حتی با محتوی بودن مقداری فلدسپات تورم به شدت کاهش دارد.کائولن برروی متورم شدن بدنه بی اثراست.کربنات باریم اثربسیارنامطلوبی برروی متورم شدن موادبدنه داردوتاثیرآن به مراتب بیشترازکربنات کلسیم است.
مقداربسیارکمی دیوپسیداثرزیادی برروی تورم زدایی مواددارد.دیوپسید تشکیل شده ازسیلیکات کلسیم منیزیم(2SIO2،Mgo،Cao).
نتایج مقایسه آزمایش اتوکلاو وزمان کاربردقطعات:
درنتیجه آزمایشهای مکرر و طولانی برای مقایسه نتایج آزمایش اتوکلاو و زمان کاربردواقعی قطعات سرامیکی،به اعدادوارقام جالبی دسترسی پیداکرده اند.80درصد بدنه های لعابکاری شده که موردآزمایش قرارگرفته اند،فوری نتایج زیرراداده وبرای وبرای مشاهده درجدول زیرآورده می شود:
بقیه 20درصدنمونه ها دارای عمربسیارکوتاهی واغلب یک هفته بعدترک خورده اند.بنابراین نتیجه می شودنمونه هایی که جواب صحیح نداده اند احتمالا قبلا ترک داربوده یاداری تنش زیادی هستند.
برای تاییدمقداردرصدفوق آزمایش اتوکلاو برروی نمونه هایی که قبلا تحت آزمایش شوک حرارتی قرارگرفته وکاملا بدون نقص بوده اندانجام گرفته که نتیجه این آزمایشها همچنین نشان می دهندکه آزمایش اتوکلاوبازمان واقعی کاربردقطعات کاملا برابرومطابقت دارند.
آزمایش سختی لعاب:
ساده ترین روش اندازه گیری سختی لعاب خراش سختی،طبق موس است که باچسم سخت تری(چاقو) برروی لعاب خراشی داده وسختی آن بطورتجربی با جدول سختی موس مقایسه می شود.
امکان دیگری برای اندازه گیری سختی وجود داردوان بدین ترتیب است که ازسطح قطعه لعابکاری شده نمونه ای به قطر10 سانتی مترآماده وآن رادرزیرظرفی به فاصله تقریبا یک متر(بستگی به نوع دستگاه دارد) قرارمی دهند.
درظرف فوق مقداری تقریبا 30 کیلوگرم ماده سختی مانند کوارتز یا کوروند یا کربیدسیلیس ریخته و ازسوراخی که درزیراین ظرف قرارداردموادرابرروی نمونه جاری می سازند.مدت 15دقیقه موادرابرروی نمونه ریخته وپس ازگذشت این زمان مقدارافت وزنی نمونه راکه براثرسایش انجام گرفته،اندازه گیری کرده ومقایسه ومحاسبه می کنند.
روش دیگراندازه گیری سختی همان طریق اندازه گیری سختی فلزات است.برروی لعاب توسط الماس دستگاه سختی سنج(سختی ویکرزیاراکول) با وزنه مشخصی فشارواردآورده ومقداردهنه فرورفتگی الماس دقیقا اندازه گرفته وباجدولهای ویژه آن مقایسه ومقدارسختی خوانده می شود.
البته روشهای گوناگون اندازه گیری سختی دیگری وجود داردکه این سه روش بیان شده فوق نسبت به سایر طریقه های دیگرارجحیت بیشتری داردومتداولتر است.
تعیین دامنه ذوب – غلظت وتنش سطحی:
دامنه ذوبی یا محدوده ذوبی،اختلاف دمایی است که بین شروع ذوب وذوب کامل وجوددارد.لعاب با دامنه ذوبی زیادرامیتوان درمحدوده حرارتی بیشتری پخت بدون اینکه نقصی درلعاب به وجودآید.
درصنعت،دامنه حرارتی دارای اهمیت زیادی است زیرا یک لعاب برای مثال در1000 درجه سانتیگراد ذوب شده ومیتواند به آسانی تا 1140درجه راتحمل کندبدون اینکه نقصی مانندتورم درلعاب یاشره کردن یاجوشیدن لعاب به وجود آید.درضمن بایدمتذکرشدکه درتمام مناطق کره زمین کوره یک دمای یکنواخت وبرابری حکمفرمانیست. هرچه مذاب لعاب غلیظ ترباشدبه همان اندازه می تواند بیشتر درمجاورت دما قرارگیرد.بنابراین مشاهده می شودکه گرانروی بامحدوده ذوبی یا برعکس با همدیگر بستگی داشته واین خودبستگی به فراروانی ترکیب شیمیایی لعاب دارد.
برای اندازه گیری غلظت (گرانروی) لعاب روشهای متعدد ومختلفی وجود داردکه چندنوع آن دراینجا به عنوان مثال آورده می شود.
غلظت رابعضی مواقع با فروبردن گلوله ای پلاتینی درمذاب شیشه یا لعاب اندازه گیری می کنندکه دراین حالت سرعت فرورفتن ان تعیین ومحاسبه می شود وآن اندازه ای است برای غلظت لعاب.
اغلب گرانروی درصنعت به این ترتیب اندازه گیری می شودکه صفحه ای ازپرسلان یا شیارهایی ناودانی تهیه کرده ولعاب به صورت قرصی دربالای این فرورفتگی ها قرارمی گیرد. صفحه پرسلانی همراه باقرص لعاب با زاویه 45درجه داخل کوره قرارمی دهند.پس ازحرارت دادن مقدارطول لعاب جاری شده دراین ناودانها اندازه گیری می شودواین اندازه ای برای گرانروی است.این آزمایش مقایسه ای است وخطاهای فراوانی دربردارد.
راحترین وجدیدترین وسیله ای که میتوان دامنه ذوبی رانسبتا دقیق اندازه گرفت میکروسکوپ حرارتی است.بااین وسیله میتوان کلیه حالات وفازهای مختلف ازحالت جامد تا ذوب کامل مانند نقطه زینتر،دمای شروع ذوب،تورم،کشش سطحی وغیره رامشاهده ودرصورت امکان عکس برداری کرد.
میکروسکوپ حرارتی ازیک کوره تشکیل شده ونمونه درداخل آن قرارمی گیردوحرارت داده می شود.دریک طرف دهانه کوره منبع نورانی قراردارد به طوریکه به نمونه نورمی تاباندودرطرف دیگر سایه نمونه برروی صفحه مات یافیلم با بزرگنمایی مشخص می افتدکه میتوان بدین طریق حالات مختلف نمونه رادرحین حرارت دادن مشاهده کرد.
برای مقایسه حالات گوناگون نمونه،ابتدا ازآن در20درجه سانتیگرادعکس گرفته می شود،سپس با افزایش دما درهردرجه مورددلخواه یا فاز بدست آمده مجددا عکسبرداری می کنند.مثلا در550درجه سانتیگراد کوچکترین حجم نمونه است که آنرا دمای زینتر نامیده ودردمای 600درجه سانتیگراد آغاز ذوب نمونه ودردمای 800درجه سانتیگراد نمونه به حالت نیم کره کامل تشکیل شده وبالاخره در1000درجه سانتیگراد ذوب کامل انجام می گیرد.
کشش سطحی درتمام حالتها ونسبتها یک ثابت معتبرنیست،بلکه به شدت تحت تاثیربدنه موادلعاب قراردارد،بنابراین یک لعاب می تواند درمقابل بدنه ای سرامیکی ترکننده باشد ودرمقابل بدنه ای دیگر غیر ترکننده .یک اندازه مشخص وتعیین کننده مقدار تنش سطحی، مقدارزاویه تشکیل دهنده مرزی (یازاویه تماس) بین لعاب وبدنه است.
روش دیگری برای اندازه گیری کشش سطحی ذوب کردن مقدارمعینی لعاب برروی یک صفحه سرامیکی است. دراین حالت هرچه سطح بخش شده لعاب وسیعتر وگسترده تر باشد تنش سطحی کمتری داردوهرچه مقدار این سطح کوچکترباشد کشش سطحی بزرگتراست.
الکلها نیزمی توانند آب بندی باشند زیرا الکل نسبت به آب دارای کشش سطحی کمتری است وبنابراین می تواندبه راحتی ازروزنه های بسیارریز نیش سوزنی عبورکند.
برای اندازه گیری وتعیین نفوذ الکل دربدنه نمونه کاملا لعابکاری شده رادرمحلول رنگ شده فروبرده وبه مدت 24 ساعت تحت فشاریک آتمسفرقرارمی گیرد.پس ازگذشت این مدت ذکرشده نمونه را ازمحلول خارج ومی شکنند.اگرالکل دربدنه نفوذ کرده باشدبه آسانی قابل مشاهده واندازه گیری است.
پایداری درمقابل اسیدها وبازها:
برای تعیین پایداری قطعات یا لعاب درمقابل اسیدها وبازها طبق استانداردهای متداول آزمایش می شود.
به این منظور نمونه رادرپارافین گرم شده فروبرده (غیرازسطح لعابکاری شده) سپس این نمونه رادرظرف محتوی اسیدکلریدریک 3درصدی یا برای آزمایش پایداری درمقابل بازها درمحلول 3درصدی KOH، برای مدت 7روز فرو می برند.اگردرسطح لعاب علائمی ازخوردگی یا رنگ پریدگی مشاهده شودمی توان طبق استاندارهای موجود مقایسه ودرجه بندی کرد وپایداری آن رادرمقابل اسیدها وبازهاتعیین کرد.به همین ترتیب می توان لعاب رادرمقابل محلولهای شیمیایی دیگرآ زمایش کرد.
پایداری درمقابل عوامل محیط
یکی دیگرازآمایشهای مهمی که برروی موادسرامیکی لعابکاری شده انجام می شودپایداری یامقاومت این اجسام درمقابل تغییرات جوی محیط مانند آب باران،گازها وغبارهااست.البته تغییرات دردما به ویژه سرما یا گرمای تابستان اثرزیادی داردکه دراینجا آورده نمی شودودرباره آنها دربسیاری ازکتابها واستانداردها بیان گریده است.
تا زمانیکه گازهای موجوددرمحیط خشک باشندمانندگازSO2 وغیره اثرزیادی برروی لعاب نمی گذارندولی بمحض وجودرطوبت یا آب،واکنش وخوردگی به شدت شروع وتحت تشکیل اسیدیا بازهایی مانندH2SO2،H2SO4،H2CO3 وغیره انجام می شود.
آزمایشهای فوری (برروی موادخام لعاب):
برای تعیین مرغوبیت یا ترکیب شیمیایی موادیکسری ازمایشهای فوری برروی موادخام انجام می شودکه درزیرچند نمونه ازآن بیان می گردد.
سرب درلعاب: برای اینکه بتوان به فوریت تشخیص دادکه یک قطعه سرامیکی با لعاب محتوی با سرب لعابکاری شده است،سطح آنراتوسط اسیدفلوریدریک(HF)خیس می کنندوبرروی آن چندقطره محلولKJ می ریزند.لکه های زردحاصله نشاندهنده موجودیت سرب درلعاب است.
اکسید مس،اکسیدکبلت،اکسیدمنگنز: اغلب موادخام اینگونه اکسیدها به علت شباهت ظاهری زیادبایکدیگراشتباها تعویض می شوند.دراین حالت اگرپودرماده نامعلوم توسط میله Mg یا سیم پلاتینی برروی شعله گرفته شود،درصورت وجوداکسیدمس شعله به رنگ سبز می شود.
اگرمقداری ازپودرمجهول فوق همراه کمی براکس یا سودا(یک قطره)ذوب شودمنگنز به رنگ بنفش تا قهوه ای وکبالت به رنگ آبی ظاهر می گردد.
کربنات مس وکربنات نیکل: هردوی این کربناتها دارای ظاهری مشابه اندوبرای شناسایی آنها مانند فوق عمل می کنندوکربنات مس برروی شعله ذوب ورنگ سبز می دهدودرصورت وجود کربنات نیکل بی رنگ می شود.
اکسیدکروم واکسیدنیکل سبز: تعویض این دو اکسیدبعلت داشتن ظاهری برابرامکان پذیراست،بنابراین مقداربسیارکمی ازاکسیدکروم با قطره ای ازبراکس ذوب ورنگ سبز تیره می دهدودرصورت وجوداکسیدنیکل برعکس رنگ قهوه ای مشاهده می شود.
کربنات منیزیم،کربنات باریم،کربنات کلسیم وکربنات استرانسیوم:
مشاهدات سطحی وظاهری نشان داده شده ات که کربنات منیزیم کلوخه های سخت تولید می کنندکربنات باریم معمولا رنگ روشنتری نسبت به سه کربنات دیگردارد.
اگراسیدکلریدریک برروی پودرنامعلوم فوق ریخته شوددرابتد شروع به جوشیدن می کندکه دلیل وجود کربنات است. سپس این موادمخلوط شده بااسیدکلریدریک رابرروی شعله گرفته وطبق مشخصات زیرمیتوان نوع آنرا مشخص کرد:
رنگ قرمزدرخشنده شدید کربنات استرانسیوم
رنگ قرمزآجری کربنات کلسیم
رنگ سبز کربنات باریم
بدون رنگ وباجرقه کربنات منیزیم
تعیین درجه خلوص سرنج:
مقدار3گرم سرنج را با40سانتیمترمکعب اسیدنیتریک رقیق مخلوط وبا مواظبت و دقت کامل حرارت داده وبه این محلول به طورهمزمان وقطره قطره وآهسته H2O2 (تقریبا 10سانتیمترمکعب) اضافه می شود. اگرسرنج خالص باشد رسوبی حاصل باشدرسوبی حاصل نمی شود،درغیراینصورت رسوب می دهدکه دلیل وجودناخالصیهایی مانندSn، Sb یا Fe است.
کاربرد سرامیک ها،
استفاده از سرامیک در کف سازی و نماسازی یا در تولیدات وسایل بهداشتی و مصالح
ساختمانی نظیر انواع آجر سفال های تزئینی داخل و خارج ساختمان سفال های بام
ساختمان ، کانالهای فاضلابی ، سفالهای ضد اسیدی همه از سرامیکهایی است که از
دیرباز تهیه و مصرف می شده همچنین کاربرد سرامیک در صنایع مختلف نظیر تهیه وسایل مقاوم
در برابر حرارت و الکتریسیته ، فیوزهای الکتریکی ، شمع اتومبیل، ریخته گری، تهیه
المانهای حرارتی بسیار دقیق ، وسایل فضایی، سمباده، براده برداری، تراشکاری ها
ریخته گری فوق دقیق ، آجرهای نسوز، مقره های الکتریکی، المانهای تصفیه آب ، پوسته
موتور، گرافیت، بتن ، مواد نسوز ، بدنه سفینه های فضایی، انواع سیمانها ، محصولات
شیشه ای و هزاران کاربرد دیگر که روز به روز بر اهمیت سرامیک می افزاید.
کاشی و کاربرد آن
کاشی یکی دیگر از محصولات سفالین و سرامیکی است که بویژه در ساختمان کاربرد و
اهمیت ویژه ای دارد.کاشی برای تزئینات داخل و خارج ساختمان و همچنین برای بهداشت و
عایق رطوبت به کار می رود . کاشی تزئیناتی خارج ساختمان را بویژه در اماکن مذهبی
به کار می برند.کاشی را در ابعاد و اندازه های گوناگون تولید می کنند .
کاشی کف و دیواری را در ابعاد
زیر 2×2 و 2 × 1 تا پنجاه در پنجاهسانتیمتر تولید می کنند که با رنگهای گوناگون می
تواند یک نقاشی را در محل نصب نیز نشان دهد .کیفیت کاشی باید به نحوی باشد که
تغییرات ناگهانی درجه حرارت 100 ـ 20 درجه سانتیگراد را به خوبی تحمل کرده و
هیچگونه آثار ترک در بدنه و یا لعاب آن ظاهر نشود . کاشی دیواری را برای حفظ
بهداشت و رطوبت در آشپزخانه ، محیط های بهداشتی ، حمام و دستشویی استفاده می کنند
. کاشی کف را نیز به علت ضد سایش بودن و مقاومت حرارتی و الکتریکی بالا در
آشپزخانه ها، حمام ها، آزمایشگاهها ، رختشویخانه ها و کارخانجات شیمیایی به کار می
برند همچنین کاشی باید دارای ابعاد صاف و گوشه های تیز باشد .
تولیدی کاشی و سرامیک در ایران
در سالهای اخیر کارخانجات تولید کاشی و سرامیک دیوار و کف زیادی در ایران ایجاد
شده اند و تحول بزرگی در این صنعت بوجود آمده است و همچنین در مورد تولید وسایل
بهداشتی و ظروف چینی و کارخانه مقره سازی که در ایران فعال می باشند و توانسته اند
ظرف سی سال اخیر تولید کاشی و سرامیک را ازتولید کم و سنتی و نیمه صنعتی به حدود
70 میلیون متر مربع برسانند.
کاشی کاری:
همانند دیگر هنرهای ایران در عهد اسلامی صنعت و هنر کاشیکاری نیز از اعتبار و ارزش ویژه ای برخوردار است. سابقه هنر کاشی گری که تواما" در تزئین و استحکام بناهای تاریخی نقش موثری داشته بگذشته بسیار دور بر می گردد.
مدارک تاریخی و باستانشناسی حکایت از آن دارد که در اواخر هزاره دوم ق.م. هنرمندان ایران زمین آشنا به ساخت خشت و آجرهای لعاب دار بوده و از آن برای آرایش مناسب بنا استفاده می کرده اند.
INCLUDEPICTURE "192.168.0.11معماریکاشی- سیمانکاشی_files10.jpg" * MERGEFORMAT
HYPERLINK "javascript:;" INCLUDEPICTURE "192.168.0.11معماریکاشی- سیمانکاشی_files11s.jpg" * MERGEFORMAT
HYPERLINK "javascript:;" INCLUDEPICTURE "192.168.0.11معماریکاشی- سیمانکاشی_files9s.jpg" * MERGEFORMAT
HYPERLINK "javascript:;" INCLUDEPICTURE "192.168.0.11معماریکاشی- سیمانکاشی_files12s.jpg" * MERGEFORMAT
در دوره اسلامی نیز به تدریج هنر کاشیکاری همانند آجر کاری و گچکاری باشیوه جدید آغاز گردید و در تمامی ادوار اسلامی به دو علت آرایش و استحکام بخشی به بنا کاربرد ویژه ای یافت. در ادوار اسلامی بناهای بسیاری مانند مساجد، مدارس، مقابر، کاخها، حمامها و حتی پلها به یکی از انواع کاشی مزین گردیده اند، گنبد سلطانیه نیز یکی از بناهای اسلامی می باشد که هنر کاشیکاری بصورت عالی و کم نظیر در آن بکار رفته است.
کاشیکاری در گنبد سلطانیه :
آغاز استفاده و بهر گیری از کاشی در معماری عهد اسلامی به درستی روشن نیست. بررسیها و کاوشهای محوطه ها و شهرهای اسلامی حکایت از آن دارد که از اواخر قرن 4 هجری هنرمندان با ساخت کاشی و نحوه لعابدهی آن آشنا بوده اند که این هنر تا قرن هفتم تکامل پیدا کرده و تا قرن دهم به بالاترین سطح خود می رسد. آرایش و تزئین بنای سلطانیه نیز مانند بناهای دیگر عموما"شامل آجر کاری، کاشیکاری، گچبری و نقاشی است که تا حدودی با الهام از موتیفها و نقوش دوره سلجوقی که مورد استفاده استاد کاران و مهندسان قرار می گرفت.
کاشی معرق :
کاشیکاری معرق و استفاده از آن در معماری گنبد سلطانیه از دو جنبه حائز اهمیت است. اول از نظر زیبائی فوق العاده و دوم از نظر استحکام.
البته به نظر می رسد که در بهره گیری از کاشی معرق در گنبد سلطانیه از هنر گچبری نیز در کنار کاشیکاری استفاده گردیده است، قرار دادن قطعات ریز کاشی در کنار قطعات گچبری به اشکال مختلف به ویژه طرحهای هندسی به استاد کاران این امکان را می دهد که در توسعه است هنر زمینه و اختیار عمل بیشتر داشته باشند. به احتمال زیاد در مورد آغاز پیدایش و توسعه کاشی معرق کاشیکارانی که در گنبد سلطانیه کار می کرده اند از نواحی دیگر ایران پیشی گرفته بودند.
HYPERLINK "javascript:;" INCLUDEPICTURE "192.168.0.11معماریکاشی- سیمانکاشی_files3s.jpg" * MERGEFORMAT
HYPERLINK "javascript:;" INCLUDEPICTURE "192.168.0.11معماریکاشی- سیمانکاشی_files4s.jpg" * MERGEFORMAT
HYPERLINK "javascript:;" INCLUDEPICTURE "192.168.0.11معماریکاشی- سیمانکاشی_files5s.jpg" * MERGEFORMAT
HYPERLINK "http://www.tile-body.blogfa.com/post-46.aspx" مقاومت در برابر سایش کاشیهای سرامیکی- رده بندی PEI
رده بندی PEI چیست؟
(دوام کاشی چطور سنجیده می شود)؟
در میان تولیدکنندگان کاشی سرامیکی استانداردهای مشخصی وجود دارد که جهانی هستند. «استانداردهای ایزو» را سازمان بین المللی استانداردها (International Standards Organization) برای یکی کردن استانداردهای فرآورده ها و روشهای آزمون کاشیهای سرامیکی در سرتاسر دنیا تعیین میکند. یکی از مهمترین این استانداردها رده بندی PEI است. رده بندی P.E.I. (مؤسسه لعاب پرسلان، Porcelain Enamel Institute) بیانگر آن است که چگونه یک کاشی سرامیکی سایش خواهد خورد.
INCLUDEPICTURE "http://www.gabbrielli.com/foton/C04292_normale.jpg" * MERGEFORMATINET
دستگاه اندازه گیری مقاومت در برابر سایش کاشیهای لعابدار (تصویر از شرکت ایتالیائی Gabbrielli.
تمام کاشی های کف لعابدار به جهت مناسب بودن برای یک محل، تحت یک درجه بندی PEI طبقه بندی میشوند. بازه طبقه بندی از 1 تا 5 است. توجه داشته باشید که رده بندی های PEI پرسلان تمام بدنه (through body) در دسترس نیستند.
INCLUDEPICTURE "http://www.calfinder.com/assets/images/blog/tile-floor.jpg" * MERGEFORMATINET
به طور کلی، تولیدکنندگان کاشی سرامیکی محصولهای خود را به پنج دسته رده بندی کرده اند:
PEI I معمولا به کاشیهائی اشاره می کند که تنها برای نصب روی دیوار مناسبند.
پوششهای کف در مکانهائی که افراد با پاپوشهای دارای تخت کفش نرم یا با پای برهنه و بدون آلودگی خراشان (خراش انداز) روی آنها راه میروند (برای نمونه، حمامها و اتاقهای خواب مسکونی بدون دسترسی مستقیم از محیط بیرون).
PEI II مناسب برای کاربردهای کف، جائی که رفت و آمد سبکی وجود دارد.
پوششهای کف در مکانهائی که در بیشتر مواقع با تخت کفش نرم یا با پاپوشهای «عادی» و گاه و بیگاه با مقادیر کم آلودگیهای خراشان (برای نمونه، اتاقهای نشیمن خانه ها اما به جز آشپزخانه ها، ورودیها و دیگر اتاقهائی که ممکن است رفت و آمد زیادی داشته باشند). این رده برای پاپوشهای غیرعادی (مانند پوتینهای با قطعه های فلزی) قابل استفاده نیست.
INCLUDEPICTURE "http://www.sxc.hu/pic/m/c/cr/crisderaud/976263_floor_tile.jpg" * MERGEFORMATINET
PEI III مناسب برای بیشتر کاربردهای مسکونی به جز آشپزخانه ها.
پوششهای کف در نواحی ای که با پاپوشهای معمولی و اغلب با مقادیر اندک آلودگیهای خراشان روی آن قدم زده میشود (مانند آشپزخانه های مسکونی، هال ها، راهروهای سرپوشیده (کریدور) و بالکنها). این رده برای پاپوشهای غیرعادی قابل استفاده نیست.
PEI IV مناسب برای همه کاربردهای مسکونی و بعضی از کاربردهای تجاری سبک.
پوششهای کف در نواحی ای که بر روی آن با رفت و آمد متعارف و با مقداری آلودگی خراشان قدم زده میشود؛ به طوری که شرایط استفاده سخت تر از رده III هستند (مانند ورودیها، آشپزخانه های تجاری و هتلها)
PEI V مناسب برای همه کاربردها به جز پیاده روها، فرودگاهها و پایانه های باربری.
علاوه بر این، طبقه بندی U هم وجود دارد که برای فرآورده های اختصاصاً طراحی شده جهت کاربردهای صنعتی در نظر گرفته شده است.
پوششهای کفی که در معرض رفت و آمد شدید پیاده ها در دوره های زمانی استفاده از آنها و با مقداری آلودگی خراشان هستند. شرایط کاری برای کاشیهای کف لعابداری که ممکن است برای این کاربرد مناسب باشند، سخت تر و شدیدتر از رده های دیگر است (مکانهای عمومی مانند مراکز خرید و راهروهای هتلها).
ماندریان (Mondrian) نخستین ماشین برش کاشی خام (خشک نشده) پس از پرس در تاریخ صنعت سرامیک است و مرحله کاملا تازه ای از تولید را میان پرس و خشک کن وارد میکند.
INCLUDEPICTURE "http://www.sacmi.com/System/00/00/98/9872/633571320289375000_3.jpg" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://www.sacmi.com/System/00/00/98/9870/633571320758125000_3.jpg" * MERGEFORMATINET
ماشین برش خام (تک برش) TPS 175 ماشین برش خام (دو برش) TPD 175
این سامانه بیشتر از این که یک ماشین برش ساده باشد، وظیفه ظریفی را نیز انجام میدهد و آن تنظیم کردن قطعات بزرگ (slab) است. این سامانه به تولید کنندگان اجازه میدهد که نه تنها از پرسهای با ظرفیت بالا برای تولید قطعات با اندازه بزرگ استفاده کنند، بلکه اجازه برش این قطعات بزرگ را به تنوعی از اندازه های کوچکتر که مکمل قالبها هستند، میدهد. در واقع برای تولید اندازه های مختلف از کاشی سرامیکی به قالبهای متنوع نیاز نیست. تحقیقات برای دستیابی به نتایج مطلوبتر همچنان ادامه دارند.
اثر میزان زبره دوغاب بدنه بر خواص پخت کاشی کف
در این پژوهش مختصر سعی شد تا اثر اندازه ذرات دوغاب بر خواص پخت بدنه های کف مورد بررسی قرار گیرد. زبره (residue) عبارت است از درصد جامد مانده روی الک نسبت به وزن خشک. هر چه مقدار زبره کمتر باشد، نشان دهنده ریزتر بودن اندازه ذرات دوغاب است.
فرمولاسیونی از بدنه کف با چهار نوع ماده اولیه (فلداسپار، رس، بنتونیت و کائولن) مطابق جدول 1 طراحی شد.
KaolinBentoniteClay-3Clay-2Clay-1FeldsparCode101215191925%wtدو بچ (batch) از فرمولاسیون بالا به مدت 13 و 23 دقیقه در فست میل (آسیای سریع آزمایشگاهی) با حدود 39 درصد آب سایش داده شدند. زبره ها به ترتیب 95/7 و 04/1 درصد بودند. سپس دوغاب بدنه در خشک کن خشک گردید و در هاون با 6 درصد رطوبت به صورت گرانول درآمد. شکل دهی بدنه ها با استفاده از پرس آزمایشگاهی در فشارهای اولیه و نهائی 50 و 300 bar انجام شد. بدنه ها با ابعاد 5 در 100 در 50 میلیمتر به صورت تک محوری شکل دهی و در خشک کن آزمایشگاهی به طور کامل خشک شدند. بدنه ها پس از اندازه گیریهای خواص حالت خام و خشک در کوره رولری پخت سریع در دمای 1148 و سیکل 68 دقیقه پخت داده شدند و خواص پخت آنها بررسی گردید. خواص بدنه های بررسی شده در جدول 2 نشان داده شده است.
2313Milling time (min.)1.047.95Residue over 63 microns sieve (%)0.630.62Expansion after pressing (%)58.853.9Dried strength (Kg/cm2)6.965.83Fired shrinkage (%)414.1322.7Fired strength (Kg/cm2)3.465.37Water absorption (%)
همان طور که از جدول 2 دیده می شود، بیشترین تاثیر کاهش زبره بر انقباض پخت، جذب آب و استحکام پخت بدنه هاست.
* نتیجه گیری و بحث
با ریزتر شدن اندازه ذرات، سطح ویژه پودر افزایش می یابد و در نتیجه نیروی محرکه بیشتری جهت پیشرفت فرآیند HYPERLINK "http://en.wikipedia.org/wiki/Sintering" "_blank" زینترینگ بدنه ها فراهم می گردد. پودرهای با سطح ویژه بالا تمایل زیادی دارند تا انرژی سطحی خود را با تشکیل نقاط تماس ذره به ذره (و دانه به دانه) و در نتیجه کاهش مرزدانه ها و کاهش سطح ویژه کم کنند. بدنه های با ذرات ریزتر در دمای پائین تری فاز خمیری تشکیل می دهند و میزان فاز مذاب آنها در دمای نهائی پخت بیشتر از بدنه های با زبره بالاست. مذاب تشکیل شده، ذرات را به یکدیگر اتصال می دهد و پیوستگی ذره به ذره را بهبود می بخشد. با پیشرفت فرآیند زینترینگ، تخلخلها به تدریج پر می شوند. وقتی مذاب بیشتری در سیستم حضور داشته باشد، حذف تخلخلها و دستیابی به تراکم نهائی در طول مدت پخت با سهولت بیشتری انجام می شود.
INCLUDEPICTURE "http://www.esrf.eu/UsersAndScience/Publications/Highlights/2002/Materials/MAT3/fig081" * MERGEFORMATINET
تصویر بالا از سایت HYPERLINK "http://www.esrf.eu/UsersAndScience/Publications/Highlights/2002/Materials/MAT3" "_blank" ESRF گرفته شده و مربوط به زینترینگ پودرهای فلزی است.
با توجه به موارد ذکر شده، پس از پخت بدنه ها اتصال ذره به ذره در بدنه های با توزیع اندازه ذره ریزتر بهتر از بدنه های درشت دانه است و باعث افزایش استحکام پخت می شود. از سوی دیگر، به دلیل بالاتر بودن میزان فاز مذاب حاضر در بدنه های ریزدانه پر شدن تخلخلها توسط فاز مذاب در دمای نهائی با سهولت بیشتری انجام می پذیرد و جذب آب کاهش بیشتری می یابد. افزایش میزان انقباض پخت بدنه ها نیز به دلیل وجود نیروی محرکه بیشتر (سطح ویژه بالاتر) و تمایل بیشتر برای کاهش انرژی سطحی در پودرهای ریزدانه تر است.
منابـع:
1. HYPERLINK "http://www.ytc-tiles.com" "_blank" http://www.ytc-tiles.com
2. HYPERLINK "http://www.americanimporttiles.com/zFAQMain.htm" "_blank" http://www.americanimporttiles.com
3. HYPERLINK "http://ceramic-tile.persianblog.ir/" http://ceramic-tile.persianblog.ir/
4. HYPERLINK "http://www.tile-body.blogfa.com/" http://www.tile-body.blogfa.com/
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید