سرامیک به کلیه جامدات غیر آلی و غیر فلزی گفته میشود. از نظر ساختار شیمیایی کلیه موادی که از مخلوط خاک رس با ماسه و فلدسپار در دمای بالا بدست میآیند و توسط توده شیشه مانندی انسجام یافته و بسیار سخت و غیر قابل حل در حلالها و تقریبا گداز ناپذیر میباشند، سرامیک نامیده میشوند.

اجزای سه گانه در سرامیک خاک رس: موجب نرمی و انعطاف و تشکیل ذرات بلوری سرامیک می شود.
ماسه: قابلیت چین خوردن ، پس از خشک و گرم شدن و تشکیل ذرات بلوری سرامیک را کاهش می دهد.
فلدسپار: در کاهش دادن دمای پخت و تشکیل توده شیشهاى و چسباننده ذرات بلوری سرامیک موثر است. خواص سرامیکها خواص سرامیکها بسته به نوع و درجه خلوص هر یک از اجزای اصلی ، مواد افزودنی ، لعاب ، زمان حرارت دادن ، مواد اکسنده و کاهنده هاى موجود در محیط ، تغییر می کند. در سده کنونی صنعت سرامیک سازی توسعه و تنوع شگرفی یافته و اهمیت و کاربردهای آن نیز وسعت پیدا کرده است.

سرامیکهای ویژه مقرههای برق:
که عایقهای خوبی برای گرما و برق هستند و در آنها از Al2O3 ، Zr2O3 استفاده میشود. سرامیکهای مغناطیسی:
در در این نوع سرامیک از اکسیدهای آهن استفاده میشود. مهمترین کاربرد آنها در تهیه عنصرهای حافظه در کامپیوتر است.

سرامیکهای شیشهاى:
وقتی شیشه معمولی پس از تهیه در دمای بالایی قرار گیرد، تعداد قابل توجهی از ذرات بلور در آن تشکیل می شود و خاصیت شکنندگی آن کم میگردد و بر خلاف شیشههای معمولی دیگر ، ایجاد یا پیدایش شکاف کوچک در آنها ساری نمی باشد، یعنی این شکافها خود به خود پیشرفت نمیکنند. از این نوع سرامیکها برای تهیه ظروف آشپزخانه یا ظروفی که برای حرارت دادن لازم باشند، استفاده می شود که آن را اصطلاحا پیروسرام می نامند.

لعابها و انواع آنها لعابها طیف وسیعی از ترکیبات آلی و معدنی را در بر میگیرند. لعاب مربوط به سرامیک معمولا مخلوط شیشه مانندی متشکل از کوارتز ، فلدسپار و اکسید سرب (PbO) است. این اجزا را پس از آسیاب شدن و نرم کردن به صورت خمیری رقیق درمیآورند. آنگاه وسیله سرامیکی مورد نظر را در این خمیر غوطه ور کرده و پس از سرد و خشک شدن ، آن را در کوره تا دمای معین حرارت می دهند. پس از لعاب دادن روی چینی، روی آن مطالب مورد نظر را می نویسند و یا طرح مورد نظر را نقاشی میکنند و دوباره روی آن را لعاب داده و یک بار دیگر حرارت میدهند. در این صورت وسیله مورد نظر پرارزشتر و نوشته و طرح روی آن بادوامتر می شود. لعابها در انواع زیر وجود دارند:

لعاب بیرنگ:
این نوع لعاب که برای پوشش سطح چینیهای بدلی ظریف بکار میرود، بی رنگ و شفاف است و از مخلوط کلسیم و سیلیس و خاک چینی سفید تهیه می شود.
لعاب رنگی: برای رنگ آبی از اکسید مس (Cu2O) ، برای رنگ زرد از اکسید آهن (FeO) و برای رنگ سبز از اکسید کروم (Cr2O3) ، برای رنگ زرد از کرومات سرب و برای رنگ ارغوانی از ارغوانی کاسیوس استفاده می شود.
لعاب کدر: این نوع لعاب که برای پوشش چپنیهای بدلی معمولی بکار میرود و از مخاـوط SnO2 , PbO , SiO2 , Pb3O4 ، نمک و کربنات سدیم تهیه میشود که آن را پس از ذوب کردن ، سرد کردن و پودر کردن ، در آب به صورت حمام شیر در میآورند و شئی لعاب دادنی را در آن غوطه ور می کنند. ظروف لعابی ظروف لعابی درواقع ، نوعی ظروف آهنی هستند که سطح آنها را به منظور جلوگیری از زنگ زدن ، از لعاب می پوشانند.

البته این نوع ظروف را نباید زیاد گرم یا سرد و یا پرتاب کرد و یا اینکه تحت ضربه قرارداد، زیرا لعاب سطح آنها ترک برداشته و می ریزد. انواع چینی چینیها در واقع از انواع سرامیک محسوب میشوند و به دو دسته چینیهای اصل یا سخت و چینیهای بدلی تقسیم می شوند. چینیهای اصل: چینی ظرف: که میتوان آن را نوعی شیشه کدر دانست، مانند ظرف چینی معروف به سور. از ویژگیهای این نوع چینی آن است که لعاب رنگی را به خود می گیرد.

چینی سیلیسی:
این نوع چینی که به چینی لیموژ معروف است، درکشورهای فرانسه ، ژاپن و چین تهیه میشود. مواد اولیه آن خاک چینی سفید ، شن سفید و فلدسپار است. چینی آلومینیومدار: این نوع چینی به نام چینی ساکس و بایو در فرانسه تهیه میشود و دارای Al2O3 , SiO2 , CaO است. چینی بدل خمیر این نوع چینیها ترکیبی حد واسط از خمیر سفال و خمیر چینیهای ظریف است. در نتیجه سختی آنها از چینیهای اصل کمتر است. از این رو ، حتما باید آنها را با لعاب بپوشانند. این نوع چینیها خود به دو دسته تقسیم می شوند: بدل چینیهای معمولی که خمیر آنها رنگی است و از این رو ، با لعاب کدر پوشانیده میشود. بدل چینی ظریف که خمیر آنها مانند خمیر چینی بیرنگ است اما بر خلاف چینی در مقابل نور شفاف نیست. معمولا سطح این نوع چینیها را از لعاب بیرنگ ورنی مانند و شفاف میپوشانند تا ظاهری مانند چینی اصل پیدا کنند.

گرانیتها به دلیل سختی زیاد, شفافیت, زیبایی خیره كننده, تنوع طرحها و رنگها و تباین زیبایی رنگها اخیرا" در بازار جهانی بعنوان یك سنگ تزئینی لوكس و گران قیمت بسیار مطرح گردیده اند. در صنعت سنگهای نما و تزئینی, فقط آن دسته از گرانیتها كه فاقد آثار آلتراسیون بوده و پدیده های تكتونیكی و بویژه میكروتكتونیك را تحمل نكرده باشند, بعلاوه از نظر رنگ باب بازار باشند, مطرح هستند. گرچه برش و سایش گرانیتها بسیار مشكل و پرهزینه تر از سنگهای آهكی است, و فقط دیسكها و سنگ سابهای ویژه ای قادر به برش و سایش اینگونه سنگها می باشند.

گرانیتهای روشن و قرمز و صورتی (گرانیتهای آلكالن Q + F.Alc.G) بدلیل رنگ صورتی یا قرمز خود بسیار ارزنده هستند و در بازار جهانی جایگاه ویژه ای دارند. گرانیتهای قرمز ناحیه خوی در آذربایجان غربی, از این نظر منحصر به فرد هستند. گرانیتهای خاكستری رنگ (كرانیتهای كالكو آلكالن Q+F.Calc-Alc.G) بر حسب درجه تیرگی و روشنی و اندازه دانه ها ( كانی ها ) دارای مرغوبیت متغیری هستند.
گرانیتهای شیركوه در یزد و الوند در همدان و ... دارای طیف وسیعی از انواع گرانیتها با رنگ ها و بافتهای مختلف هستند. سرامیک مشتق از کلمه یونانی keramosاست که به معنی سفالینه یا شئی پخته شده است. در واقع منشا پیدایش این علم همان سفالینه ساخته شده توسط انسانهای اولیه هستند.

در واقع قبل از کشف و استفاده فلزات، بشر از گلهای رس به علت وفور و فراوانی آنها و همچنین شکل گیری بسیار خوب آنها در در صورت مخلوط شدن با آب و درجه حرارت نسبتاً پایین پخت آنها استفاده می کرد. آلومینوسیلیکاتها که خاکهای رسی خود آنها به حساب می آیند، از عناصر آلومینیوم، سیلیسم و اکسیژن ساخته می شوند که این سه عنصر بر روی هم حدود 85 درصد پوسته جامد کرة زمین را تشکیل می دهند. این سه عنصر فراوانترین عناصر پوسته زمین هستند. صنعت ساخت سفالینه ها در 4000 سال قبل از میلاد مسیح پیشرفت زیادی کرده بود. اکنون، سرامیک را به طور کلی به عنوان هنر و علم ساختن و به کار بردن اشیاء جامدی که اجزاء تشکیل دهنده اصلی و عمده آنها مواد غیرآلی و غیرفلزی می باشند، تعریف می کنیم و بررسی ساختمان و خواص اینگونه مواد نیز جزء این علم است.

فرآورده های سرامیکی: 

این فرآورده ها را می توان به دو گروه عمده تقسیم کرد:
1- سرامیکهای سنتی  2- سرامیکهای نوین

سرامیکهای سنتی:
اساساً مواد تشکیلدهنده صنایع سیلیکاتی یعنی محصولات رسی، سیمان و شیشه های سیلیکاتی و چینی ها هستند. فرآورده های شیشه ای بزرگترین بخش صنعت سرامیک محسوب می شوند.
سایر بخشها به ترتیب اولویت عبارتند از: محصولات سیمانی داخلی ( مانند سیمانهای هیدورلیکی که در صنایع ساختمانی به مصرف میرسند.) سفیدآلات، ( White ware): شامل سفالینه ها، چینی ها و ترکیبات چینی مانند هستند.
لعابهای چینی محصولات رسی ساختمانی: که به طور عمده از آجرها و کاشیها تشکیل می شوند.
صنعت سازنده مواد ساینده: عمدتاً ساینده های سیلسیم کاربیدی و آلومینائی
سرامیکهای نوین: این دسته برای جواب گوئی به نیازهای مخصوص مانند مقاومت حرارتی بیشتر، خواص مکانیکی بهتر و خواص الکتریکی ویژه و مقاومت شیمیایی افزون تر به وجود آورده اند.

گروهی از انواع این نوع سرامیکها عبارتنداز:

سرامیکهای اکسیدی خالص با ساختمانی یکنواخت: به عنوان اجزاء الکتریکی با دیرگداز بکار می روند. اکسیدهایی مانند آلومینا (Al2O3)، زیرکونیا (ZrO2)، توریا (ThO2)، بریلیا (BeO) و منیزیا (MgO) بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.

سرامیکهای الکترواپتیکی (الکترونیکی– نوری): مانند نایوبیت لیتیم ( LiNbO3) و تیتانات که اینها محیطی را فراهم می آورند که بوسیله آن علائم الکتریکی به نوری تبدیل میشوند.

سرامیکهای مغناطیسی: این مواد اساس واحدهای حافظه مغناطیسی را در کامپیوترهای بزرگ تشکیل میدهند.

تک بلورها سرامیکهای نیتریدی: مانند نیترید آلومینیوم، نیترید سیلسیم و نیترید بور که بسیار دیرگداز و استحکام خوبی در درجه حرارتهای بالا دارند.

لعاب های سرامیکی: به عنوان پوشش فلز آلومینیوم تولید میشوند. مواد مرکب کامپوزیت (فلزی – سرامیکی): هر دو فاز فلزی و سرامیکی در این مواد وجود دارد.

کاربیدهای سرامیکی: به عنوان ساینده مورد استفاده قرار میگیرند.

بوریدهای سرامیکی: از نظر استحکام و مقاومت اکسیده شدن در درجه حرارتهای بالا حائز اهمیت هستند.

سرامیکهای فروالکتریکی: دارای ثابت دیالکتریک بسیار بالائی بوده و به عنوان اجزاء الکترونیکی در خازنها کاربرد دارد.

علم سرامیک: به طور کلی علم سرامیک را میتوان به دو شاخه سرامیک فیزیکی و سرامیک صنعتی تقسیم کرد. سرامیک فیزیکی درباره ساختمان مواد سرامیکی و خواص آنها بحث می کند.

www.smsm.ir
دانشنامه مرجع مهندسی ایران

مطالب تصادفی:
درباره آنالیز روغن بیشتر بدانیم (Oil Analysis) - جمعه دوم مهر 1389
آشنایی با چند داروی گیاهی - جمعه دوم مهر 1389
راهنمای تشخیص معایب پیستون - جمعه دوم مهر 1389
روشهای تصفیه مواد نفتی - پنجشنبه یکم مهر 1389
عملیات حرارتی آلیاژهای آلومینوم - پنجشنبه یکم مهر 1389
گاز از خام تا فرآورده - پنجشنبه یکم مهر 1389
معایب و محاسن تیرهای لانه زنبوری - چهارشنبه سی و یکم شهریور 1389
بازیافت مواد کامپوزیتی - یکشنبه بیست و هشتم شهریور 1389
بازرسی کیفی مخازن تحت فشار - دوشنبه هجدهم مرداد 1389
معماری و الكترونیك - چهارشنبه ششم مرداد 1389
رنگ ، عنصر اصلی دکوراسیون - چهارشنبه ششم مرداد 1389
كسب درآمد از نرم‌افزارهای اپن‌سورس - چهارشنبه ششم مرداد 1389
ترك گرم در جوش فولاد زنگ نزن آستنیتی - چهارشنبه ششم مرداد 1389
پرورش شتر مرغ - بخش دوم - چهارشنبه ششم مرداد 1389
جوشکاری فولادهای ضد زنگ و ضد خوردگی - چهارشنبه ششم مرداد 1389
کانی های آزبست - چهارشنبه ششم مرداد 1389
فن آوری تولید بیوگاز از فاضلاب - شنبه دوم مرداد 1389
متالورژی تیتانیوم - سه شنبه بیست و نهم تیر 1389
تصویربرداری سینه با "تی- اسکن" - سه شنبه بیست و نهم تیر 1389
جوشکاری قوسی آلومینیوم به فولاد - سه شنبه بیست و نهم تیر 1389
دوربین گاما - جمعه بیست و پنجم تیر 1389
سیستم راهگاهی - جمعه بیست و پنجم تیر 1389
مهندسی مجازی در نیروگاه های آینده - جمعه بیست و پنجم تیر 1389
دراگلاین - پنجشنبه بیست و چهارم تیر 1389
نوسازی شهری و ماندگاری توسعه - شنبه نوزدهم تیر 1389
اثرات زیست محیطی استخراج آلومینیوم - شنبه نوزدهم تیر 1389

نوع مطلب : مهندسی مواد - سرامیک
نوشته شده در پنجشنبه ۲۵ فروردین ۱۳۹۰ توسط SMSM |           |