0
02126246958

آشنایی با سرامیک های سنتی(سیلیکاتی)

نویسنده : فاطمه حاجی محمدی

 

سرامیک های سنتی:

 

سرامیک های سنتی که به آن ها سرامیک های سیلیکاتی نیز گفته می شود دسته ای از مواد سرامیکی هستند  که از مواد اولیه معمول و طبیعی مانند مواد معدنی رس و ماسه کوارتز حاصل می شوند .

این مواد به محصولات آشنایی مانند ظروف چینی ، آجر سفالی و کاشی ، ششه، گچ، لعاب، ساینده های صنعتی و لنت های نسوز و سیمان پرتلند تبدیل می شوند .

به طور معمول ، سرامیک های سنتی از سه جزء اصلی از جمله خاک رس ، سیلیس و فلدسپارساخته می شوند.

 

برای مطالعه بیشتر درباره سرامیک ها اینجا کلیک کنید.

 

۱- خاک رس:

 

مواد معدنی خاک رس مانند کائولینیت (Al2 [Si2O5] [OH] 4)  رسوبات زمین شناسی ثانویه هستند که با هوازدگی سنگ های آذرین تحت تأثیر آب ، دی اکسید کربن حل شده و اسیدهای آلی تشکیل شده اند. مانند گرانیت فرسایش یافت و در بسترهای دریاچه قرار گرفت ، جایی که متعاقباً به خاک رس تبدیل شد.

اهمیت کانی های رس در توسعه و فرآوری سرامیک سنتی بسیار تاثیرگذار بوده است. این مواد معدنی علاوه بر اینکه منبع اصلی آلومینوسیلیکات ها هستند، دارای ساختارهای کریستالی لایه ای هستند که به دلیل ساختار کریستالی ورقه ای شان به شکل صفحه ای با ابعاد میکرومتری هستند. وقتی این ذرات در آب معلق یا مخلوط شوند ، مخلوط رئولوژی غیرمعمول نشان می دهد به عبارتی تحت فشار جریان می یابد.

 

۲- سیلیس:

 

سیلیس ماده اصلی در نسوز و به رنگ  سفید است. معمولاً به صورت ماسه کوارتز ، ماسه سنگ یا سنگ ریزه اضافه می شود. نقش سیلیس به عنوان  پرکننده ای است که برای انتقال استحکام از حالت  خام به محصول نهایی و حفظ استحکام  در هنگام حرارت دهی استفاده می شود و نیز حضور سیلیس باعث بهبود خواص نهایی می شود.

 

 ۳- فلدسپار:

 

فلدسپار،  آلومینوسیلیکاتی هستند که حاوی سدیم، پتاسیم یا کلسیم هستند. ترکیب آن ها به صورت  NaAlSi۳O۸ و KAlSi۳O۸ تا CaAl2Si۲O۸ می باشد. فلدسپار به ​​عنوان عامل شاری  عمل می کند تا دمای ذوب فازهای آلومینوسیلیکات را کاهش دهد.

 

کاربرد سرامیک های سنتی:

 

  • سیمان های داخلی که برای ساختمان سازی به کار می رود و انواع مختلفی دارد که بهترین آن ها سیمان های هیدرولیک هستند.
  • محصولات سفید آلات یا WHiteware که شامل چینی ها، سفال ها و ترکیبات  مشابه با این موارد هستند.  لعاب های چینی نیز جزء این دسته می باشند.
  • محصولات رسی که در ساختمان استفاده می شود، مانند: انواع آجر ها و کاشی و سرامیک های ساختمانی
  • دیرگدازها که بیشتر از این محصولات به عنوان  ساینده های سیلیسیم کاربیدی و آلومینائی استفاده  می شود.

 

مزیت سرامیک های سنتی (مصالح ساختمانی) :

 

  1. سرامیک‌ها طول عمر بالایی دارند.

کاشی‌‌های سرامیکی در مقایسه با مواد دیگری که برای پوشش کف و دیوار استفاده‌ می‌شوند، طول عمر بسیار بالاتری دارند.

 

  1. سرامیک‌ها مقاومت و دوام بسیار بالایی دارند.

سرامیک‌ها علاوه بر طول عمر زیادی که دارند، به مقاومت بالا نیز معروف‌اند. زیرا ترکیبات سرامیک‌ها بسیار فشرده بوده و تقریبا در برابر آب غیر‌قابل نفوذاند. مخصوصا اگر از سرامیک‌هایی که یک لعاب سایشی (طرح دار یا رستیک) دارند استفاده شود، در برار لغزش نیز مقاوم می شوند.

 

  1. سرامیک‌ها از ماندگاری رنگ مناسبی برخوردارند.

رنگ کف پوش‌ها‌ می‌تواند در معرض عوامل مختلفی مانند مواد شیمیایی، مواد شوینده، نور خورشید و … تغییر کند. یکی دیگر از مزایای سرامیک این است که اگر در معرض نور خورشید هم باشد، (در صورتی که در فضاهای باز استفاده بشوند) باز هم رنگ آن تغییر نمی‌کند.

 

  1. سرامیک‌ها دمای ذوب بالایی دارند.

سرامیک‌ها به دلیل این که در کوره‌‌های کاشی‌پزی پخته‌ می‌شوند (در بعضی موارد ممکن است تا سه بار نیز پخته بشوند) دمای ذوب بسیار بالایی داشته و همچنین‌ می‌توانند در فضا‌ها و شرایط مختلف (مثال: زمان آتش سوزی) مقاومت زیادی از خود نشان دهند.

 

  1. سرامیک‌ها رساناهای ضعیفی هستند.

از موارد مهم برای انتخاب یک کفپوش مناسب در منازل، میزان عایق بودن در مقابل سرما و گرما‌ می‌باشد. سرامیک‌ها رسانای بسیار ضعیفی برای الکتریسیته و حرارت‌ می‌باشند و این ویژگی مثبت، در زمستان‌ها خود را به خوبی نشان‌ می‌دهد، زیرا با نصب سرامیک علاوه بر اینکه کف منازل سرد نمی شود، از هدر رفتن انرژی و گرمای ساختمان از طریق کف نیز جلوگیری‌ می‌کنند.

 

روش تولید سرامیک های سنتی:

به منظور تولید سرامیک های سنتی، از مواد اولیه رسی که به فراوانی یافت می شود، استفاده می کنند. در مورد مواد سفید ، که برای آن ها مواد اولیه باید در حالت خالص تر باشد ، رس ها شسته می شوند و ناخالصی ها از بین می روند.

سیلیس ها با شستشو و جدا کردن مواد معدنی ناخواسته به وسیله گرانش و به وسیله اعمال نیرو مغناطیسی و الکترواستاتیک تصفیه می شوند.برای فلدسپار از جداسازی به روش شناوری استفاده می شود، فرآیندی که در آن یک عامل مهار کننده اضافه می شود تا مواد مورد نظر را از ناخالصی ها جدا کند.

 

۱-مخلوط کردن

لازم است مقادیر هر یک از مواد اولیه بر اساس ترکیب و وزن موردنظر قبل از این مرحله مشخص شود. ترکیبات باید به گونه ای انتخاب شوند که خواص و ویژگی های موردنظر برای کاربردی که هدف تولید آن محصول است، قابل دست یابی باشد . رس ها باید بر اساس قابلیت کار ، حساس بودن ، رنگ و سایر الزامات انتخاب می شوند. به همین ترتیب ، سیلیکاها باید معیارهای خلوص شیمیایی و توزیع اندازه ذرات را برآورده کنند.

 

۲- شکل دهی در تولید سرامیک های سنتی

 

به منظور شکل گیری بهتر محصولات رسی، لازم است مورفولوژی و اندازه دانه های درشت و ریز را در کنار یکدیگر داشته باشیم. بسته به میزان آب اضافه شده ، بدنه های رس می توانند سفت یا پلاستیک باشند. حالت پلاستیک با توجه به ذرات رس صفحه ای شکل می گیرد که در طول جریان بر روی یکدیگر می لغزند. (در بسیاری از موارد از اتصال دهنده های آلی برای کمک به نگه داشتن فرم بدنه  تا زمان حرارت دهی و پخت استفاده می شود.) در صورتی که میزان آب بیشتر شود ذرات رس به حالت تعلیق درمی آیند و در نتیجه می توان سوسپانسیون های رسی را تولید کرد. از سوسپانسون ها در ریخته گری دوغابی استفاده می شود.

 

۳- عملیات پخت سرامیک های سنتی

پس از خشک کردن سرامیک های مبتنی بر خاک رس، برای از بین بردن آب ساختاری، تجزیه و سوزاندن هرگونه چسب ارگانیک مورد استفاده در شکل تحت حرارت بالا پخت می شوند. بیشتر سرامیک های سنتی تولید انبوه ، در کوره های تونلی حرارت داده می شوند بدین گونه که،  به تدریج از دمای اتاق، از طریق یک منطقه داغ گرم می شوند و به دمای اتاق برمی گردند.

 

۴- عملیات پایانی

 

اگر ظروف سرامیکی متخلخل بوده و عدم نفوذ پذیری مایع مورد نظر باشد ، یا این که صرفا کاربرد تزئینی مد نظر باشد، می توان محصول را لعاب داد. در لعاب ، فرمولاسیون شیشه ای پودر شده و در یک حلال مناسب به صورت دوغاب  در می آید. بدنه سرامیکی پخت شده  با دوغاب لعاب آغشته شده یا رنگ آمیزی می شود و در دمایی که پایین تر از دمای اولیه پخت آن است، مجددا حرارت داده می شود.

 

 

ارسال دیدگاه