تاریخچه ی:
شیمی سرامیک
تفاوت با نگارش: 1
- | ||کلمه سرامیک از Clay یا ((خاک رس)) گرفته شده است، که در لاتین به آن Kerames گفته میشود. این واژه در اثر کثرت استعمال به سرامیک تبدیل شده است.|| |
+ |
||کلمه __~~green:سرامیک~~__ از __Clay__ یا __خاک رس__ گرفته شده است که در لاتین به آن __~~green:Kerames~~__ گفته میشود. این واژه در اثر کثرت استعمال به سرامیک تبدیل شده است.||
{img src=img/daneshnameh_up/9/97/normal_mmm102.jpg}
|
| !اطلاعات اولیه | | !اطلاعات اولیه |
- | ((سرامیک|سرامیکها)) معمولا به استثنای ((فلزات)) و ((آلیاژ فلزی|آلیاژهای فلزی)) و ((مواد آلی)) ، شامل تمام مواد مهندسی میشوند که از نظر شیمیایی جز ((مواد معدنی)) هستند و بعد از قرار گرفتن در دمای بسیار بالا شکل اولیه خود را حفظ کرده و مقاومتر میشوند. ((ظروف سفالی)) ، ((ظروف چینی|چینی)) و چینیهای بهداشتی و غیره جز این گروه میباشند. |
+ | سرامیکها معمولا به استثنای ((فلز|فلزات)) و آلیاژهای فلزی و مواد آلی ، شامل تمام مواد مهندسی میشوند که از نظر شیمیایی جزو مواد معدنی هستند و بعد از قرار گرفتن در دمای بسیار بالا ، شکل اولیه خود را حفظ کرده و مقاومتر میشوند. ظروف سفالی ، چینی و چینیهای بهداشتی و غیره ، جزو این گروه میباشند. |
| !تاریخچه | | !تاریخچه |
- | آشنایی انسان با ((مواد سرامیکی)) و استفاده از آنها قدمتی بطول تاریخ دارد. سفالینههای کشف شده در مناطق باستانی دنیا نشان میدهد که انسان در ((دوران باستان)) گل رس و چگونگی کار با آن و پخت و مقاومسازی آن آشنا بوده است. اما امروزه سرامیک کاربردهای بسیار فراتر از ظروف سفالی یا چینی دارد و در ((صنعت)) و تکنولوژی استفادههای فراوانی از آن میشود. |
+ | آشنایی انسان با مواد سرامیکی و استفاده از آنها ، قدمتی بطول تاریخ دارد. سفالینههای کشف شده در مناطق باستانی دنیا نشان میدهد که انسان در دوران باستان ، گل رس و چگونگی کار با آن و پخت و مقاومسازی آن آشنا بوده است. اما امروزه سرامیک ، کاربردهای بسیار فراتر از ظروف سفالی یا چینی دارد و در صنعت و تکنولوژ استفادههای فراوانی از آن میشود. |
| !مواد اولیه سرامیکها | | !مواد اولیه سرامیکها |
- | سرامیکها از سه ماده اولیه خاک رس ، ((فلدسپار|فلدسپارها)) و ((ماسه)) تهیه میشود. خاک رس همان سیلیکاتهای آلومینیوم هیدراته است که به صورت ((انواع کانی|کانهای مختلفی)) یافت میشوند. !طبقهبندی ((انواع کانیهای رس|کانهای رس)) !! کانیهای سیلیکاتی دو لایهای * __کائولینیت :__ بررسی ((پراش اشعه ایکس)) وجود دو لایه را در ((کائولینیت)) نشان میدهد. لایه اول شامل واحدهای {TEX()} { Si-2O_5^{2(-)}} {TEX} چهار وجهی است و لایه دوم از واحدهای هشت وجهی {TEX()} {Al_2(OH)_4^{2-}} {TEX} تشکیل شده است. از اتصال دو لایه یک لایه واحد بوجود میآید که تکرار آن لایه کائولینیت را میسازد {TEX()} {(Al_2(OH)_SiO_2O_5)} {TEX}.
*کانی دیگر ((هالویسیت)) است که در مقایسه با کائولینیت کاربرد کمتری دارد. |
+ | سرامیکها ، از سه ماده اولیه ~~green:خاک رس~~ ، ~~green:فلدسپارها~~ و ~~green:ماسه~~ تهیه میشود. خاک رس ، همان __سیلیکاتهای آلومینیوم هیدراته__ است که به صورت کانیهای مختلفی یافت میشوند. !طبقهبندی کانیهای رس !! کانهای سیلیکاتی دو لایهای *__کائولینیت :__ بررسی پراش اشعه ایکس ، وجود دو لایه را در کائولینیت نشان میدهد. لایه اول شامل واحدهای __2-Si2O5__ چهار وجهی است و لایه دوم از واحدهای هشت وجهی __2-Al2(OH)4__ تشکیل شده است. از اتصال دو لایه ، یک لایه واحد بوجود میآید که تکرار آن ، لایه کائولینیت را میسازد.
*__هالویسیت :__ کانی دیگر ، هالویسیت است که در مقایسه با کائولینیت کاربرد کمتری دارد. |
| !!کانیهای سیلیکاتی سه لایهای | | !!کانیهای سیلیکاتی سه لایهای |
- | *__مونت موری لونیت :__ ((مونت موری لونیت)) دارای سه لایه ، دو لایه به صورت چهاروجهیهای سیلیکاتی و لایه وسط به صورت ((گروه هیدروکسی آلومینات|گروههای هیدروکسی آلومینات)) است. به علت توانایی گیرانداختن سیستمهای مولکولی مختلف ، اغلب (مخصوصا در فرایند کراکینگ {TEX()} {xH_2O.Al_6(OH)_6Si_l2O_30} {TEX}) به عنوان کاتالیست مصرف دارند.
*__ایلیت :__ ساختمان ((ایلیت)) تقریبا شبیه مونت موری لونیت میباشد و چون همیشه همراه با مخلوط کانیهای دیگر است فرمول دقیقی نمیتوان برای آن در نظر گرفت. |
+ | *__مونت موری لونیت :__ مونت موری لونیت دارای سه لایه ، دو لایه به صورت چهاروجهیهای سیلیکاتی و لایه وسط به صورت گروههای هیدروکسی آلومینات است. به علت توانایی گیر انداختن سیستمهای مولکولی مختلف ، اغلب به عنوان کاتالیست مصرف دارند.
*__ایلیت :__ ساختمان ایلیت ، تقریبا شبیه مونت موری لونیت میباشد و چون همیشه همراه با مخلوط کانیهای دیگر است فرمول دقیقی نمیتوان برای آن در نظر گرفت. |
| !ترکیبات ثانوی خاک رس و تاثیر آن بر سرامیکها | | !ترکیبات ثانوی خاک رس و تاثیر آن بر سرامیکها |
- | ترکیبات ثانوی شامل ((ترکیبات آهن)) ، ماسه ، ((کربنات کلسیم|کربناتهای کلسیم)) و ((کربنات منیزیم|منیزیم)) ، ((میکا)) و مواد آلی است، که مقادیر آنها در ((خاک رس|انواع خاک رس)) متغیر میباشد. ترکیبات آهن موجود در خاک رس مثل ((پیریت|پیریتها)) و ((هیدروکسید آهن|هیدروکسیدهای آهن)) و . . . باعث پایین آمدن ((نقطه ذوب)) و تغییر رنگ ((سرامیک)) قبل از پخت به زرد متمایل به قهوهای و بعد از پخت به صورتی متمایل به قرمز تیره میشوند. ماسه باعث کم شدن حالت پلاستیته و کاهش ((قدرت چسبندگی)) میشود.
کربناتهای کلسیم و منیزیم به عنوان ناخالصی باعث آسیب دیدگی محصول شده و بعد از پخت باعث افزایش خلل و فرج و کاهش قدرت مکانیکی و خواص نسوزی محصول میشوند. ((گروه سولفات|نمکهای سولفات)) و ((گروه کربنات|کربنات)) و کلریدهای فلزات قلیایی خاک رس و ((وانادیوم)) ، قابل حل در خاکهای رس هستند و موجب پخش مواد در توده خاک رس میشوند. ترکیبات وانادیوم لکههای زرد متمایل به سبز ، روی محصول ایجاد میکنند. ترکیبات آلی موجود در خاک رس باعث ایجاد رنگ خاکستری میشوند. |
+ | ترکیبات ثانو شامل ترکیبات آهن ، ماسه ، کربناتهای کلسیم و منیزیم ، میکا و مواد آلی است که مقادیر آنها در انواع خاک رس متغیر میباشد. ترکیبات آهن موجود در خاک رس مثل پیریتها و هیدروکسیدهای آهن و . . . باعث پایین آمدن نقطه ذوب و تغییر رنگ سرامیک قبل از پخت به زرد متمایل به قهوهای و بعد از پخت به صورتی متمایل به قرمز تیره میشوند. ماسه ، باعث کم شدن حالت پلاستیته و کاهش قدرت چسبندگی میشود.
کربناتهای کلسیم و منیزیم به عنوان ناخالصی باعث آسیب دیدگی محصول شده و بعد از پخت ، باعث افزایش خلل و فرج و کاهش قدرت مکانیکی و خواص نسوزی محصول میشوند. نمکهای سولفات و کربنات و کلریدهای فلزات قلیایی خاک رس و وانادیوم ، قابل حل در خاکهای رس هستند و موجب پخش مواد در توده خاک رس میشوند. ترکیبات وانادیوم لکههای زرد متمایل به سبز ، روی محصول ایجاد میکنند. ترکیبات آلی موجود در خاک رس ، باعث ایجاد رنگ خاکستری میشوند.
{img src=img/daneshnameh_up/f/f3/Calder.jpg}
|
| !انواع سیلیکا | | !انواع سیلیکا |
- | ((دیاکسید سیلیکون)) معمولا به سه صورت ((سنگ)) ، ((گرانول)) و پودر وجود دارد. دیاکسید سیلیکون در حالت سنگ به صورت ((کوارتز)) یافت میشود که در این حالت خیلی کمیاب است. به علت خالص بودن ((انواع سلیکا|بهترین نوع سیلیکا)) برای مصرف در سرامیکها است. نوع گرانول در ((صنعت سرامیک سازی)) خیلی رایج میباشد. این نوع سیلیکا را معمولا قبل از مصرف دانهبندی کرده ، میشویند. نوع پودر سیلیکا معمولا خالص نبوده و در ساخت سرامیک چندان مصرف ندارد. |
+ | دیاکسید سیلیکون ، معمولا به سه صورت سنگ ، گرانول و پودر وجود دارد. دیاکسید سیلیکون در حالت سنگ به صورت کوارتز یافت میشود که در این حالت خیلی کمیاب است. به علت خالص بودن بهترین نوع سیلیکا برای مصرف در سرامیکها است. نوع گرانول در __صنعت سرامیک سازی__ خیلی رایج میباشد. این نوع سیلیکا را معمولا قبل از مصرف ، دانهبندی کرده ، میشویند. نوع پودر سیلیکا معمولا خالص نبوده و در ساخت سرامیک چندان مصرف ندارد. |
| !نقش فلدسپارها در سرامیکسازی | | !نقش فلدسپارها در سرامیکسازی |
- | فلدسپارها خاصیت سیالکنندگی دارند و امروزه نیز از این ترکیبات در صنعت سرامیک استفاده میکنند. نقش این ترکیبات در سرامیک سازی ، ایجاد فاز شیشهای در توده اولیه است. !انواع فلدسپارها در ((سرامیک)) #((فلدسپار پتاسیم)) {TEX()} {K_O , Al_2O_3 , 6SiO_2} {TEX}
#((فلدسپار سدیم)) {TEX()} {Na_2O , Al_2O_3 , 6SiO_2} {TEX}
#((فلدسپار کلسیم)) {TEX()} {Cao , Al_2O_3 , 6SiO_2} {TEX}
از بین اینها فلدسپار پتاسیم از همه مهمتر است، ولی در عمل موادی که به عنوان سیال کننده ، بکار میروند مخلوطی از فلدسپارهای مختلف هستند. |
+ | فلدسپارها __خاصیت سیالکنندگی__ دارند و امروزه نیز از این ترکیبات در صنعت سرامیک استفاده میکنند. نقش این ترکیبات در سرامیک سازی ، ایجاد فاز شیشهای در توده اولیه است. !انواع فلدسپارها در سرامیک #فلدسپار پتاسیم __KO , Al2O3 , 6SiO2__
#فلدسپار سدیم __ Na2O , Al2O3 , 6SiO2 __
#فلدسپار کلسیم __CaO , Al2O3 , 6SiO2__
از بین اینها فلدسپار پتاسیم از همه مهمتر است، ولی در عمل موادی که به عنوان سیال کننده بکار میروند، مخلوطی از فلدسپارهای مختلف هستند. |
| !مباحث مرتبط با عنوان | | !مباحث مرتبط با عنوان |
- | *((انواع سلیکا)) | |
| *((خاک رس)) | | *((خاک رس)) |
| *((فلدسپار)) | | *((فلدسپار)) |
| *((فلدسپار پتاسیم)) | | *((فلدسپار پتاسیم)) |
| *((فلدسپار کلسیم)) | | *((فلدسپار کلسیم)) |
| *((فلدسپار سدیم)) | | *((فلدسپار سدیم)) |
| *((سرامیک)) | | *((سرامیک)) |
| *((صنعت سرامیک سازی)) | | *((صنعت سرامیک سازی)) |
| *((کوارتز)) | | *((کوارتز)) |
| *((ماسه)) | | *((ماسه)) |
- | *((مواد معدنی)) | |