فایل بای | FileBuy
مرجع خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، تحقیق ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیفایل بای | FileBuy
مرجع خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، تحقیق ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیخصوصیات چینی و سرامیک
| دسته بندی | سرامیک |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 6755 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 181 |
فهرست مطالب
عنوان صفحه
پیشگفتار................................... 1
فرآورده های ویژه و سرامیکی تکنیکی ......... 8
دیرگدازه ها ............................... 8
فرآورده های زمخت ......................... 11
فرآورده های ظریف ......................... 11
ظروف خانگی ............................... 12
کاشی ها .................................. 37
سرامیک های بهداشتی ....................... 42
عایق ها ومقره های الکتریکی ............... 45
تکامل صنعت سرامیک ........................ 54
تکامل صنعت سرامیک در جهان ................ 54
تکامل صنعت سرامیک در ایران ............... 68
پیشگفتاراستاندارد چینی ................... 85
ظروف چینی غذا خوری – ویژگیها و روشهای آزمون 87
فرآورده های سرامیکی ...................... 89
چینی ..................................... 91
انو اع چینی غذا خوری ..................... 91
نمونه برداری ............................. 91
آزمون های فیزیکی ......................... 93
آزمون مقاومت در برابر تغییر ناگهانی دما .. 98
آزمون قابلیت نور گذاری ................... 106
سختی ..................................... 109
آزمون های شیمیایی ........................ 112
آزمون پایداری لعاب و دکور ظروف غذا خوری در برابر شستشو 122
آزمون های چشمی و درجه مرغوبیت ............ 124
تاثیروتوزیع اندازه ذرات بر خواص دوغاب سرامیک 132
اطلاعات مربوط به اندازه ی ذرات ............ 133
رئولوژی دوغابها........................... 136
فاز جامد موجود در دوغابها................. 138
توزیع اندازه ی دانه رئولوژی دوغابها....... 139
دوغابهای الومینا.......................... 140
دوغاب های کوارتز.......................... 142
دوغاب های بدنه سفید....................... 142
ساختمان فلوکول در دوغاب های ریخته گری تجاری 145
سرعت ریخته گری در ارتباط با اندازه سطح ذره 147
ویسکوزیته سوسپانسیون های دیسپرز........... 149
ویسکوزیته دوغاب های تهیه شده از پودرهایا مخلوط های لکوئیدی 152
رئولوژی سیستم های کوا گوله................ 153
خلاصه بحث.................................. 155
بررسی عیوب حاصله بر روی قطعات تولیدی پرس . 161
تحقیق برروی بدنه های چینی با سیلیس بالا ... 164
مواد خام ................................. 165
مراحل آزمایش نمونه ها .................... 166
نتایج و بحث .............................. 168
انبساط حرارتی ............................ 169
جذب آب ودانسیته بدنه ها .................. 170
استحکام خمشی بدنه ها ..................... 170
سفیدی و شفافیت بدنه ...................... 172
مشاهده نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونیکی 174
نتیجه گیری ............................... 175
منابع و مآخذ ............................. 176
پیشگفتار
در حال حاضر سرامیک بخش وسیعی از صنایع مختلف معاصر را در برمی گیرد. در عین اینکه این صنعت به قدمت اولین تمدن بشری است ولی اکنون محصولات سرامیکی یکی از مفیدترین پدیده هایی است که در پیشرفت علوم نقش مؤثری را بر عهده دارد.
محصولات سرامیکی دارای تنوع بسیار است. بعضی از آنها همواره مورد استفاده عموم قرار می گیرند و بعضی دیگر در رابطه با مصارف خاصی است که متخصصین از آنها بهره برداری می کنند.
ذیلاً تعدادی از محصولات مذکور ذکر می گردد:
الف- اشیاء هنری یا تزئینی مانند مجسمه- پلاک و غیره
ب- وسایل غذاخوری و لوازم آشپزخانه (Talbo ware)
ج- وسایل بهداشتی از قبیل دستشویی، وان حمام و غیره (Sanitary ware)
د- کف پوشها
هـ- کاشی ها
و- لوله های فاضل آب
ز- الماس های مصنوعی (Synthetic diamonds) مورد استفاده در لوازم صوتی
ح- قسمتی از مغزهای الکترونیکی (Memory Cells)
ط- بخشی از وسایل الکتریکی (مقره- پایه و ترمینال)
ی- شمع های ماشین (Spark Pluge)
ک- عایق ها و اجسام نسوز (Refractories)
ل- وسایل آزمایشگاهی مانند بوته ها، هاونگ های چینی و غیره
م- دندان های مصنوعی (Denture Ceramics)
ن- سنباده ها و ابزارهای برش (Abrasion resisting Ware) و غیره
فقط قسمتی از این مجموعه وسیع را تشکیل می دهند.
زمان ساخت سرامیک ها سالیان قبل و مقارن با رشد فکری انسان های اولیه و ایجاد نخستین تمدن های بشری بوده است.
بشر نخستین پس از شناخت محیط اطراف خودو کشف آتش شروع به ساختن ابزار، لوازم و اشیاء مورد نیاز خود کرد: در هم آمیختن آب و خاک و سخت شدن خمیره آنها بر اثر تبخیر مراحلی هستند که طبیعت به انسان آموخت. قدیمی ترین کشف بشر اولیه که بر اساس کاوش ها و دانستنی های ابتدایی او استوار بوده. همانا استفاده از حرارت آتش جهت سختی و استحکام اشیاء و اجسام گلی می باشد.
گرمای حاصله از حرارت آتش نه تنها باعث استحکام و سخت شدن اشیاء گلی می گردید بلکه گاهی اوقات بر حسب اتفاق تعدادی از آنها نیز بر اثر حرارت زیاد ذوب می شدند. زمانی که آتش فرو می نشست وجود قطعات ذوب شده و گاهی درخشان و سخت در خاکسترهای بر جای مانده انسان را متحیر و وادار به تفکر می نمود. به تدریج در اثر این گونه اتفاقات توجه بشر به ذوب مواد معدنی و نتیجتاً کشف فلزات جلب شد.
گرچه بشر با شناخت فلزات دریچه ای از دنیای تمدن را برخود گشود. ولی مشکل فرم دادن و نیز شکل گرفتن فلزات یکی از مسائلی است که انسان از همان ابتدا با آن برخورد نمود. در مقایسه با فلزات خاصیت شکل پذیری که از خمیره گل حاصل می گشت همواره باعث تقویت نیروی خلاقیت بشر می شد. این خصوصیت موجب می گردید که بتواند به آسانی شکل های مختلف را تجربه نموده و هر آنچه که می اندیشید عملاً بسازد حتی اکثر شکل های فلزی ابتدا از گل های طبیعی ساخته شده و پس از قالب گیری جهت شکل دادن فلزات از آنهااستفاده می گردیده است.
در این زمان است که اشیاء گلی آتش خورده و سخت به وفور در محیط زیست انسان یافت می گردد که از آن جمله می توان ظروف تهیه غذا و نگهداری آن، ابزارها، مجسمه ها آجر بناها و حتی تابوت ها و بسیاری دیگر را نام برد. کشف فلزات باعث گردید که صور، نقوش، طرز ساخت اجسام و اشیاء سرامیکی تغییرات اساسی و کلی پیدا کند و هنرمندان و صنعتگران آن زمان روش های جدیدی را در تولید و آفرینش اشیاء برگزیده و تجربه نمایند.
ویژگی هایی که در ساخت اشیاء سرامیکی وجود داشت موجب تداوم، تکرار و تکثیر آن وسایل گردید. به عبارتی دیگر هر آنچه که بشر می اندیشید می توانست بدون مانعی بسازد و این خود باعث اندوختن و انباشتن دانستنی ها و تجربیات فراوانی گشت. قرن ها قبل از طرح علوم فیزیکی و شیمیایی و حتی بیش از اقدام به کیمیاگری، انسان اولیه از این دانستنی ها و تجربیات بهره گرفته، به صورتی با علم و تکنیک سرامیک ها آشنایی پیدا کرده بود.
هم چنین نظری به محتوی فرم های اولیه و نقوش آنها نشان می دهد که بشر همواره از طریق ساخت و تزئین اجسام سرامیکی در جهت حس زیبایی دوستی، فلسفه ها و خلاقیت های هنری خود مدد گرفته، چنانکه فرهنگ، آداب ورسوم، عواطف و احساسات او همواره در تولید و خلق این اشیاء مؤثر بوده است.
به جهت گسترش صنعت سرامیک در مسیر بررسی و شناخت این اشیاء لازم به نظر می رسد که پس از مقدمه ذکر شده و تعاریف آینده نگاهی گذرا به تاریخ سرامیک انداختده و سپس به پژوهش در طبیعت، مواد خام درون آن و نیز بهره گیری از هر عنصر بپردازیم و آنگاه روش ها، تکنیک ها و سایر عوامل سازنده را بر اساس ساخت و تولید سرامیک ها، مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم.
تعریف سرامیک
لغت سرامیک از کلمه یونانی (Keram os) مشتق گردیده که در اصل به معنی ماده پخته شده است. تعریف دیگر از ریشه سانسکریت به موادی اطلاق می گردد که به کمک آتش تهیه می شوند.
تعریف جدید و علمی که در دنیای صنعتی امروز نیز قابل قبول می باشد تعریفی است که در سال 1920 جامعه سرامیک آمریکا مطرح نموده است.
سرامیک عبارت است از تمام محصولات غیرفلز معدنی که برای به عمل آوردن آن به صورت یک محصول قابل استفاده، احتیاج به درجه حرارت معمولاً بالاتر از 600 درجه سانتیگراد را دارد. این تعریف نه تنها شامل محصولاتی می گردد که ماده اولیه خاک آنها و یا سیلکاتها هستند بلکه سایر محصولات از قبیل اکسیدهای فلزی و کربن ها را نیز در برمی گیرد.
سرامیک های ظریف Fine Ceramics
قطعه ای از سرامیک کاملاً دقیق و حساب شده که دارای ساخت ظریف بدون لعاب و یا لعابدار باشد سرامیک ظریف اطلاق می شود. این دسته از سرامیک ها اغلب به ظروف غذاخوری خاص و اشیاء تزئینی اطلاق می گردد. باید توجه داشت که اصطلاح متداول فنی برای این نوع سرامیک ها وایت ور (White ware) است ولی این کلمه نیز تاکنون مورد تأیید قطعی مجامع علمی قرار نگرفته است.
در دسته بندی شاخه های مختلف صنعت سرامیک نیز مانند تعریف آن؛ تفاهم چشمگیری بین دست اندرکاران این صنعت وجود ندارد ولی در عین حال رایج ترین و شاید صحیح ترین دسته بندی شاخه های مختلف این صنعت به صورت زیر است:
1- فرآورده های ویژه و سرامیک های تکنیکی.
2- دیرگدازها.
3- فرآورده های زمخت.
4- فرآورده های ظریف[1].
همچنان که از عنوان این بخش نیز مشخص است بحث در چهارچوب دسته چهارم از شادخه های چهارگانه صنعت سرامیک است. ولی با این همه به طور بسیار مختصر سه شاخه دیگر نیز بررسی خواهند شد.
نمودار 1 : انواع بدنه های سرامیک
فرآورده های ویژه و سرامیکی تکنیکی[2]
به طور کلی این فرآورده ها عمدتاً از مواد اولیه مصنوعی و خالص ساخته می شوند. خصوصیات، ترکیبات و مواد اولیه این فرآورده ها بر حسب موارد مصرف مختلف آنها کاملاً متفاوت هستند. این فرآورده های پیچیده عمدتاً در ارتباط با پیشرفت و تکامل صنایع دیگر مطرح گردیده اند صنایع الکترونیک، صنایع هواپیمایی، تحقیقات فضایی، انرژی هسته ای، نیروگاه های برق و غیره جزئی از صنایعی هستند که در واقع مصرف کننده عمده این محصولات به شمار می آیند. از انواع این فرآورده ها به عنوان مثال می توان از اکسید سرامیک های مختلف (مثل بریلیا Beo و تیتانیا ، و توریا ) نیتریدها و سیلیسیدها، (مثل نیترید بر BN، نیترید سیلیسیم و دی سیلیسید مولیبدن ) کاربیدها (مثل کاربید بر ، کاربید تنگستن Wc و کاربید زیرکنیم Zrc) و نیز فرآیت ها نام برد.
دیرگدازها
به طور کلی فرآورده های دیرگداز محصولاتی هستند که در درجه حرارت های بالا کاربرد دارناد به طور رسمی اصطلاح «دیرگدازها» (Refractories) شامل تمامی فرآورده هایی است که خمش[3] آنها در بالاتر از 1580 درجه سانتی گراد انجام می شود. ولی این اصطلاح عملاً در مورد فرآورده هایی که نقطه خمش آنها از حدود 1520 درجه سانتی گراد بالاتر است نیز به کار می رود.
مصرف این فرآورده ها عمدتاً در ساختمان کوره ها می باشد بنابراین می توان به اهمیت آنها در صنعت امروز پی برد. به عبارت دیگر کلیه صنایعی که در مراحلی از روند تولید خود نیاز به درجه حرارت بالا دارند (به عنوان مثال صنایع ذوب فلز، شیشه، سیمان، صنایع شیمیایی، صنایع هسته ای و غیره) مجبور به استفاده از این محصولات خواهند بود.
این فرآورده ها عمدتاً به صورت آجرهای مختلف عرضه می گردند ولی انواع ملات ها و پوشش های مختلف و دیرگدازهایی برای مصارف ویژه را نباید از یاد برد.
به طور کلی دیرگدازها بر اساس ترکیب شیمیایی آنها و یا حد دیرگدازیشان رده بندی می شوند، ولی در مواردی این رده بندی بر اساس روش های ساخت آنها نیز انجام می گردد.
چنانچه دیرگدازها بر اساس حد دیرگدازی تقسیم شوند این تقسیم بندی شامل چهار دسته به شرح زیر خواهد بود:
با نقطه خمش
الف- دیرگدازهای درجه حرارت پایین Low-heat-duty 1630-1520
ب- دیرگدازهای درجه حرارت متوسط Intermediate-heat-duty 1670-1630
ج- دیرگدازهای درجه حرارت بالا High-heat-duty 1730-1670
د- دیرگدازهای درجه حرارت بسیار بالا Super-duty بالاتر از 1730
از طرف دیگر دیرگدازها بر اساس ترکیب شیمیایی آنها به سه دسته تقسیم می شوند (این نحوه تقسیم بندی رواج بسیار بیشتری دارد):
الف- دیرگدازهای اسیدی
ب- دیرگدازهای خنثی
- دیرگدازهای قلیایی
جدول 2 انواع دیرگدازها را بر اساس ترکیب شیمیایی آنها نشان می دهد.
فرآورده های زمخت
فرآورده های زمخت یا «Heavy Clay» عمدتاً در ساختمان ها به کار می روند. آجر مشهورترین فرآورده این شاخه از صنعت سرامیک است. علاوه بر انواع آجرها، لوله های فاضل آب، انواع سفال های سقف، کاشی های کف زمخت، ناودانی ها و قطعات مشابه در این گروه جای دارند[4]. مواد اولیه این فرآورده ها عمدتاً رس های سرخ رنگ هستند که به وفور یافت می شوند.
بدنه این فرآورده ها بر حسب کاربرد آنها و نیز درجه مرغوبیتشان می توانند متخلخل و یا متراکم و نیز لعابدار یا بدون لعاب باشند. در ساخت این فرآورده ها لعاب های نمکی کاربرد وسیعی دارند. بدنه این فرآورده ها به طور کلی از نوع سفال، ماجولیکا و یا استون ور هستند.
فرآورده های ظریف
اصطلاح «فرآورده های ظریف» معادل اصطلاح انگلیسی «Pottery» و یا اصطلاح آمریکایی «White Ware» به کار می رود. ولی با این همه باید در نظر داشت که اصولاً اصطلاح آمریکایی «White Ware» اصطلاح غلطی است. چرا که در این گروه فرآورده هایی نیز قرار می گیرند که رنگ بدنه آنها به طور معمول سفید نیست. به عنوان مثال انواع بدنه های بسیار مرغوب و ظریف استون ور که عمدتاً جهت ظروف خانگی مورد مصرف دارند.
فرآورده های ظریف فقط شامل ظروف خانگی نیستند. به طور خلاصه فرآورده های ظریف سرامیک خود به چهار دسته تقسیم می شوند:
- ظروف خانگی
- کاشی ها
- سرامیک های بهداشتی
- مقره ها و عایق های الکتریکی
در تقسیم بندی صنعت سرامیک در صفحات قبل، قید گردید که بحث ما در چهارچوب این دسته از فرآورده های سرامیک است، بنابر این به بررسی انواع فرآورده های ظریف می پردازیم.
ظروف خانگی
به طور کلی رایج ترین نحوه تقسیم بندی بدنه های سرامیک (و از جمله ظروف خانگی) دسته بندی آنها در مرحله اول از نظر چگونگی تراکم و یا تخلخل آنها و در مرحله دوم از نظر رنگ بدنه آنهاست. نمودار 3 مهمترین انواع ظروف خانگی را که بر اساس معیارهای مذکور تقسیم بندی شده اند نشان می دهد:
حال به معرفی هر یک از این بدنه ها می پردازیم:
نمودار 3 : مهمترین انواع ظروف خانگی
الف: سفال
ابتدایی ترین و قدیمی ترین فرآورده سرامیک- بدنه ای است متخلخل و رنگی. علی رغم قدمت آن هنوز نیز (به صورت صنعتی و نیز سنتی) در مقیاس وسیع تولید می گردد. هم چنان که در صفحات قبل هنگام بررسی فرآورده های زمخت اشاره شد، کاربرد این نوع بدنه صرفاً به ظروف خانگی معطوف نمی گردد بلکه سفال به صورت آجر و دیگر مصالح ساختمانی نیز کاربرد وسیعی دارد.
پخت اول این بدنه ها (بیسکویت) معمولاً در حدود 900 درجه سانتی گراد، و نقطه ذوب لعاب آنها بر حسب مرغوبیت سفال حدود 950 تا 1100 درجه سانتی گراد است. لعاب های این بدنه ها معمولاً لعاب های سربی معمولی هستند. با توجه به وجود مقدار زیادی اکسید آهن در این نوع بدنه، معمولاً رنگ لعابها تنوع زیادی ندارند.
ب: ماجولیکا و انواع بدنه های مشابه
به طور کلی بدنه های ماجولیکا از سفال متکامل تر هستند ولی با این همه این فرآورده ها نیز مانند سفال متخلخل و رنگی می باشند. بدنه این فرآورده ها به طور کلی از رس ناخالص و نیز سیلیس و گدازآورهای[5] مناسب ساخته می شود. این بدنه ها همیشه دارای لعاب سفید کدر[6] قلع بوده و یا در مواردی به وسیله انگوب سفید و لعاب شفاف[7] پوشانده شده اند. در حقیقت این دو مورد صفت مشخصه این نوع فرآورده ها هستند. اصولاً هر نوع بحث فنی در مورد بدنه های ماجولیکا بدون اشاره به تاریخ تکامل آنها دقیق نخواهد بود. بنابراین اگرچه در صفحات بعد در مورد تاریخچه صنعت سرامیک بحث خواهد گردید ولی در اینجا باید به تاریخ تکامل این بدنه به طور کاملاً مختصر اشاره شود:
به طور کلی ایران زادگاه این فرآورده ها و سفالگران ایرانی اولین سازندگان ظروف ماجولیکا در جهان بوده اند. عامل اصلی ساخت این فرآورده ها تمایل سفالگران ایرانی به تقلید از ظروف چینی بود. (از حدود قرن هشتم میلادی به بعد) سفالگران ایرانی با استفاده از رس های ناخالص (تنها رس های قابل دسترس در آن دوران) قادر به ساخت چینی و اصولاً فرآورده های سفید نبودند. بنابراین تنها راه ممکن پوشاندن بدنه های رنگی به وسیله ماده سفید رنگی بود. این ماده سفید رنگ می توانست یا دوغاب سفید باشد و یا لعاب کدر سفید.
و در اینجا بود که استفاده از قلع جهت تهیه لعاب کدر سفید مطرح شد. بدین ترتیب سفالگران جهان اسلام آن روز و در رأس آنها سفالگران ایرانی لعاب های سربی کدر قلع را که در 500 سال پیش از میلاد مسیح (در اوایل دوره هخامنشی) به وسیله ایرانیان باستان مورد استفاده قرار می گرفت احیاء نمودند. در خلال قرون سوم تا هشتم هجری (قرن نهم تا دوازدهم میلادی) زیباترین نمونه های ماجولیکا در ایران ساخته می شده است. در قرن هشتم میلادی اعراب از تنگه جبل الطارق گذشته و اسپانیا را نیز فتح نمودند. ارتباط فرهنگی عمیقی که با تسخیر اسپانیا بین اروپائیان و مسلمانان پیش آمد باعث گردید که جهان غرب بتواند بسیاری از رموز صنعت شرق- و از جمله شیوه های ساخت ظروف ماجولیکا را- بیاموزد. کلمه ماجولیکا از نام جزیره ماجورکا (Majorca) در اسپانیا گرفته شده است. در این جزیره مسلمان نشین در اوایل قرن پانزدهم ظروفی با لعاب کدر قلع (مشهور به «ماجولیکا») ساخته شده و به دیگر نقاط جهان صادر می گردید. کمی بعد (در همان قرن پانزدهم) سفالگران ایتالیا رموز ساخت لعاب قلع دار را از اسپانیایی ها آموختند و شهر «فائنزا» (Faenza) در ایتالیا یکی از مراکز ساخت این ظروف گردید. مانند اصطلاح «ماجولیکا» به ظروف ساخته شده از فائنزا نیز نام «فاینس» (Faience) اطلاق شد. در قرن شانزدهم سفالگران شهر «دلفت» Delft هلند نیز شیوه ساخت لعاب های کدر قلع را فرا گرفتند و ظروف زیبایی با تزئینات سفید و آبی (مشهور به آبی محمدی و به تقلید از ظروف شرقی) به وجود آوردند این فرآورده ها نیز به «ظروف دلفت» و یا «Delftware» مشهور شدند و بالاخره در اواخر قرن شانزدهم سفالگران فرانسه، و نیز در اواخر قرن هفدهم سفالگران انگلستان توانستند رموز ساخت این فرآورده ها را آموخته و چنین ظروفی را تولید نمایند.
همچنان که مشاهده می شود اگرچه به این فرآورده ها نام های متفاوتی اطلاق می گردد ولی از دیدگاه های علم سرامیک تمامی آنها فرآورده های مشابهی هستند. البته باید توجه داشت که اصولاً ظروف دلفت به نسبت دیگر ظروف ماجولیکا دارای خلوص بیشتری بوده و بنابراین بدنه آنها سفیدتر است. به همین دلیل در بعضی موارد آنها را جزء ارتن ورها دسته بندی می نمایند. از طرف دیگر در زبان فرانسوی اصطلاح «فاینس» به کلیه بدنه های متخلخل و لعاب دار اطلاق می گردد. بدیهی است که در چنین مواردی حتی سفالها نیز جزء ظروف فاینس به شمار می آیند[8]. علاوه بر مورد اخیر باستان شناسان «ظروف فاینس» را صرفاً شامل آن دسته از ظروف مصر، ایران و آسیای غربی می دانند که دارای لعاب کدر قلع می باشد.
پ: ارتن ور
به طور کلی ارتن ور بدنه ای است سفید و یا تقریباً سفید (کرم) و متخلخل؛ بنابراین عمده ترین تفاوت ارتن ور با سفال و ماجولیکا رنگ بدنه آن است. در متون غیرعلمی و حتی در مواردی در متون علمی ارتن ور شامل کلیه بدنه های رنگی است. (بنابراین در چنین مواردی سفال و ماجولیکا نیز جزء بدنه های ارتن ور به شمار می آیند. در حقیقت ارتن ور در این مفهوم برابر با کلمه «فاینس» در زبان فرانسوی است).
در زبان فارسی معادل «ارتن ور» (Earthenware)، کلمات گلینه و یا سفالینه پیشنهاد شده است.
ولی با توجه به تعریف سفال (بدنه رنگی و متخلخل) بدیهی است که کلمه سفالینه نمی تواند معادل ارتن ور به کار رود. به طور کلی ارتن ورها به سه دسته تقسیم می شوند:
- ارتن ورهای رسی یا آرژیلی: قدیمی ترین نوع ارتن ور است. در بسیاری موارد صرفاً از انواع رس های مختلف که دارای آهن کم و مواد گدازآور زیاد هستند ساخته می شود. در بعضی موارد سیلیس نیز به آن اضافه می گردد.
- ارتن ور آهکی: این نوع ارتن ورها از مخلوط رس و آهک (و مواد مشابه آن) و نیز از مارن های طبیعی ساخته می شوند. تخلخل زیادی داشته و بسیار سبک می باشند.
- ارتن ور فلدسپاتی: مرغوب ترین نوع ارتن ور بوده و در حقیقت مادر پرسلان هاست. درجه حرارت پخت این نوع ارتن ور از دو نوع دیگر بیشتر بوده و نیز دارای تخلخل بسیار کم و استحکام بسیار زیادی است. به نحوی که استحکام آن حتی در مواردی از پرسلانها نیز بیشتر است.
اصولاً این نوع ارتن ور در انگلستان تکامل یافته و در آنجا نیز بیشتر از هر جای دیگر رایج گردید به طوری که امروزه اکثر سرویس های غذاخوری در انگلستان ارتن ور فلدسپاتی هستند. در حقیقت ارتن ور فلدسپاتی در زادگاه خود یعنی انگلستان، مقام و ارزش پرسلان ها را به خود اختصاص داده است.
پخت بدنه ارتن ور های فلدسپاتی در حدود 1150 درجه سانتی گراد و ذوب لعاب در حدود 1050 درجه سانتی گراد انجام می شود. فرمول های عمومی این ارتن ورهای فلدسپاتی به صورت زیر است:
%
25 بال کلی
25 کائولن
35 فلینت
15 سنگ کورنیش
ارتن ور فلدسپاتی اصولاً در ایران ساخته نمی شود ولی ارتن ورهای آهکی و رسی در مقیاس صنعتی و نیز سنتی تولید می گردند. در محدوده تولید کوچک و صنایع دستی از مناطق ساخت ارتن ور در ایران می توان از نواحی تبریز و زنوز در آذربایجان، قمشه در استان اصفهان، استهبان در استان فارس، روستای مند گناباد در استان خراسان و میبد یزد نام برد.
ت: ظروف پخت و پز لیتیم دار
از دیگر انواع ظروف متخلخل باید از ظروف پخت و پز لیتیم دارنام برد. این ظروف دارای انبساط حرارتی بسیار کمی بوده و می توانند مستقیماً در مقابل منبع حرارتی مثل شعله اجاق گاز قرار گیرند[9]. انبساط حرارتی کم این ظروف و مقاومت زیاد آنها در برابر شوک های حرارتی به علت وجود بلورهای لیتیم در بدنه آنهاست. اصولاً ساخت این نوع بدنه ها در جهان چندان رایج نیست (و به همین دلیل نیز این بدنه ها در نمودار نشان داده نشده اند). طبق اطلاعاتی که در دست است در سال 1969 فقط یک کارخانه در شهر گوستاوبرگ سوئد Gustavsbarg چنین ظروفی را تولید می نموده است.
[1] - در بعضی موارد به سه دسته اخیر عنوان «سرامیک های سنتی» اطلاق می گردد.
2- “Special or Technical Ceramics”
[3] - به طور خلاصه منظور از اصطلاح «خمش» و یا «نقطه خمش» درجه حرارت خمش مخروط های زگر است.
[4] - به طور کلی این فرآورده ها به جز آجر و کاشی های کف زمخت در ایران رایج نیستند. سفال های سقف به طور محدود و کاملاً سنتی در بعضی از نواحی شمال کشور (عمدتاً آستارا و حوالی آن) ساخته می شوند.
[8] - چنین ناهماهنگی هایی در مفهوم اصطلاحات رایج صنعت سرامیک به فراوانی به چشم می خورد. عدم توجه و آگاهی به مفاهیم علمی مختلف یک کلمه یکسان در زبان های مختلف، باعث بروز سوء تفاهمات علمی زیادی می گردد. بنابراین توصیه می شود که اصولاً هنگام استفاده از متون فنی سرامیک به ملیت نویسنده حتماً توجه گردد.
[9] - اصطلاحاً به چنین ظروفی «مقاوم در برابر شعله» و یا «Flame Proof» گفته می شود. دسته دیگر ظروف پخت و پز فراورده هایی هستند که به دلیل انبساط حرارتی بیشترشان قادر به مقاومت در برابر شوک های حرارتی شعله مستقیم نمی باشند. این ظروف صرفاً جهت استفاده در فرهای خوراک پزی و یا در برابر حرارت غیرمستقیم مناسب می باشند، چنین ظروفی «Oven Proof» گفته می شود.
خصوصیات چینی و سرامیک
| دسته بندی | بورس و کالا |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 6753 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 181 |
فهرست مطالب
عنوان صفحه
پیشگفتار.......................................................................................................... 1
فرآورده های ویژه و سرامیکی تکنیکی ......................................................... 8
دیرگدازه ها ................................................................................................... 8
فرآورده های زمخت .................................................................................... 11
فرآورده های ظریف ..................................................................................... 11
ظروف خانگی ............................................................................................... 12
کاشی ها ....................................................................................................... 37
سرامیک های بهداشتی ................................................................................. 42
عایق ها ومقره های الکتریکی ....................................................................... 45
تکامل صنعت سرامیک .................................................................................. 54
تکامل صنعت سرامیک در جهان .................................................................. 54
تکامل صنعت سرامیک در ایران ................................................................... 68
پیشگفتاراستاندارد چینی ............................................................................... 85
ظروف چینی غذا خوری – ویژگیها و روشهای آزمون ............................... 87
فرآورده های سرامیکی ................................................................................ 89
چینی ............................................................................................................. 91
انو اع چینی غذا خوری ................................................................................. 91
نمونه برداری ............................................................................................... 91
آزمون های فیزیکی ...................................................................................... 93
آزمون مقاومت در برابر تغییر ناگهانی دما .................................................. 98
آزمون قابلیت نور گذاری ............................................................................ 106
سختی .......................................................................................................... 109
آزمون های شیمیایی ................................................................................... 112
آزمون پایداری لعاب و دکور ظروف غذا خوری در برابر شستشو .......... 122
آزمون های چشمی و درجه مرغوبیت ........................................................ 124
تاثیروتوزیع اندازه ذرات بر خواص دوغاب سرامیک................................... 132
اطلاعات مربوط به اندازه ی ذرات .............................................................. 133
رئولوژی دوغابها.......................................................................................... 136
فاز جامد موجود در دوغابها........................................................................ 138
توزیع اندازه ی دانه رئولوژی دوغابها......................................................... 139
دوغابهای الومینا........................................................................................... 140
دوغاب های کوارتز....................................................................................... 142
دوغاب های بدنه سفید.................................................................................. 142
ساختمان فلوکول در دوغاب های ریخته گری تجاری................................. 145
سرعت ریخته گری در ارتباط با اندازه سطح ذره........................................ 147
ویسکوزیته سوسپانسیون های دیسپرز....................................................... 149
ویسکوزیته دوغاب های تهیه شده از پودرهایا مخلوط های لکوئیدی.......... 152
رئولوژی سیستم های کوا گوله.................................................................... 153
خلاصه بحث.................................................................................................. 155
بررسی عیوب حاصله بر روی قطعات تولیدی پرس ................................... 161
تحقیق برروی بدنه های چینی با سیلیس بالا ............................................... 164
مواد خام ..................................................................................................... 165
مراحل آزمایش نمونه ها ............................................................................. 166
نتایج و بحث ................................................................................................. 168
انبساط حرارتی ............................................................................................ 169
جذب آب ودانسیته بدنه ها .......................................................................... 170
استحکام خمشی بدنه ها .............................................................................. 170
سفیدی و شفافیت بدنه ................................................................................ 172
مشاهده نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونیکی ........................... 174
نتیجه گیری .................................................................................................. 175
منابع و مآخذ ............................................................................................... 176
ضمیمه ( آماروارقام مربوط به تولیدات چینی ) 177
پیشگفتار
در حال حاضر سرامیک بخش وسیعی از صنایع مختلف معاصر را در برمی گیرد. در عین اینکه این صنعت به قدمت اولین تمدن بشری است ولی اکنون محصولات سرامیکی یکی از مفیدترین پدیده هایی است که در پیشرفت علوم نقش مؤثری را بر عهده دارد.
محصولات سرامیکی دارای تنوع بسیار است. بعضی از آنها همواره مورد استفاده عموم قرار می گیرند و بعضی دیگر در رابطه با مصارف خاصی است که متخصصین از آنها بهره برداری می کنند.
ذیلاً تعدادی از محصولات مذکور ذکر می گردد:
الف- اشیاء هنری یا تزئینی مانند مجسمه- پلاک و غیره
ب- وسایل غذاخوری و لوازم آشپزخانه (Talbo ware)
ج- وسایل بهداشتی از قبیل دستشویی، وان حمام و غیره (Sanitary ware)
د- کف پوشها
هـ- کاشی ها
و- لوله های فاضل آب
ز- الماس های مصنوعی (Synthetic diamonds) مورد استفاده در لوازم صوتی
ح- قسمتی از مغزهای الکترونیکی (Memory Cells)
ط- بخشی از وسایل الکتریکی (مقره- پایه و ترمینال)
ی- شمع های ماشین (Spark Pluge)
ک- عایق ها و اجسام نسوز (Refractories)
ل- وسایل آزمایشگاهی مانند بوته ها، هاونگ های چینی و غیره
م- دندان های مصنوعی (Denture Ceramics)
ن- سنباده ها و ابزارهای برش (Abrasion resisting Ware) و غیره
فقط قسمتی از این مجموعه وسیع را تشکیل می دهند.
زمان ساخت سرامیک ها سالیان قبل و مقارن با رشد فکری انسان های اولیه و ایجاد نخستین تمدن های بشری بوده است.
بشر نخستین پس از شناخت محیط اطراف خودو کشف آتش شروع به ساختن ابزار، لوازم و اشیاء مورد نیاز خود کرد: در هم آمیختن آب و خاک و سخت شدن خمیره آنها بر اثر تبخیر مراحلی هستند که طبیعت به انسان آموخت. قدیمی ترین کشف بشر اولیه که بر اساس کاوش ها و دانستنی های ابتدایی او استوار بوده. همانا استفاده از حرارت آتش جهت سختی و استحکام اشیاء و اجسام گلی می باشد.
گرمای حاصله از حرارت آتش نه تنها باعث استحکام و سخت شدن اشیاء گلی می گردید بلکه گاهی اوقات بر حسب اتفاق تعدادی از آنها نیز بر اثر حرارت زیاد ذوب می شدند. زمانی که آتش فرو می نشست وجود قطعات ذوب شده و گاهی درخشان و سخت در خاکسترهای بر جای مانده انسان را متحیر و وادار به تفکر می نمود. به تدریج در اثر این گونه اتفاقات توجه بشر به ذوب مواد معدنی و نتیجتاً کشف فلزات جلب شد.
گرچه بشر با شناخت فلزات دریچه ای از دنیای تمدن را برخود گشود. ولی مشکل فرم دادن و نیز شکل گرفتن فلزات یکی از مسائلی است که انسان از همان ابتدا با آن برخورد نمود. در مقایسه با فلزات خاصیت شکل پذیری که از خمیره گل حاصل می گشت همواره باعث تقویت نیروی خلاقیت بشر می شد. این خصوصیت موجب می گردید که بتواند به آسانی شکل های مختلف را تجربه نموده و هر آنچه که می اندیشید عملاً بسازد حتی اکثر شکل های فلزی ابتدا از گل های طبیعی ساخته شده و پس از قالب گیری جهت شکل دادن فلزات از آنهااستفاده می گردیده است.
در این زمان است که اشیاء گلی آتش خورده و سخت به وفور در محیط زیست انسان یافت می گردد که از آن جمله می توان ظروف تهیه غذا و نگهداری آن، ابزارها، مجسمه ها آجر بناها و حتی تابوت ها و بسیاری دیگر را نام برد. کشف فلزات باعث گردید که صور، نقوش، طرز ساخت اجسام و اشیاء سرامیکی تغییرات اساسی و کلی پیدا کند و هنرمندان و صنعتگران آن زمان روش های جدیدی را در تولید و آفرینش اشیاء برگزیده و تجربه نمایند.
ویژگی هایی که در ساخت اشیاء سرامیکی وجود داشت موجب تداوم، تکرار و تکثیر آن وسایل گردید. به عبارتی دیگر هر آنچه که بشر می اندیشید می توانست بدون مانعی بسازد و این خود باعث اندوختن و انباشتن دانستنی ها و تجربیات فراوانی گشت. قرن ها قبل از طرح علوم فیزیکی و شیمیایی و حتی بیش از اقدام به کیمیاگری، انسان اولیه از این دانستنی ها و تجربیات بهره گرفته، به صورتی با علم و تکنیک سرامیک ها آشنایی پیدا کرده بود.
هم چنین نظری به محتوی فرم های اولیه و نقوش آنها نشان می دهد که بشر همواره از طریق ساخت و تزئین اجسام سرامیکی در جهت حس زیبایی دوستی، فلسفه ها و خلاقیت های هنری خود مدد گرفته، چنانکه فرهنگ، آداب ورسوم، عواطف و احساسات او همواره در تولید و خلق این اشیاء مؤثر بوده است.
به جهت گسترش صنعت سرامیک در مسیر بررسی و شناخت این اشیاء لازم به نظر می رسد که پس از مقدمه ذکر شده و تعاریف آینده نگاهی گذرا به تاریخ سرامیک انداختده و سپس به پژوهش در طبیعت، مواد خام درون آن و نیز بهره گیری از هر عنصر بپردازیم و آنگاه روش ها، تکنیک ها و سایر عوامل سازنده را بر اساس ساخت و تولید سرامیک ها، مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم.
تعریف سرامیک
لغت سرامیک از کلمه یونانی (Keram os) مشتق گردیده که در اصل به معنی ماده پخته شده است. تعریف دیگر از ریشه سانسکریت به موادی اطلاق می گردد که به کمک آتش تهیه می شوند.
تعریف جدید و علمی که در دنیای صنعتی امروز نیز قابل قبول می باشد تعریفی است که در سال 1920 جامعه سرامیک آمریکا مطرح نموده است.
سرامیک عبارت است از تمام محصولات غیرفلز معدنی که برای به عمل آوردن آن به صورت یک محصول قابل استفاده، احتیاج به درجه حرارت معمولاً بالاتر از 600 درجه سانتیگراد را دارد. این تعریف نه تنها شامل محصولاتی می گردد که ماده اولیه خاک آنها و یا سیلکاتها هستند بلکه سایر محصولات از قبیل اکسیدهای فلزی و کربن ها را نیز در برمی گیرد.
سرامیک های ظریف Fine Ceramics
قطعه ای از سرامیک کاملاً دقیق و حساب شده که دارای ساخت ظریف بدون لعاب و یا لعابدار باشد سرامیک ظریف اطلاق می شود. این دسته از سرامیک ها اغلب به ظروف غذاخوری خاص و اشیاء تزئینی اطلاق می گردد. باید توجه داشت که اصطلاح متداول فنی برای این نوع سرامیک ها وایت ور (White ware) است ولی این کلمه نیز تاکنون مورد تأیید قطعی مجامع علمی قرار نگرفته است.
در دسته بندی شاخه های مختلف صنعت سرامیک نیز مانند تعریف آن؛ تفاهم چشمگیری بین دست اندرکاران این صنعت وجود ندارد ولی در عین حال رایج ترین و شاید صحیح ترین دسته بندی شاخه های مختلف این صنعت به صورت زیر است:
1- فرآورده های ویژه و سرامیک های تکنیکی.
2- دیرگدازها.
3- فرآورده های زمخت.
4- فرآورده های ظریف[1].
همچنان که از عنوان این بخش نیز مشخص است بحث در چهارچوب دسته چهارم از شادخه های چهارگانه صنعت سرامیک است. ولی با این همه به طور بسیار مختصر سه شاخه دیگر نیز بررسی خواهند شد.
[1] - در بعضی موارد به سه دسته اخیر عنوان «سرامیک های سنتی» اطلاق می گردد.
فرآورده های ویژه و سرامیکی تکنیکی[1]
به طور کلی این فرآورده ها عمدتاً از مواد اولیه مصنوعی و خالص ساخته می شوند. خصوصیات، ترکیبات و مواد اولیه این فرآورده ها بر حسب موارد مصرف مختلف آنها کاملاً متفاوت هستند. این فرآورده های پیچیده عمدتاً در ارتباط با پیشرفت و تکامل صنایع دیگر مطرح گردیده اند صنایع الکترونیک، صنایع هواپیمایی، تحقیقات فضایی، انرژی هسته ای، نیروگاه های برق و غیره جزئی از صنایعی هستند که در واقع مصرف کننده عمده این محصولات به شمار می آیند. از انواع این فرآورده ها به عنوان مثال می توان از اکسید سرامیک های مختلف (مثل بریلیا Beo و تیتانیا ، و توریا ) نیتریدها و سیلیسیدها، (مثل نیترید بر BN، نیترید سیلیسیم و دی سیلیسید مولیبدن ) کاربیدها (مثل کاربید بر ، کاربید تنگستن Wc و کاربید زیرکنیم Zrc) و نیز فرآیت ها نام برد.
دیرگدازها
به طور کلی فرآورده های دیرگداز محصولاتی هستند که در درجه حرارت های بالا کاربرد دارناد به طور رسمی اصطلاح «دیرگدازها» (Refractories) شامل تمامی فرآورده هایی است که خمش[2] آنها در بالاتر از 1580 درجه سانتی گراد انجام می شود. ولی این اصطلاح عملاً در مورد فرآورده هایی که نقطه خمش آنها از حدود 1520 درجه سانتی گراد بالاتر است نیز به کار می رود.
مصرف این فرآورده ها عمدتاً در ساختمان کوره ها می باشد بنابراین می توان به اهمیت آنها در صنعت امروز پی برد. به عبارت دیگر کلیه صنایعی که در مراحلی از روند تولید خود نیاز به درجه حرارت بالا دارند (به عنوان مثال صنایع ذوب فلز، شیشه، سیمان، صنایع شیمیایی، صنایع هسته ای و غیره) مجبور به استفاده از این محصولات خواهند بود.
این فرآورده ها عمدتاً به صورت آجرهای مختلف عرضه می گردند ولی انواع ملات ها و پوشش های مختلف و دیرگدازهایی برای مصارف ویژه را نباید از یاد برد.
به طور کلی دیرگدازها بر اساس ترکیب شیمیایی آنها و یا حد دیرگدازیشان رده بندی می شوند، ولی در مواردی این رده بندی بر اساس روش های ساخت آنها نیز انجام می گردد.
چنانچه دیرگدازها بر اساس حد دیرگدازی تقسیم شوند این تقسیم بندی شامل چهار دسته به شرح زیر خواهد بود:
با نقطه خمش
الف- دیرگدازهای درجه حرارت پایین Low-heat-duty 1630-1520
ب- دیرگدازهای درجه حرارت متوسط Intermediate-heat-duty 1670-1630
ج- دیرگدازهای درجه حرارت بالا High-heat-duty 1730-1670
د- دیرگدازهای درجه حرارت بسیار بالا Super-duty بالاتر از 1730
از طرف دیگر دیرگدازها بر اساس ترکیب شیمیایی آنها به سه دسته تقسیم می شوند (این نحوه تقسیم بندی رواج بسیار بیشتری دارد):
الف- دیرگدازهای اسیدی
ب- دیرگدازهای خنثی
- دیرگدازهای قلیایی
جدول 2 انواع دیرگدازها را بر اساس ترکیب شیمیایی آنها نشان می دهد.
2- “Special or Technical Ceramics”
[2] - به طور خلاصه منظور از اصطلاح «خمش» و یا «نقطه خمش» درجه حرارت خمش مخروط های زگر است.