تحقیقی در مورد انواع لعاب و بافت در طراحی ظروف

دسته بندي : فنی و مهندسی » سرامیک
بافت
هر جسم سراميكي پخته شده از مقداري فاز بلوري و فاز شيشه اي و تخلخل تشكيل يافته است مقدار و طرز تقسيم اين فازها و همچنين اندازه و شكل آنها نشان دهندهي بافت آن جسم سراميكي خواهد بود. تشكيل هر بافتي به عوامل مختلفي بستگي دارد، كه براي مثال عبارتند از نوع ومقدار درشتي دانه مواد خام اوليه، روش مخلوط كردن و شكل دادن، خشك كردن و شرايط پخت.
تخلخل
تخلخل د راغلب اجسام سراميكي بخصوص نوع زبر آن ديده مي شود و بسياري از عوامل مكانيكي و خواص سراميك ها به شكل اين تخلخل ها بستگي دارد.
تخلخل از لحاظ شكل به دو دسته تقسيم مي شود. تخلخل باز و تخلخل بسته.

تخلخل باز خود به دو دسته ديگر تقسيم مي شود .1-تخلخلي كه گاز قابليت عبور از آن را دارد و تخلخل بن بست يا كيسه اي كه گاز يا هوا نم تواند از آن عبور كند.
ترموشيمى سراميك
براي تهيه محصولات سراميكي كه به پخت احتياج دارند تا از ماده اوليه به محصول آخري برسند يك رشته فعل و انفعالات مختلف انجام مي گيرد ، از اين لحاظ مهم استكه دانسته شود از اين فعل و انفعالات چه حاصل مي گردد، به چه سرعتي انجام مي گيرند و به چه مقدار گرما نيازمندند. اين محاسبات با كمك ترموديناميك امكان پذير است، البته اگر هميشه حالت تعادل فرض شود. براي رسيدن به اين تعادل ها به علم سينتيك احتياج است كه معرف سرعت فعل و انفعالات فرآيندهاست.

لعاب هاى سربى
امروزه استفاده از اكسيد سرب قابل قبول نيست، زيرا هزينه ايجاد شرايط درج شده در قوانين استفاده از اكسيد سرب سريعا" افزايش مي يابد ، به نحوي كه -كارخانجات قادر به تحمل چنين هزينه اي نيستند. به طور سنتي ، اكسيد سرب به چند دليل در لعاب ها استفاده مي شود. قدرت گدازآوري بالاي اكسيد سرب به لعاب ها اجازه مي دهد تا در دماي بسيار پايين تري ذوب شوند. اكسيد سرب دامنه پخت لعاب را افزايش مي دهد. كشش سطحي و ضريب شكست لعاب را بالا مي برد و در نتيجه لعابي براق با سطح صاف ايجاد ميكند. در نهايت اكسيد سرب مانع از تبلور لعاب مي شود. حصول چنين خواص مطلوبي بدون سرب مشكل است . با اين وجود ،Pbo معايبي نيز دارد. لعاب هاي حاوي سرب بايد در محيطي شديدا" اكسيدي حرارت داده شوند، زيرا سرب به آساني احياء مي شود. اكسيد سرب در دماي ‌C 1200 فرّار است. مهم ترين عيب سرب سمّي بودن آن است.احتياط لازم بايد صورت گيرد تا از مسموميت با سرب كه موضوعي جدي است پرهيز شود. مسموميت با وارد شدن تركيبات محلول سرب در بدن و معمولا ً از طريق دهان و گاهي از راه تنفس بخار يا غبار ايجاد مي شود. تشخيص بيماري بسيار سخت است، زيرا علائم آن مشابه بسياري از بيماري هاي ديگر است. بنابراين برا پرهيز از مسموميت بايد پيشگيري هاي ممكن انجام گيرد. در ضمن اگر لعاب ها به شيوهي مناسبي فرموله نشوند مي توانند مورد حمله شيميايي، به ويژه توسط اسيد- ها، قرار گيرند كه باعث آزادشدن سرب محلول مي شود. اگر چنين لعاب هايي در تماس با غذا يا نوشيدني باشند، ايجاد مسموميت مي كنند.
لعاب هاى اپك
لعاب هاي اپك لعاب هايي هستند كه عبئور نور از آنها به قدري كم است كه بدنه را از پشت آن نمي توان ديد. اين لعاب ها معمولاً سفيد هستند، اما ايجاد رنگ هاي روشن در آن ها نيز با افزودن رنگ دانه ممكن است .



لعاب اپك با افزودن ماده اي كه باعث ايجاد ذرات مجزا شود و بخشي از نور را پراكنده و بازبتاباند ايجاد مي- شود. براي اين امر ماده پخش شده بايد حلاليت كمي در لعاب مذاب داشته باشد و داراي ضريب شكستي بسيار متفاوت با لعاب باشد.
هر قدر مسير نور توسط بلورهاي پخش شده بيشتر شكسته شد لعاب اپك تر است. بنابراين هر قدر ذرات بلور كوچكتر باشد. مساحت سطح و بنا بر اين بازتابش بيشتر است. اندازه مناسب ذرات براي اپك كننده گي حداكثر حدود 0/4 ميكرون است بنابراين از ميان اپك كننده هاي زيركوني موجود در بازار، كه دامنه وسيعي از اندازه ذرات را مي پوشانند، حداكثر اپك كنندگي توسط ريزترين آنها ايجاد مي شود. چون ريز كردن ذرات با آسياب كردن انجام مي شود، اين ها گرانتر هستند .
از طرف ديگر زير كون مناسب براي ذوب فريت بايد اندازه ذرات متوسطي داشته باشد. پس تاثير زير كون را مي توان با ذوب بخشي از زير كون در لعاب هايي كه كاملاً يا بخشي از آنها فريت شده است بهبود بخشيد.



لعاب هاى اطلسى و مات
لعاب هاي اپك را مي توان حد واسط لعاب هاي رنگي و لعاب هاي مات در نظر گرفت. اطلسي يا مات بودن پديده هايي هستند كه به حضور بلور هاي كوچك پخش شده در لعاب مربوط مي شوند. اين پديده ها ناشي از تبلور ذرات بلوري در داخل يك لعاب كاملاً ذوب شده در عين سرد شدن است. اين بلور ها بايد بسيار كوچك باشند و به صورت يكنواخت در لعاب پخش شوند وسطحي صاف و اطلسي ارائه دهند. بر روي يك لعاب مات يا اطلسي مي توان با مداد معمولي نوشت و با انگشت آن را پاك كرد. لعاب هاي مات همواره كم و بيش اپك هستند، زيرا مانند لعاب هاي اپك معمولي بلورهاي موجود در آنها باريكه هاي نور را مي شكنند. اين بلور ها در لعاب مات روي، سيليكات روي (ويلميت) و در لعاب هاي مات آهكي، دي- سيليكات آلومينيوم كلسيم (آنورتيت) يا سيليكات كلسيم (ولاستونيت) هستند. اگر اكسيد باريم به تركيب افزوده شود ممكن است دي سيليكات آلومينيوم باريم -(سلسيان) متبلور شود. پديده ي ماتي متواند با ماده ي حل نشده در لعاب مانند استخوان، فلدسپات يا تالك و نيز حاصل شود، ليكن كيفيت اين پديده پايين تر از ماتي حاصل از تبلور است.
چون براي حصول يك لعاب مات به تبلور نياز است، لعاي نبايد پيش از حد پخته شود و بايد سيكل سرمايش مناسبي را به كار گرفت. لعاب هاي ماتي كه پيش از حد سريع سرد شوند سطوح براقي دارند. بيشتر لعاب ها را مي توان با افزودن يك عامل مات كننده مات كرد. مات حاصل از روي را مي توان با افزودن مخلوطي از اكسيد روي و رس در مقاديري كم و بيش ايجاد كرد.
دليل استفاد از رس وارد كردن آلومينا و بنا بر اين كاهش اندازه ي بلورهاي سيليكات روي است، كه بسيار بزرگ هستند. افزودن وايتينگ (كربنات كلسيم) يا ولاستونيت، باعث ايجاد لعاب مات آهكي مي شود.



لعاب هاى داراى جلوه ويژه
برخي از لعاب ها جلوه هاي زيبايي بي نظيري را ايجاد مي كنند، كه گاهي در كاربرد هاي خاصي مفيد هستند. برخي از اين جلوه هاي خاص در اثر ايجاد بلورهاي پخش شده در لعاب بوجود مي آيد.لعاب هاي اپك و لعاب هاي اطلسي ومات مثال هايي از لعاب هاي ميكرو بلوري هستند كه در آنها انداز ذره بلورها به قدري كوچك است كه آنها را نمي توان با چشم غيرمسلح مشاهده كرد. در لعاب- هاي خاص با كاهش سرعت جوانه زني، بلورها مي توانند به اندازه اي رشد كنند كه با چشم غيرمسلح قابل رويت باشند. اين دسته، لعاب هاي شكسته، كه در آن سطح مي تواند با بلور هاي منفرد اغلب خوشه اي پوشيده شود، و لعاب هاي اَونچري، كه در آن بلورها در زمينه شيشه اي معلق هستند، را شامل مي شود.
لعاب هاى ترك دار
لعاب هاي ترك دار (Crackle) داراي ترك هايي هستند كه عمداً ايجاد مي شوند.اين پديده با استفاده از لعابي كه ضريب انبساط حرارتي بيشتري از بدنه داشته باشد ايجاد مي شود. معمولاً اين امر توسط Na2O و K2O زياد در لعاب ايجاد مي شود.
ترك هاي موجود لعاب تا سطح بدنه گسترده مي شود. خطوط ترك را مي توان با ماليدن رنگدانه تزيين كرد. به همين دليل اين نوع لعاب ها نبايد در تماس با غذا يا نوشيدني قرار گيرند، زيرا در حين استفاده ممكن است ذرات آلي وارد ترك ها شود كه با شستن قابل زدودن نيست.





لعاب هاى لوسترى
در اين لعاب ها در اثر احياء يك لايه نازك فلزي بر روي سطح لعاب ايجاد مي شود. اين لعاب ها معمولاً بر سطح يك لعاب پخته شده اعمال مي شوند، ليكن برخي از لوستر هاي درون لعابي دقيقاً مانند لعاب هاي معمولي مورد استفاده قرار مي گيرند. دو نوع لعاب لوستري وجود دارد : آنهايي كه قابل پخت دراتمسفر اكسيدي هستند، اما حاوي عوامل احياء كننده هستند و آن هايي كه بايد در شرايط احيايي پخت شوند.
نوع اول حاوي رزينات هاي فلزي هستند كه با حرارت دادن يك نمك فلزي با رزين و سپس انحلال در يك روغن مناسب مانند روغن اسطوخدوس تهيه مي شود. در هنگام پخت تا 650 الي c 750 يك لايه نازك فلزي بر سطح لعاب رسوب مي كند. يك فرمول حاوي 20% رزين، 5% 3 (NO3)Bi، 30% روغن اسطوخدوس و 45% اكسيد فلزي است. اكسيد فلزي مورد استفاده مي تواند هر اكسيد فلزي واسطه اي را شامل شود.




نوع دوم لعاب هاي لوستري كه بايد در شرايط احيايي پخته شوند، حاوي مخلوطي از نمك فلزي، حدود سه برابر رس يا اخرا و يك چسب براي چسباندن لايه فلزي به بدنه بيسكويت هستند. اين لعاب ها در شرايط اك