برای پختن محصولات كوزه گر و كاشیساز انواع زیادی كوره (تنور ـ بریز ـ شاخور ـ قورن ـ داش ـ دم و داشت) وجود دارد . اندازه و ساختمان این كوره ها بستگی دارد به اندازه و سرشت سفالها . بزرگترین این كوره ها برای پختن (طبخ كردن) كَوَلهای چاه كن و كارهای سفالی سفالگر فتیله ساز است . هیزم را به كوره می اندازند و شعلهٔ آتش از زیر تاق كوره از در آتش وارد اتاق می شود و از یك رشته زنبورك های تاق كوره گذشته به اتاق كوره می رسد . شعله ها خوب پخش شده و از سفالها گذشته و به سوی اتاق بالا رفته آنگاه به اطراف به سوی پنج یا شش سوراخ دودكشی بر می گردند و از آنجا خارج می شود . سوخت این كوره چار (خار) و به ویژه درمنه است ولی امروز نفت جای آن را گرفته است.
ساده ترین نوع كوره ها در گیلان موجود است . اتاقی به شكل كندو كه بلندی آن ۱.۷۵ و قطر آن ۲.۷۵ متر است این كوره را تشكیل می دهد ، در ورودی به پهنای ۰.۷۵متر در زیر و سوراخی به قطر ۳۰ سانتیمتر در بالای ا تاق قرار دارد . این كوره برای دیگهای سادهٔ دست ساز به نام گمج به كار می رفت . پس از اینكه كوره را می چیدند در ورودی را تیغه می كردند و از سه چهار دریچه ای كه در سطح زمین بود دائماً شاخهٔ چوب در آن می نهادند ، تا آتش و شعله پیوسته باشد . چون اینگونه سوخت در گیلان فراوان است كارآیی كم كوره زیاد اهمیت ندارد .
در شهرضا كه یكی از مراكز سفالسازی نزدیك اصفهان است كوره ها جور دیگری است . در آنجا دو اتاقك پخت دایره ای به نام فلكه كه هر كدام ۳ متر قطر و ۳.۷۵ متر بلندی دارند در كنار هم ساخته می شود . هر كدام از این اتاقها ، زیر كوره ای دارد و گازهای سوخته از آتش خانه (چال) كه در بیرون كوره است از میان سوراخ بزرگی كه در كف اتاق است گذشته وارد اتاق پخت می شود .
بام هر اتاق گنبدی است و سوراخی (حلقه ای) در وسط آنست كه قطرش ۷۰ سانتیمتر است . ویژگی عجیب این كوره اتاق بزرگی است كه روی دو اتاق پخت است و یك تاق بلندی در بالای آنهاست . این اتاق بالایی كه سر كوره ها نامیده می شود اتاق خشك كن است . گازهای سوخته شده كه از اتاق پخت بر می خیزد از میان سفالهای چیده شده گذاشته و سرانجام از طریق دودكشی كه در اتاق خشك كن است به خارج می رود .
وقتی كه یكی از كوره ها را می چینند شاگرد ظرفهای خشك شده را از اتاق سر كوره و از میان سوراخ تاق اتاق پخت به استاد خود كه در اتاق پخت است می دهد . تهی كردن كوره آسان است جلو هر اتاق پخت را كه به هنگام آتش كردن ، تیغه كرده بودند باز كرده و كالاهای پخته شده را از آنجا به خارج می برند . هر اتـاق به نوبت آتش می شود و پخت ۴۸ سـاعت طـول می كشد ، در صورتی كه در این مدت اتاق دوم خشك شده است . پیش از اینكه یكی از اتاقها آتش شود لوحهٔ بزرگ پخته شده گلی روی سوراخی كه در سقف اتاق دیگر است قرار می دهند تا اینكه سفالهایی كه در آن هست خنك شود و آتش اتاق دیگر به آن اثر نكند .
در بیدخت خراسان كورهٔ تقریباً امروزی با هواكش زیر وجود دارد . كورهٔ این شهرستان اتاق چهارگوشی است با تاق ضربی كه چاه آتشخانه در پهلوی آن قرار دارد . آتش در پایین كوره سوخته و هوای لازم را از هواكش زیر زمینی می گیرد . هیزم و بوته را از در شاخگاه كه در دیوار كوره است توی چال می ریزند . دیوارهای روبروی آتشگاه در حدود ۱۲ سوراخ در كف دارد كه به چندین دودكش (موری) كه در دیوار آن ساخته شده منتهی می شود . یعنی گازهای سوخته شده نخست از سفالهای چیده شده گذشته به سوی تاق ضربی می رود و سپس به ناچار به سوی كف اتاق می آیند تا از دودكشها بتوانند خارج شوند . سرعت گازهای سوخته شده در اثر این كار كم می شود و حرارت قابلی بدست می آید .
اما عادیترین كورهٔ سفالسازان همانند كورهٔ آجرپزهاست منتها خیلی كوچكتر . كوره های سفالهای ظریفتر در كنارهٔ اتاق سوخت خود ، سوراخ هوا (در هوا) دارند تا سوخت بهتر انجام گیرد و آن را بتوان تحت نظارت و نظم در آورد یعنی بسته به موقعیت و نیازمندی سفالها بشود هوای اكسید كننده و یا هوای احیا كننده ایجاد كرد.
ابوالقاسم كاشی می نویسد كه در زمان وی كوره ها دارای طبقه بندی متعددی بودند كه از گذاشتن و لوحه های سفالی بر روی میخهای گلی ایجاد شده بودند . كوزه گران امروزی نیز برای پختن سفالهای مرغوبتر ، آنها را روی این طاقچه ها قرار می دهند . این كوره ها به جای بوته هایی كه كوره آجرسازی مصرف می كند ، چوب ، به ویژه چوب بادام وحشی و بید به كار می بردند . ابوالقاسم اضافه می كند كه پوست هیزم را می كندند كه دود نكند و این كار را سفالسازان اصفهان نیز قبل از اینكه كوره ها را نفتی كنند انجام می دادند

به تمامی مصنوعاتی که از کانیهای غیرفلزی ساخته می‌شوند، سرامیک (Ceramic) اطلاق می‌گردد. فرآورده‌های سرامیکی بسیار متنوعند و مصارف گوناگون دارند. انواع سرامیکها عبارتند از سرامیکهای بهداشتی ، سرامیکهای الکتریکی ، سرامیکهای ساختمانی ، شیشه‌ها ، انوع چینی ، مواد ساینده ، انواع لعاب ، انواع دیرگدازها ، تک بلورها و سرامیکهای پیشرفته. سرامیکها را بر اساس نوع بدنه آنها که ممکن است متراکم یا متخلخل باشد نیز تقسیم بندی می‌کنند.



مواد اولیه بدنه سرامیکها
مهمترین مواد اولیه بدنه سرامیکها خاک رسی ، آلکانی فلدسپات و سیلیس است. در سرامیکهای ویژه مانند سرامیکهای الکتریکی از تالک ، ترکیبات سدیم ، تیتانیوم و عناصر فلزی استفاده می‌شود.


آلکالی فلدسپات : در طبیعت به دو صورت فلدسپات پتاسیک و سدیک وجود دارد. فلدسپات سدیک خالص در دمای 1118 درجه سانتیگراد بطور کامل ذوب می‌شود. فلدسپات پتاسیک در دمای 1150 درجه شروع به ذوب شدن فلدسپات پتاسیک غیر متجانس است، زیرا هنگام ذوب شدن مایع SiO2 آزاد می‌شود و جامد لوسیت باقی می‌ماند. ذوب کامل فلدسپات پتاسیم در دمای 1580 درجه صورت می‌گیرد. فلدسپات پتاسیک بیشتر در بدنه سرامیک بکار می‌رود، در صورتی که فلدسپات سدیک در شیشه و لعاب به مقدار کم در بدنه استفاده می‌شود. آلکانی فلدسپات در بدنه دو نقش مهم ایفا می‌کند، کاهش دمای ذوب و ایجاد سختی.

سیلیس : نقش سیلیس در بدنه ، ایجاد فاز شیشه و افزایش مقاومت است.

خاک رس : بیشترین بخش سرامیک را تشکیل می‌دهد. کانیهای رسی به گروه کائولینیت ، اسمکتیت و ریکوتیت تقسیم می‌شوند که بیشترین مصرف را کائولن دارد. گلهایی که در سرامیک سازی بکار می‌روند. عبارتند از گل چینی ، گل سفالگری و گل توپی (گل بال).

گل چینی از کائولین ، آلکالی فلدسپات و سیلیس تشکیل شده است. گل چینی سفید ، حاوی 50 درصد کائولین ، 30 درصد فلدسپات ، 20 درصد سیلیس است. چنانچه شکل پذیری گل کم باشد به جای 50 درصد کائولین از 40 درصد همراه با 10 درصد گل توپی می‌توان استفاده کرد. گل توپی ، بیشتر از مونتموریونیت و کائولین دانه ریز و مواد آلی تشکیل شده است و خاصیت چسبندگی آن بسیار خوب است. گل سفالگری بیشتر از خاک رس تشکیل شده و بیشترین مصرف آن در تهیه آجر است.

انواع موادی که برای بهبود کیفیت به خاک افزوده می‌شوند:

اگر گل دارای خاصیت نسوز باشد یعنی در دمای پایین ، ذوب و سخت شود باید مواد کمک ذوب همچون تالک ، آهن ، یا فریت بر آن افزود.

اگر گل در دمای پایین ذوب می‌شود و حالت شکنندگی دارد باید مواد دیرگداز نظیر کائولن ، گل بال، خاک نسوز یا سیلیس اضلفه کرد.

اگر گل دارای چسبندگی زیاد باشد و هنگام خشک شدن با کاهش حجم زیاد همراه گردد باید سیلیس یا کائولین بر آن افزود.
چنانچه گل ترد باشد و چسبندگی کم داشته باشد باید گل بال یا بنتونیت به آن اضافه کرد.

اگر گل نیار به تغییر رنگ داشته باشد می‌توان مواد رنگی بر آن افزود.




سرامیکها پیشرفته
سرامیکهای پیشرفته از یک یا چند عنصر غیر فلزی و فلزی ساخته شده‌اند. خوصیات مهم این سرامیکها عبارت است از سختی زیاد ، استحکام ، مقاومت در برابر شوکهای حرارتی ، مقاومت زیاد در حرارت بالا و خواص ویژه الکتریکی. موارد کاربرد این سرامیکها در ساخت قطعات موتورهای ماشین و جت، الکترومغناطیس و مغناطیس ، بیوسرامیکها ، قطعات باطری ، دیرگدازه‌ها ، صنعت تصفیه نفت ، قطعات نوری ، ابزار برش و مته‌های حفاری ، ساینده‌ها ، سلولهای خورشیدی و سایر مواد می‌باشد.

نقش مواد در سرامیکها پیشرفته

زیرکونیوم : افزایش مقاومت مکانیکی و افزایش ضریب انبساط حرارتی. این نوع سرامیکهای پیشرفته در ابزارهای برش ، دیسکهای برش ، پرس داغ و پوشش بلبرینگ کاربرد دارند.

کاربیدها : برای سختی زیاد بکار می‌رود. سرامیکهای حاصله در مواد ساینده ، مته‌های حفاری ، پوشش نیروگاههای هسته‌ای ، قطعات توربینهای گازی و صیقل دادن فلزات سخت کاربرد دارد.

نیتریدها : این مواد سخت ، شکننده و عایق بسیار خوب الکتریکی حتی در دمای بالا باشند. این نوع سرامیکهای حاصله در اگزوز جتها ، بوته‌های ذوب فلزات و پوشش آنتن رادار هواپیما کاربرد دارد.

بور : این ماده کارایی بسیار خوبی در دمای بالا دارد.

آلومینیوم : این ماده باعث افزایش مقاومت الکتریکی ثابت بودن حجم و ابعاد در دمای خیلی زیاد ، کاهش ضریب هدایت گرما با افزایش دما ، سختی بالا و مقاومت بالای فشاری می‌شود. کاربرد این نوع سرامیکها در ابزار برش ، قطعات ماشینهای نساجی و بوته‌های ذوب فلزات می‌باشد.

بریلیوم : این ماده هدایت بسیار خوب حرارتی ، کاهش ضریب هدایت الکتریکی ، خواص دی الکتریک بسیار خوبی دارد.

خواص مهم سرامیکها

خواص مکانیکی : مقاومت مکانیکی سرامیک به ترکیب مواد ، اندازه ذات مواد اولیه ، دانه بندی ، شکل ذرات ، شرایط شکل دهی ، چگونگی خشک کردن و همچنین شرایط پخت بستگی دارد. مواد دانه ریز موجب کاهش تخلخل و بالا رفتن مقاومت سرامیک می‌گردند سیلیس و بال گلی باعث افزایش مقاومت مکانیکی می‌شوند.

خواص شیمیایی : آب ، اسیدها و محلولهای قلیایی با مواد سرامیکی واکنش انجام می‌دهند و تغییراتی در آنها وجود می‌آورند در سرامیکها ویژه از مواد مقاوم در برابر اسیدها و قلیاییها استفاده می‌شود.

خواص نسوزی : سرامیکهایی که برای دماهای بالا بکار می‌روند، از مواد دیرگداز تهیه می‌گردند.

خواص الکتریکی : از سرامیکها به عنوان نارسانای الکتریکی نیز استفاده می‌کنند.

همگی می دانیم که امروزه تمایل به تولید محصولات تک پخت مانند کاشی های Monoporosa و Glazed Porcelain افزایش یافته است. مزیت این محصولات سرعت بالای تولید آنها و کاهش هزینه های سوخت به دلیل بهره گیری از فرآیند تک پخت می باشد. اما تاکنون اندیشیده ایم که چه نوع لعابی بر سطح چنین محصولاتی اعمال و تشکیل می شود و رفتار آن چگونه است؟

‏لعاب ها معمولاً شامل یک یا چند نوع فریت می باشند که در هنگام پخت و پس از عبور از دمای نرم شوندگی خود (Softening Temperature Point) ویسکوزیته آنها کاهش می یابد. عبور از دمای نرم شوندگی (۶۰۰-۷۰۰ درجه سانتیگراد) موجب افزایش سیالیت فریت ها خواهد شد.

حال می بایست تصور شود که یک فریت در دمای نرم شوندگی خود، مانند لایه ای نازک عسل مانندی بر روی بدنه کاشی خام قرار می گیرد. با افزایش تدریجی دما، کاشی به دمای کلسیناسیون مواد خام موجود در بدنه می رسد. آب خلل و فرج، آب پیوندی و گازهای متنوعی شرع به خارج شدن از سطح کاشی خواهند نمود. با افزایش هرچه بیشتر دما، سیالیت لعاب افزایش می یابد و حجم گازهای متصاعد شونده از سطح کاشی نیز بیشتر می شود.

در این هنگام، لعاب که بر روی بدنه کاشی قرار دارد اگر لعاب خامی نباشد و به صورت فاز شیشه ای روان در آمده باشد چگونه می تواند چنین حجم زیادی گاز را از خود عبور دهد بدون آن که عیبی در آن ایجاد شود؟ این مساله بزرگ ترین سد در راه تولید لعاب برای کاشی های تک پخت بوده است. به منظور غلبه بر این مشکل، فریت هایی براق و یا مات با نام فریت های دمای بالا در سال ۱۹۸۲ توسط Dr.Nilo Tozzi و همکارانش طراحی شد و توسعه یافت. این فریت ها شامل مقادیر بالای روی و کلسیم می باشند.

کلسیم و روی در فریت ها باعث افزایش تمایل به تبلور شده و بلورهای سیلیکات کلسیم (مانند ولاستو نیت) و سیلیکات روی (مانند ویلمیت) تشکیل می دهند. از این خاصیت استفاده شد تا فریت های تک پخت طراحی گردد. بدین صورت که مقادیر کلسیم و یا روی دم ترکیب فریت طوری تنظیم می شود که فریت در مرحله پیش گرم و قبل از رسیدن به دمای کلسیناسیون مواد موجود در بدنه (حدود ۸۵۰-۱۰۵۰ درجه سانتیگراد‏) متبلور شود. در محدوده چنین دمایی که گازها و آب های پیوندی با شدت بیشتری در حال خروج از سطح کاشی می باشند، فریت متبلور شده است و به صورت یک لایه متخلخل و صلب در آمده است. در این هنگام، لعاب دیگر سیال نمی باشد و گازها به راحتی و بدون ایجاد عیبی می تواند از سطح لعاب خارج شوند. اما به تدریج و با افزایش دما چه اتفاقی خواهد افتاد؟
‏هنگامی که دما افزایش می یابد و به محدوده ۱۰۵۰-۱۱۰۰ درجه سانتیگراد ‏می رسد، تمامی بلورهای تشکیل شده در مرحله قبل، در زمینه شیشه ای فریت حل خواهند شد و مجدداً یک لایه ای از لعاب با سیالیت بالا بر روی سطح کاشی تشکیل می شود. باید توجه نمود که هم اکنون در بیشینه دمای پخت کاهش می باشیم. پس از سپری شدن زمان پخت در بیشینه دما، کاشی و لعاب سریعاً سرد می شوند. این عمل باعث می شود که لعاب دیگر مجدداً متبلور نشود و به صورت یک فاز شیشه ای و شفاف بر روی سطح کاشی تشکیل شود. البته در این مرحله، اگر هیچ بلوری تشکیل نشود لعاب حاصل براق خواهد بود در غیر این صورت تشکیل مجدد بلورها در مرحله سرمایش باعث ایجاد یک لعاب مات می گردد.
‏رفتار چنین فریت هایی را می توان به طور خلاصه بر روی منحنی پخت در شکل بالا نمایش داد.
‏حال که رفتار چنین فریت هایی بیان گردید، بهتر است در مورد ترکیب یک فریت براق دمای بالا بحث شود. در جدول بالا ترکیب یک نوع فریت براق دمای بالا آورده شده است.

همان طور که مشاهده می شود در ترکیب این فریت، مقدار SiO2 ‏زیاد و مقدار B2O2 اندک انتخاب شده است. این امر موجب می شود که نقطه ذوب فریت افزایش یافته و به دماهای بالاتر از ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد ‏منتقل شود.

مقادیر Al2O3‏در ترکیب این فریت ها زیاد انتخاب می شود تا در دماهای بالا، فریت سیالیت کمی داشته باشد و از جوشیدن آن جلو گیری شود. همچنین آلومینا باعث پایداری بیشتر فریت نسبت به تغییرات دمایی در دماهای پخت می شود. نقش دیگر آلومینا به خصوص در فریت های براق، کاهش سیالیت و جلوگیری از تبلور لعاب در محدوده پخت و سرمایش می باشد. نقش آلومینا در این فریت ها حیاتی است زیرا آلومینا باعث می شود این فریت ها در دمای بالا، در بازه دمایی بسیار محدودی تغییرات ویسکوزیته داشته باشند. همان طور که می دانیم، فریت های سنتی شامل مقادیر بالای سرب و بر می باشند که باعث کاهش شدید دمای ذوب و افزایش حساسیت آنها نسبت به تغییرات دمایی می شود. اما در فریت های دمای بالا، بر این مشکل غلبه شده است.

‏در این نوع فریت، اکسید بارپم قریب انبساط حرارتی و شفافیت را افزایش می دهد. اکسید سدیم و پتاسیم به عنوان کمک ذوب عمل خواهند نمود.

‏همان طور که ذکر گردید، اکسیدهای روی، کلسیم و منیزیم باعث تبلور فریت در مرحله پیش گرم می شوند. در این حالت خاص، مقادیر اکسید روی به دلیل کاهش قیمت، حداقل می باشد. لذا در هنگام پیش گرم، سیلیکات کلسیم متبلور شده و با ایجاد یک لایه متخلخل و صلب بر روی سطح کاشی، باعث سهولت در خروج گازها و عبور آنها از سطح لعاب خواهد شد. بدین ترتیب است که فریت های تک پخت، براق و دما بالا تشکیل می شوند

آسیاب کردن
‏فرآبند لعابسازی، شامل تهیه مخلوطی همگن و کاملاً آسیاب شده از مواد خام اولیه می باشد. به طوری که نمونه برداشته شده از هر بخش مواد اولیه خواهی یکسان از خود نشان دهد. اگرچه راه هایی برای اعمال لعاب به صورت خشک و یا در حالت مذاب وجود دارد، اما در بیشتر بخش های صنعت سرامیک و سایر صنایع، معمول است که از مواد خام آسیاب شده به صورت معلق در آب استفاده می کنند.

 

چنین دوغابی، علاوه بر محیط حاصل (آب) (carrier media) ممکن است شامل: فقط یک جز، دیگر (یک فریت آسیاب شده) و یا مخلوطی از مواد گوناگون مانند: فریت ها، مینرال های سرامیکی، مواد شیمیایی غیر حلال و همچنین مقادیر بسیار اندکی از موادی چون فلوکولنت ها (flocculants)، دی فلوکولنت ها (deflocculants) ،
‏سخت کننده ها (hardener‏) و رنگینه های آلی (organic dyes‏) باشد. ممکن است از محیط های حاصل دیگر مانند الکل، در کاربردهای خاص استفاده شود.
‏اکثر روش هایی که به طور گسترده در تولید لعاب استفاده می شوند شامل مرا حل زیر هستند:
۱- ‏مخلوط کردن مواد اولیه
۲- ‏کاهش اندازه ذرات
۳- ‏پراکنده کردن (dispersion) در آب
۴- ‏حذف مواد ناخواسته
‏۵- اضافه کردن مقادیر جزئی از مواد شیمیایی، به منظور اصلاح کردن برخی از خواص فیزیکی دوغاب.

‏در حین آسیاب کردن تر، سه فرآیند ابتدایی به طور همزمان انجام می شوند.
‏اگر لعاب هایی که از طریق آسیاب تو تهیه می شوند در معرض خشک کردن بعدی قرار گیرند و توسط تامین کننده های تجاری، لعاب به صورت پودری به مشتری فروخته شود، لازم است که فرآیند پراکنده کردن بیشتری توسط مصرف کننده انجام شود تا دوغاب لعاب آماده مصرف گردد و یا در حالتی دیگر، تولید کننده مواد لعاب می تواند بچ وزن شده از مواد اولیه را در حالت خشک، که بدون آسیاب کردن پیش مخلوط شده اند را برای فروش ارائه کرده و آسیاب کردن، برای کاهش اندازه ذرات و معلق کردن در آب به عنوان مثال در بالمیل، نوسط مصرف کننده انجام شود. آسیاب خشک و یا پراکنده کردن مواد خام ریزی که از قبل آسیاب شده اند، روش دیگری است که می توان قبل از اضافه کردن مواد به آب، در روش های مرسوم تهیه دوغاب بکار گرفت.

‏منظور از آسیاب کردن در مبحث آماده سازی لعاب، تهیه پودر نرمی از مواد اولیه از طریق اعمال ضربه و سایش می باشد. طبقه بندی های متعددی از آسیاب کردن با توجه به اندازه ذرات محصول نهایی وجود دارد. لعاب ها در گروه پودرهای بسیار ریز آسیاب شده طبقه بندی می شوند زیرا بیشتر ذرات موجود در آنها با اندازه کمتر از ۷۵ میکرومتر ‏(یا کمتر از مش ۲۰۰ ‏) هستند. اجزای مینرالی یک لعاب، که اندازه آنها کمتر از ۰٫۵ میکرومتر ‏(یا کمتر از مش ۲۸ ‏) می باشد. محصولات آسیاب شده با اندازه متوسط هستند.

دستگاهی که اکثراً در تولید لعاب استفاده می شود آسیاب «tumbling» نامیده ‏می شود و شامل یک محفظه استوانه ای چرخنده ‏می باشد که بخشی از محفظه با گلوله، میله و یا قطعات متحرک آزاد و مقاوم در برابر ضربه و سایش پر شده است. آسیابی با چنین تجهیزاتی را آسیاب گلوله ای (ball or pebble mills) می نامند. زمانیکه محفظه می چرخد ذراتی که آسیاب می شوند به شدت با یکدیگر و گلوله ها برخورد کرده و یا به مطرح سخت همدیگر و محفظه سائیده می شوند.
در روشی دیگر، از عمل لرزش بجای چرخش برای تامین انرژی آسیاب استفاده می شود و با استفاده از این اصل، واحدهای متعددی برای کاهش اندازه ‏ذرات، در صنعت سرامیک با نام آسیاب های انرژی- لرزشی (vibro-energy mill) توسعه یافته است.

‏بالمیل یا آسیاب کردن گلوله ای
‏بالمیل رایج ترین روش صنعتی در تولید لعاب هاست. بالمیل ها محفظه های استوانه ای بسته ای (علاوه بر درب قفل شونده بارگیری ‏و تخلیه) هستند که حول محور مرکزی و افقی خود می چرخند. ساخت آنها مشکل و سخت است و البته کار با آنها مشکل نیست. اندازه های مناسبی از آنها برای آزمون های آزمایشگاهی و آسیاب کردن به منظور تولید بدنه، در دسترس می باشد. جنس آسیاب ها از فلز بوده و جدار داخلی آنها با یک ماده مقاوم به سایش استرکشی شده است که جنس آستر آن به نوع ماده آسیاب شونده بستگی دارد.

به منظور کاهش اندازه اجزاء تشکیل دهنده لعاب، محیط محفظه بالمیل ها شامل ساینده هایی به شکل کره و گاهی میله های استوانه ای شکل و یا شکل های مشابه است. حضور ساینده های کروی در داخل محفظه بالمیل و در کنار آستر بدنه باید طوری انتخاب و طراحی شود که تاثیر و برخورد آنها با یکدیگر، باعث آلودگی مواد در آسیاب نشود.

کاهش اندازه ذرات در حین چرخش آسیاب ناشی از سقوط آبشار مانند ساینده ها بر روی دانه ها یا کلوخه های بج می باشد. بالمیل حتی در شرایط بهینه کاری، راندمان انرژی مناسبی ندارد. بنابراین لازم است که از کنترل شدن عوامل متعدد که بر روی راندمان آسیاب تاثیر می گذارند اطمینان حاصل شود. عواملی که بر روی راندمان، آلودگی مواد و سرعت آسیاب کردن تاثیر می گذارند عبارتند از:

۱- نوع آستری آسیاب
۲- ‏نوع و اندازه ساینده ها
۳- ‏وزن و نسبت هر یک از اجزای لعاب، ساینده ها و آب موجود در آسیاب
۴- ‏سرعت آسیاب
۵- ‏اندازه ذرات مواد اولیه
۶- ‏پایداری و سختی مواد ورودی به آسیاب

آستر آسیاب
‏محتویات آسیاب، باعث ساییده شدن آستر و در نتیجه آلودگی بج خواهد شد. بنابراین ضروری است که ماده ای به عنوان آستر انتخاب شود که مقاومت خوبی در مقابل سایش ناشی از محیط آسیاب و مواد لعاب د‏اشته و در مقابل فربه های وارده از طرف ساینده ها مقاومت کند، وارد شدن مقداری آلودگی غیر قابل اجتناب است و مدت طولانی است که از سیلکس (Silex: یک سنگ طبیعی با مقادیر بالای سیلیکا)، چینی و یا آلومینا به عنوان آستر استفاده می شود. آلوده شدن محتویات آسیاب به دلیل شکستن و جدا شدن چنین موادی جدی نیست زیرا آنها خود ترکیبات اکسیدی هستند

که در ترکیب اکثر لعاب ها حضور دارند. آستری های لاستیکی به طور فزآینده ای در سال های اخیر استفاده می شوند زیرا در حضور ساینده های با چگالی بالا، باعث کاهش قابل توجهی در زمان آسیاب کردن به منظور حصول اندازه دانه ریز در یک لعاب می شوند. این آسترها مقاومت خوبی در مقابل سایش و کاهش میزان سر و صداها در هنگام کار کرد آسیاب دارند. آلودگی لعاب به دلیل جدا شدن ذرات لاستیکی مشکلی ایجاد نخواهد کرد زیرا این مواد آلی، در دمای بیشینه پخت لعاب های شفاف، می سوزند و از لعاب خارج می شوند. متاسفانه، وقتی چنین ذرات لاستیکی در لعاب های رنگی وارد شوند. نقاطی با شرایط احیایی ناشی از سوختن لاستیک در لعاب ایجاد می شود که می تواند بر قدرت رنگ زایی رنگینه های لعاب تاثیر بگذارد. در لعاب های قرمز کرم- قلع چنین شرایطی باعث ایجان نقاط سفید در لعاب می شود.

نوع و اندازه مواد ساینده در آسیاب
‏عواملی که در انتخاب مواد ساینده در بالمیل ها تاثیر گذار هستند عبارتند از: چقرمگی، مقاومت به ضربه، مقامت سایشی، چگالی، شکل، همگنی و عدم وجود حفره در آن ها.
‏در آسیاب تر، چگالی ساینده نسبت به چگالی دوغاب عامل مهمی است که بر روی سرعت کاهش اندازه ذرات تاثیر گذار است. به عنوان مثال: چگالی زیان مواد ساینده در مقایسه با چگالی دوغاب باعث افزایش سرعت آسیاب کردن در دوغاب های با گرانروی مشابه خواهد شد.

معمولاً دوغاب لعاب های با گرانروی بهینه شده در آسیاب تر، دارای چگالی های ۱٫۶ تا ۲٫۵ g بر ml ‏هستند که به وزن های مخصوص اجزای تشکیل دهنده مواد خام بستگی دارد. به عنوان نمونه، یک لعاب فاقد سرب، در چگالی ۱٫۶ g بر ml ‏براحتی آسیاب خواهد شد اما برای لعاب های حاوی مقادیر بالای سرب (۶۵ درصد PbO) چگالی در حدود ۲٫۵ g بر ml‏ لازم است تا از انجام آسیاب بهینه اطمینان حاصل شود. اگرچه، گرانروی این دوغاب با دوغاب لعاب فاقد سرب برابر است. وزن های مخصوص مواد ساینده که معمولاً برای آسیاب کردن لعاب ها استفاده می شوند در زیر آورده شده است.

۲٫۶-۲٫۵       خرده های فلینتی (Filnt pebbles)
2.3-2.6       چینی ها
۲٫۸-۲٫۶      استتایت (Steatite)
3.3-3.6      آلومینای با چگالی بالا

تعریف خزش (CRAWLING): هرکجا تنش کششی یا سطحی بین ذرات لعاب، بیش از تنش ناشی از چسبندگی لعاب و بدنه، کشش رطوبتی و یا کشش پلاستیک بین ذرات باشد، در خلال انقباض قطعه و به هنگامی که لعاب همچنان مذاب و از روانی کافی برخورد ار است، لایه ای تابیده از لعاب ایجاد می گردد که در اولین مراحل سرمایش خود را جمع نمود.

و در شایع ترین حالت خود را به صورت جزایری جداگانه پس می کشد. لبه های کناری پوشش لعاب پس زده شده ‏که سطوح بی لعاب را احاطه نموده است غالباً فخیم بوده ‏و به نحو یکنواختی مدور گردیده است. شدت این عارضه از سطوح کوچک مجزا تا یک توزیع گسترده ‏و یا حتی حالتی تسبیح مانند که در آن لعاب به صورت دانه های تسبیح و تقریباً مشابه قطرات آب بر روی یک سطح چرب می باشد،

تغییر می نماید. تشکیل حفره های پهن و مدور نیز از دیگر اشکال احتمالی بروز آن است. عارضه در لعاب های غیر سربی شدید تر از لعاب های سربی است. تنش حاصله بین لعاب و بدنه موجب ایجاد ترک هایی کوچک در لعاب می گردد که به خطوط خزش موسومند. اگر کشش سطحی و ویسکوزیته مذاب لعاب بالا باشد، لعاب خود را در طول خطوط خزش پس می کشد. لایه تابیده ‏لعاب در اولین مرا حل سرمایش خود را جمع نموده و در شایع ترین حالت به صورت جزایری جداگانه و یا حفره هایی پهن و مدور در می آید.
‏اگر مذاب لعاب پیش از سخت شدن و گذر از Solidiuos Point ‏ خود، برای مدتی طولانی در حالت پلاستیک باقی بماند، قادر به همراهی انقباض بدنه نیست (ویا بالعکس برای بدنه). به مجرد این که لعاب، پلاستیسیته خود را در خلال سرمایش از دست می دهد، بدنه به واسطه باندهای تشکیل شده در سطح تماس لعاب، در برابر انقباض، از خود مقاومت نشان می دهد و در این حالت با دو عارضه همزمان مواجهیم: خزش (Crawling) و ورقه شدن (Spalling‏). با این تفاوت که عارضه Spalling‏ تنها پس از پخت و طی مرحله سرمایش آشکار می گردد.

‏علل:

۱ ‏- عدم انطابق اتفباض:

۱- ۱‏) نوع و کمیت اجزاء پلاستیک مصرفی

‏سیکل های تک پخت:
‏در صورتی که انقباض لعاب کمتر از بدنه باشد، لعاب تحت تنش ناشی از کشش چسبندگی لعاب و بدنه و کشش رطوبتی قرار می گیرد.

‏سیکل های دو پخت:
در صورتی که انقباض لعاب بیش از بدنه باشد، لعاب تحت کشش پلاستیک بین ذرات خود قرار می گیرد.

۲-۱) کشش سطحی فاز مذابه بدنه های استون ویر
هر چه کشش سطحی فاز مذاب بدنه های استون ویر بیشتر باشد تمایل بیشتر یبه انقباض های غیر متعارف خواهند داشت.

۳ – ۱) رنج دانه بندی و کسر دانه ریز اجزاء پلاستیک مصرفی
‏درصد بالای مصرف رس های پلاستیکی با دانه بندی در محدوده ذرات کلوئیدی رس (با سایز زیر ۱ میکرون)

۴ – ۱) نوع و کمیت Fixative و Binder ‏مصرفی
‏افزودنی هایی از قبیل Cellofas، صمغ، نشاسته و ترکیبات CMS به واسطه انقباض خام به خشک بالا، در صورت مصرف با دزصدهای بالا عارضه خزش را به شدت تشدید می نمایند.

۵-۱ ‏) مواد اولیه دانه ریزی با توان ابقا، آب هیدراته
‏مصرف موادی از این دست از قبیل اکسید روی کلسینه نشده . تالک، کربنات منیزیم، آلومینیوم هیدرات و . . . بواسطه توان بالای ابقاء آب هیدراته، به هنگام خشک شدن موجب خزش می گردند.

۶-۱) کهنه کردن و هوازدگی نامکفی
علت عارضه اثر متقابل فیمابین شیرنک شدن قطعه و تبخیر رطوبت است

‏که گسیختگی سطحی لعاب و خزش را به همراه دارد. هوادهی و اکسیداسیون گیاه خاک ها از شدت عارضه می کاهد.

۷–۱) زمان سایش
‏توزیع دانه بندی ریزتر به دلایلی که در ادامه خواهد آمد خزش را به شدت تشدید می نماید.

۲- Overgrinding

2-1) هیدراتاسیون فریت
‏سایش بالا موجب هیدراتاسیون بخشی از فریت گشته و آزاد شدن آب از این نمکهای هیدراته در خلال پخت موجب گسیختگی سطحی لعاب و در نهایت خزش می گردد.

۲-۲) ‏شکستن باندها
‏آزاد شدن بار عنفی نمک های حاصل از شکست باندها و اعمال آن بر صفحات رسی خواص سوسپانسیونی دوغاب و پلاستیسیته لایه نشست کرده لعاب را تغییر می دهد.

۲-۳‏) تشکیل مواد کلوئیدی بیشتر
‏سایش بالا، کسر مواد دانه ریز، با سایز کلوئیدی را افزاش می دهد.

۲-۴) ‏افزایشی اکتیویته شیمیائی
‏واکنش بین مواد از طریق سطح صورت گرفته و این سطح در دسترس تابع توزیع دانه بندی است، توزیع دانه بندی ریزتر با افزایش عرصه مخصوص سطحی ذرات، اکتیویته شیمیائی آنها را افزایش می دهد. این اکتیویته شیمیائی بالا به واسطه فعل و انفعالات لایه بافر موجب افزایش کشش سطحی و تشدید خطر خزش می گردد.

۲-۵) Pulvirization ذرات
‏این رخداد به تولید لعاب های Dusty Glaze با توان چسبندگی کمتر می انجامد.

۲-۶) فشردگی پوشش نشست کرده لعاب
‏لعاب های ریز آسیاب شده حاوی رس های پلاستیک به واسطه فشردگی لایه نشست کرده لعاب مانع خروج سهل رطوبت گشته و فشار حادث شده موجب پی زدن لعاب و خزش آن می گردد.

۲-۷) خواص Cement گونه اجزاء ریز آسیاب شده
خواص سیمان گونه اجزاء ریز آسیاب شده کشش سطحی و در نتیجه خط خزش را افزایش می دهد.

۳- ‏شوره زنی و رسوب نمکهای محلول

۳-۱) اثر پیرولیز و تجزیه نمک های محلول
‏هر سه مرحله پیرولیز نمک های محلول با آزاد شدن کمیت متنا بهی بخار آب و گاز همراه است که پس زدن لعاب را به همراه دارد.

۳-۲‏) اثر فرآیند خشک کردن بر روی پروسه شوره ‏زنی
Drying scum ‏یا کف مرحله خشک کردن باندهای اتصال لعاب و بدنه را در لایه بافر تضعیف می نماید.

۳-۳) حضور محصولات گازی ناشی از احتراق
‏رخنه این محصولات گازی به درون تخلخل های باز لعاب و بدنه در خلال مرحله پیش گرمکن و واکنش آنها با کربنات های موجود هم موجب بروز عارضه شوره زنی و هم موجب آزاد شد. کمیت متنابهی گاز کربن دی اکساید می گردد که هر دو باندهای لعاب و بدن را در لایه بافر تضعیف می نمایند.

۳-۴) Aging طولانی دوغاب لعاب
‏کهنه کردن طولانی دوغاب لعاب موجب بروز خواص غیر معمول (به لحاظ ویسکوزیته و پلاستیسیته دوغاب) گشته و ترک هایی که بدین واسطه در مرحله خشک کردن ایجاد می گردند یکی از منابع تشکیل خطوط خزش به شمار می آیند.

۴- سایر علل

‏۴-۱) جوشش آب، Bloating و Blistering
خشک شدن ناصحیح موجب bloating ناشی از جوشش آب و ایجاد تاول ها و در نهایت پس زدن لعاب می گردد.

۴-۲) تشکیل بخار ناشی از گرمایش بسیار سریع
‏تشکیل بخار ناشی از گرمایش بدنه ای که به واسطه لعابکاری هنوز مرطوب است، موجب تضعیف باندها و تنش کششی ناشی از چسبندگی لعاب و بدنه می گردد. ۶۰۰ درجه اول تک پخت ها و ۱۰۰ ‏ درجه اول دوپخت ها بدین منظور می بایست کند طی شود.

۴-۳) Vitrious بودن بدونه
‏زجاجی شدن بیش از حد بدنه های دوپخت از توان چسبندگی و الصاق لعاب و بدنه می کاهد.

۴-۴‏) نقش رنگهای زیر لعابی
‏رنگ های زیر لعابی سبز و صورتی کروم، آبی کبالت و قهوه ای منگنز همچون سطح چرب عمل نموده و موجب پس کشیدن لعاب رویه می گردند.

۴-۵) حضور لخته های خمیری
‏حضور چنین لخته هایی در گرانول تحت پرس به واسطه رطوبت بالاتر آن ها رفتار انقباضی متفاوتی به آنها می بخشد که به ایجاد خطوط خزش در گرداگرد لخته شیرینک شده منتهی می گردد.

۴-۶) فاصله نقطه نرمی و بلوغ لعاب
اگر لعاب زود ‏شروع به آبنباتی شدن نماید حباب ها، لعاب را شکافته و آن را پس می زنند.

۴-۷) تطابق دیلاتومتریک و باند بافر
‏حضور یک لایه میانه رشد یافته عاری از تنش های کششی جهت ممانعت از بروز خزش ضروری است.

۴-۸) ضخامت بالا و استعمال طبقاتی لایه های لعاب
‏نقصان در تطابق انقباض، خصوصاً به هنگام استعمال طبقاتی لایه های متعدد لعاب خزش را تشدید می نماید.

۴-۹) مصرف کلمانیت،روی،تالک،کربنات منیزیم و …
‏انقباض خام به خشک بالای این مواد جمع شدگی و خزش را به همراه دارد

پژوهشگران کشور با استفاده از نانو ذرات نقره نوعی کاشی و سرامیک آنتی باکتریال تولید کردند. این نوع کاشی و سرامیک قابل استفاده در حمام، بیمارستانها و استخرها است و مانع از ایجاد بیوفیلم و رشد قارچها و باکتریها می شود.
نیلوفر چاوشی مدیر واحد پلیمر شرکت نانو نصب پارس در گفتگو با خبرنگار با بیان این خبر گفت: نانو ذرات نقره به دلیل خاصیت آنتی باکتریال بودن مانع از ایجاد بیوفیلمها مانند کپک در محیطهای مرطوب می شوند.
وی افزود: از این رو این با وارد کردن این نانوذرات در لعاب موفق به تولید نوعی کاشی و سرامیک ضد باکتری شدیم.
به گفته چاوشی این شرکت در حال مذاکره با برخی از شرکتهای تولید کننده برای وارد کردن این نانو ذرات در لعاب کاشی و سرامیک هستند که در صورت تایید نهایی کاشیهای ضد باکتری تولید می شود.
مدیر واحد پلیمر شرکت نانو نصب پارس از طراحی و تولید نوعی مخازن آب خبر داد و اضافه کرد: با وارد کردن نانوذرات نقره در پروسه تولید مخزن نانو نقره با دوز پایین مخازن آبی را تولید کردیم که قادر است زمان ماندگاری آب را افزایش می دهد.
وی تاکید کرد: علاوه بر این می تواند از ایجاد بوی بد آب جلوگیری می کند

با توجه به اهمیت و کاربرد وسیع دولومیت ها در صنایع گوناگون همچون صنایع ساختمانی (کاشی و سرامیک سازی، شفته ریزی ، شیشه سازی و . . . ) ذوب فلزات (به عنوان گداز آور)، کشاورزی (به عنوان کود و تنظیم کننده مواد مغذی در خاک)، تهیه منگنز از آب دریا (کنترل کننده PH) ، تولید اکسید و هیدروکسید منیزیم، صنایع نسوز (آجر شاموتی، سیمان سازی و …) پر کننده در لاستیک، لاکسازی، رنگسازی و … این دسته از سنگ های کربناته از سالیان گذشته مورد توجه و بررسی محققین بوده اند.

 نام دولومیت هم به کانی و هم به سنگی اطلاق می شود که دارای فرمول CaMg(CO3)2 بوده و نحوه قرارگرفتن یون های کلسیم و منیزیم در آن منظم باشد. این نام به افتخار دانشمند فرانسوی ددات گوید دولو می (Deodat Guyde Dolomieu) که بین سال های۱۷۵۰ ‏ تا۱۸۰۱ ‏ می زیسته، نام گذاری شده است . در گذشته هر سنگ کربناته با فرمول مذکور دولومیت در نظر گرفته می شد اما اکنون چنین نیست و باید منشخص شود که آیا این کربنات دارای نظم خاص اتمی می باشد که در این صورت دولومیت کاملاً منظم (Fully ordered dolomite‏) نامیده می شود و یا اینکه بدون نظم خاص اتمی است که در این صورت پروتودولومیت (Protodolomite) یا دولومیت غیر مطلوب نامیده شده است.
‏دولومیت ها و انواع آنها از نظر طرز تشکیل:
‏از نظر طرز تشکیل چند نو دولومیت معرفی شده است:

۱- دولومیت اولیه (Syngenetic)
‏دولومیت دیاژنز اولیه که در آن جانشینی پس از ته نشست و قبل از سیمانی شدن رسوب صورت می گیرد. این دولومیت ها در بین سری های تبخیری و به همراه ژیپس، انیدریت و نمک طعام یافت می شوند. تشکیل دولومیت در محیط دریایی به صورت اولیه بسیار نادر است، اگر چه مقدار نمک های منیزیم در آب دریا حدوداً سه برابرنمک های کلسیم است و لیکن هنوز از حد اشباع بودن خود بسیار دورند و تنها تبخیر است که می تواند این نمک ها را به حد اشباع نزدیک کند. (شکل۱ ‏)

۲- دولومیت ثانویه (Diagenetic)
دولومیت دیاژنز تاخیری که در آن جانشینی پس از سیمانی شدن رسوب انجام ‏می شود. این گونه دولومیت ها همراه سری های تبخیری نیستند، ترک های گلی، قشر های جلبکی (Algal mats‏) و دیگر شواهد دال بر محدود بودن حرفه وجود ندارد همچنین شواهدی از کلسیتی بودن سنگ اولیه وجود دارد مثلأ دولومیتی شدن فسیل هایی که اطمینان می رود در زمان تشکیل کلسیتی بوده اند و نیز مقادیر ایزوتوپی و عناصر کمیاب کانی های دولومیت، به طور خلاصه عواملی چون حرارت، نظم یونی در دولومیت ها، نسبت منیزیم به کلسیم، شوری، نقش یون سولفات، رژیم هیدرولیکی مناسب و خصوصیات ‏سنگ شناسی سنگ اولیه در تشکیل دولومیت ثانویه مؤثرند. (شکل ۲ ‏) شواهدی از قبیل فسیل های آهکی جانشین شده، داده های ایزوتوپی و تجزیه شیمیایی نشان دهنده این است که بخش اعظم دولومیت ها، ثانویه می باشند و دولومیت های اولیه نادرترند.

‏محیط ها و مدل های تشکیل دولومیت:
‏دولومیت ها در محیط های بسیار متنوعی تشکیل می شوند:

۱- ‏محیط سبخای ساحلی هیپرسالین در نتیجه پمپ شدن آب در اثر تبخیر (Evaporative Pumping)
‏بیشتر دولومیت هایی که در عهد حاضر تشکیل می شوند، در محیط های تبخیری و سبخاها واقع هستند. در این محیط ها فرونشست حرفه رسوبی، تدریجی اما زیاد است. دولومیت ها در سبخای قاره ‏ای کم تر موجودند اما در سبخاهای ساحلی (Coastal sabkha) در قسمت بالای حد مد، گسترش می یابند و عموماً توی آب های زیرزمینی دریا یی (شور) تغذیه می شوند. این مدل عمدتاً باعث دولومیتی شدن بخش های سطحی تر ( به صورت قشر) رسوبات می شود. از این نوع حرفه می توان از سبخای ساحلی جنوب خلیج فارس مخصوصاً در منطقه ابوظبی نام برد.

۲- ‏دریاچه های شور:
‏در بعضی مناطق توده های آبی شوری وجود دارند که حالت مرداب و یا دریاچه را به خود می گیرند. مثالی از این محیط دریاچه های شور Coorong در جنوب استرالیا است. آب منطقه در اواخر تابستان خشک می شود، ph‏ محیط بالا می رود (از ۲٫۸ تا ۱۰٫۳ متغیر است) و نسبت منیزیم به کلسیم نیز از۳ ‏ تا۲۰ ‏ در نقاط مختلف تغییر می کند. مقدار یون منفی SO4 نیز در آب کم است. در این حالت رسوبات منطقه متشکل از آراگونیت، کلسیت، کلسیت پر منیزیم، کلسیت دولومیتی، منیزیت و هیدرومنیزیت می باشد و هر چه عمق افزایش می یابد، دولومیت نیز زیادتر می شود.

۳- ‏محیط های مرداب و کفه های جزر و مدی در نتیجه جریان برگشتی (Seepage Reflux‏):
‏در پشت ریف ها و پشته های رسوبی دیگر، آب دریا ممکن است جدا افتاده، تبخیر نیز مؤثر باشد و مرداب های شور و یا کفه های جزر و مدی (Tidal flat‏) جدا افتاده شور ایجاد شوند. در محیط مرداب رسوب گذاری ژیپس انجام گرفته و باعث افزایش نسبت منیزیم به کلسیم می گردد. شورابه های غنی از منیزیم به طرف دریا بر می گردند، به رسوبات ریف و پشته رسوبی منتقل می شوند و این رسوبات را دولومیتی می نمایند. این مدل جریان برگشتی نامیده شده است که باعث می شود رسوبات عمیق تر دولومیتی گردند.

۴- ‏أب های کم عمق شور:
‏در چنین محیطی ژیپس تشکیل می شود و باعث بالا رفتن نسبت منیزیم به کلسیم می شود و هنگامی که این نسبت از ۵٫۱ ‏تجاوز کند دولومیت شروع به ته نشست می نماید. در این محیط میزان شوری نیز اهمیت دارد و هر چه میزان شوری بالا رود نسبت منیزیم به کلسیم لازم برای ایجاد دولومیت نیز باید افزایش یابد.

۵- آب دریایی رقیق شده :
‏یکی از مهم ترین نظریه ها در مورد چگونگی تشکیل دولومیت های ثانویه نظریه مخلوط شدن آب دریا با آب شیرین است که با عنوان مدل دولومیتی شدن دورگ شناسایی می گردد. تا قبل از ارائه این مدل، چگونگی تشکیل دولومیت هایی که فاقد کانی های تبخیری (مخصوصا ژیپس) می باشند و دولومیت های فلات قاره مشخص نبود. در مدل دورگ نیازی به بالا بودن نسبت منیزیم به کلسیم نیست و در نسبت یک به یک نیز دولومیتی شدن صورت می گیرد، همچنین در این مدل مقدار شوری کاهش یافته و در نتیجه مقدار نسبت منیزیم به کلسیم کمتری برای جانشینی توسط دولومیت لازم است. در این مدل منیزیم مورد نیاز از آب دریا تامین می شود.

۶- آب دریایی عمیق:
‏آب دریا دارای نسبت منیزیم به کلسیم برابر سه به یک می باشد. به صورت نظری دولومیت می تواند از آب دریایی معمولی رسوب نماید که این امر مستلزم وجود شرایطی چون در اختیار داشتن زمان کافی برای تشکیل و یا میزان یون سولفات کم در آب دریا می باشد.

۷- محیط تدفینی (Burial)
‏مکانیسم اصلی مؤثر در دولومیتی شدن در محیط تدفینی خروج آب حاصله از تراکم رسوبات و خروج منیزیم توسط این مکانیسم می باشد. منبع اصلی منیزیم آب بین ذره ای، کانی های رسی و فسیل های با ترکیب کلسیت پر منیزیم می باشد. منبع یون کربنات نیز شیل های موجود در حوضه های رسوبی دارای مواد آلی فراوان می باشد. در اثر حرارت بالای این محیط، بسیاری از مشکل های موجود در سر راه دولومیتی شدن از بین می رود و سرعت واکنش ها افزایش می یابد. در واقع این دولومیت ها دارای منشا آلی می باشند. (Organogenic dolomite)

یکی از تجهیزاتی که در صنایع مختلف مخصوصاً صنعت سرامیک کاربرد فراوانی دارد انواع الک ها می باشد که برای جداسازی ناخالصی ها و دانه بندی مواد با ایجاد لرزش روی سطح به کار برده می شود. الک ها انواع مختلفی دارد که در زیر به بررسی الک های به کار رفته در خطوط تولید کاشی و سرامیک می پردازیم.
‏• الک با مقطع دایره ای (در الک کردن انواع دوغاب و بعضآ گرانول به کار برده می شود)
‏‏• الک با مقطع مستطیل (عمومأ در الک کردن گرانول ها و برای مواد با سایز درشت کاربرد دارد).

‏بخش های مختلف یک الک :

‏• توری الک که مواد باید از آن عبور نمایند.
‏• ساپورت و تجهیزات نگهدارنده که توری روی آن نصب می گردد.
‏‏• موتور ایجاد کننده لرزش که به صورت تک موتوره و در بعضی از الک ها از چند موتور استفاده می گردد مکانیزم های متفاوتی برای ایجاد لرزش وجود دارد که معمول ترین آنها استفاده از وزنه های گردان و یا ‏آهنرباهای الکتریکی می باشد.
‏الک ها برای دانه بندی و یا گرفتن مواد درشت دانه به صورت سیستم تر و خشک به کار برده می شود در صنایع کاشی و سرامیک هر دو نوع به کار برده می شود.

‏انواع توری:

‏توری ها از نظر جنس و بافت با یکدیگر متفاوت هستند نوع توری و بافت آن با توجه به مواد جاری روی آن انتخاب می گردد و سه دسته از توری ها از نظر جنس توری:
• ‏توری های استیل
• توری های فولادی
‏• توری های پلاستیکی
‏توری ها در سایزهای(مش) مختلف تولید می شوند و بنابر دانه بندی مواد جاری روی آن انتخاب می گردند تقسیم بندی توری ها بر اساس تعداد روزنه ها در واحد طول می باشد در جدول زیر سایز (مش) توری های ‏استاندارد بر اساس تقسیم بندی های مختلف نشان داده شده است:

‏طراحی الک

‏برای طراحی یک الک با قابلیت عبور مواد مایع باید فاکتورهای زیر در نظرگرفته شود:
‏‏• دبی مواد عبوری از روی الک
‏• ‏دانسیته و ویسکوزیته مواد عبوری
‏• دانه بندی مورد نظر جهت عبور از روی الک
‏• ‏نیروی سانتیرفوژ مورد نیاز
‏• سطح مورد نیاز برای عبور مواد
‏• تعداد طبقات توری ها

‏شرایط کار الک ها

‏شرایط کار با الک ها باید به صورت دقیق رعایت گردد، تا راندمان لازم از دستگاه به دست آ ید این شرایط عبارتند از:
‏• دبی مواد عبوری از روی الک مناسب باشد.
‏• جهت حرکت مواد روی الک صحیح باشد.
‏• خروجی الک با جایی در تماس نباشد و فاصله مناسبی با تجهیزات کناری داشته باشد.
‏• نحوه نصب الک باید بصورت کاملآ تراز باشد.
‏شکل های زیر چند نوع الک را نشان می دهد که در بخش های مختلف صنعت کاشی و سرامیک به کار می رود.
‏• ورودی مواد روی الک باید در فاصله ۷۰ ‏-۱۰۰ ‏ میلیمتری سطح الک باشد و به هیچ عنوان نباید کمتر از ۱۰ ‏ میلیمتری قرار بگیرد هم چنین این ورودی باید دقیقاً در مرکز الک وارد گردد.
‏• در خلال فعالیت دستگاه باید به صورت مرتب کنترل و تمیز گردد این کار باید هر ۲-۳ ‏ساعت یک بار صورت گیرد.
‏• توری های ریز در صورتی که در طول یک ماه پاره نشد باید تعویض گردد. زیرا روزنه های توری مسدود می گردد و الک کارایی لازم را از دست می دهد. (هر۷۲۰ ‏ ساعت)
‏• توری ها معمولاً شل می شوند میزان کشش باید روزانه کنترل گردد که در حد مناسبی باشد.
‏• حرکت مواد باید روی الک به صورت شکل A ‏باشد.

مشکلات و رفع مشکلات

‏الف – در صورتی که مواد ورودی به خارج پرتاب شوند نشان می دهد که الک دارای یکی از مشکلات زیر شده:
‏• ‏بالا بودن میزان دبی ورودی روی الک
‏• ‏گرفتگی روزنه های الک
‏• ‏مناسب نبودن کشش توری الک
‏• ‏تنظیم وزنه های ایجاد کننده لرزش اشتباه است.
‏• ‏دستگاه تراز نمی باشد.
‏ب – در صورتی که توری الک بیش از اندازه پاره می شود علت آن یکی از موارد زیر است:
‏• میزان ورودی مواد روی الک زیاد می باشد و الک کاملاً غرق مواد می گردد.
‏‏• توری انتخاب شده برای این دستگاه خیلی ریز است.
‏• مواد وارده ‏روی الک به توری ضربه می زند که برای جلوگیری از آن باید توزیع کننده مواد روی بخشی که مواد را به سطح الک تغذیه می کند کار گذاشته شود.

‏ج – نشت مواد
‏در صورتی که الک دارای نشتی مواد باشد توری درست نصب نشده و باید باز شده ابتدا دستگاه کاملآ تمیز گردد و بعد مجدداً نصب گردد.

‏د – شکست قطعات
‏هنگامی که دستگاه از بعضی نقاط دچار شکست شود به علت بالا بودن نیروی سانتریفوژ دستگاه می باشد و باید وزنه ویبره را کاهش داده و تنظیمات تغییر داده شده را به حالت اولیه بازگرداند.
‏در این حالت ممکن است دور موتور افزایش داده شده باشد یا بخش خروجی الک با جایی در تماس بوده باشد که باید بر طرف گردد.

منابع:
- کاتالوگ دستگاه الک ویبره شرکت LB
- کاتالوگ دستگاه الک ویبره شرکت
CUCCOLONIITALY

یکی از تجهیزاتی که در صنایع مختلف مخصوصاً صنعت سرامیک کاربرد فراوانی دارد انواع الک ها می باشد که برای جداسازی ناخالصی ها و دانه بندی مواد با ایجاد لرزش روی سطح به کار برده می شود. الک ها انواع مختلفی دارد که در زیر به بررسی الک های به کار رفته در خطوط تولید کاشی و سرامیک می پردازیم.
‏• الک با مقطع دایره ای (در الک کردن انواع دوغاب و بعضآ گرانول به کار برده می شود)
‏‏• الک با مقطع مستطیل (عمومأ در الک کردن گرانول ها و برای مواد با سایز درشت کاربرد دارد).

‏بخش های مختلف یک الک :

‏• توری الک که مواد باید از آن عبور نمایند.
‏• ساپورت و تجهیزات نگهدارنده که توری روی آن نصب می گردد.
‏‏• موتور ایجاد کننده لرزش که به صورت تک موتوره و در بعضی از الک ها از چند موتور استفاده می گردد مکانیزم های متفاوتی برای ایجاد لرزش وجود دارد که معمول ترین آنها استفاده از وزنه های گردان و یا ‏آهنرباهای الکتریکی می باشد.
‏الک ها برای دانه بندی و یا گرفتن مواد درشت دانه به صورت سیستم تر و خشک به کار برده می شود در صنایع کاشی و سرامیک هر دو نوع به کار برده می شود.

‏انواع توری:

‏توری ها از نظر جنس و بافت با یکدیگر متفاوت هستند نوع توری و بافت آن با توجه به مواد جاری روی آن انتخاب می گردد و سه دسته از توری ها از نظر جنس توری:
• ‏توری های استیل
• توری های فولادی
‏• توری های پلاستیکی
‏توری ها در سایزهای(مش) مختلف تولید می شوند و بنابر دانه بندی مواد جاری روی آن انتخاب می گردند تقسیم بندی توری ها بر اساس تعداد روزنه ها در واحد طول می باشد در جدول زیر سایز (مش) توری های ‏استاندارد بر اساس تقسیم بندی های مختلف نشان داده شده است:

‏طراحی الک

‏برای طراحی یک الک با قابلیت عبور مواد مایع باید فاکتورهای زیر در نظرگرفته شود:
‏‏• دبی مواد عبوری از روی الک
‏• ‏دانسیته و ویسکوزیته مواد عبوری
‏• دانه بندی مورد نظر جهت عبور از روی الک
‏• ‏نیروی سانتیرفوژ مورد نیاز
‏• سطح مورد نیاز برای عبور مواد
‏• تعداد طبقات توری ها

‏شرایط کار الک ها

‏شرایط کار با الک ها باید به صورت دقیق رعایت گردد، تا راندمان لازم از دستگاه به دست آ ید این شرایط عبارتند از:
‏• دبی مواد عبوری از روی الک مناسب باشد.
‏• جهت حرکت مواد روی الک صحیح باشد.
‏• خروجی الک با جایی در تماس نباشد و فاصله مناسبی با تجهیزات کناری داشته باشد.
‏• نحوه نصب الک باید بصورت کاملآ تراز باشد.
‏شکل های زیر چند نوع الک را نشان می دهد که در بخش های مختلف صنعت کاشی و سرامیک به کار می رود.
‏• ورودی مواد روی الک باید در فاصله ۷۰ ‏-۱۰۰ ‏ میلیمتری سطح الک باشد و به هیچ عنوان نباید کمتر از ۱۰ ‏ میلیمتری قرار بگیرد هم چنین این ورودی باید دقیقاً در مرکز الک وارد گردد.
‏• در خلال فعالیت دستگاه باید به صورت مرتب کنترل و تمیز گردد این کار باید هر ۲-۳ ‏ساعت یک بار صورت گیرد.
‏• توری های ریز در صورتی که در طول یک ماه پاره نشد باید تعویض گردد. زیرا روزنه های توری مسدود می گردد و الک کارایی لازم را از دست می دهد. (هر۷۲۰ ‏ ساعت)
‏• توری ها معمولاً شل می شوند میزان کشش باید روزانه کنترل گردد که در حد مناسبی باشد.
‏• حرکت مواد باید روی الک به صورت شکل A ‏باشد.

مشکلات و رفع مشکلات

‏الف – در صورتی که مواد ورودی به خارج پرتاب شوند نشان می دهد که الک دارای یکی از مشکلات زیر شده:
‏• ‏بالا بودن میزان دبی ورودی روی الک
‏• ‏گرفتگی روزنه های الک
‏• ‏مناسب نبودن کشش توری الک
‏• ‏تنظیم وزنه های ایجاد کننده لرزش اشتباه است.
‏• ‏دستگاه تراز نمی باشد.
‏ب – در صورتی که توری الک بیش از اندازه پاره می شود علت آن یکی از موارد زیر است:
‏• میزان ورودی مواد روی الک زیاد می باشد و الک کاملاً غرق مواد می گردد.
‏‏• توری انتخاب شده برای این دستگاه خیلی ریز است.
‏• مواد وارده ‏روی الک به توری ضربه می زند که برای جلوگیری از آن باید توزیع کننده مواد روی بخشی که مواد را به سطح الک تغذیه می کند کار گذاشته شود.

‏ج – نشت مواد
‏در صورتی که الک دارای نشتی مواد باشد توری درست نصب نشده و باید باز شده ابتدا دستگاه کاملآ تمیز گردد و بعد مجدداً نصب گردد.

‏د – شکست قطعات
‏هنگامی که دستگاه از بعضی نقاط دچار شکست شود به علت بالا بودن نیروی سانتریفوژ دستگاه می باشد و باید وزنه ویبره را کاهش داده و تنظیمات تغییر داده شده را به حالت اولیه بازگرداند.
‏در این حالت ممکن است دور موتور افزایش داده شده باشد یا بخش خروجی الک با جایی در تماس بوده باشد که باید بر طرف گردد.

منابع:
- کاتالوگ دستگاه الک ویبره شرکت LB
- کاتالوگ دستگاه الک ویبره شرکت
CUCCOLONIITALY

با توجه به اهمیت و کاربرد وسیع دولومیت ها در صنایع گوناگون همچون صنایع ساختمانی (کاشی و سرامیک سازی، شفته ریزی ، شیشه سازی و . . . ) ذوب فلزات (به عنوان گداز آور)، کشاورزی (به عنوان کود و تنظیم کننده مواد مغذی در خاک)، تهیه منگنز از آب دریا (کنترل کننده PH) ، تولید اکسید و هیدروکسید منیزیم، صنایع نسوز (آجر شاموتی، سیمان سازی و …) پر کننده در لاستیک، لاکسازی، رنگسازی و … این دسته از سنگ های کربناته از سالیان گذشته مورد توجه و بررسی محققین بوده اند.

 نام دولومیت هم به کانی و هم به سنگی اطلاق می شود که دارای فرمول CaMg(CO3)2 بوده و نحوه قرارگرفتن یون های کلسیم و منیزیم در آن منظم باشد. این نام به افتخار دانشمند فرانسوی ددات گوید دولو می (Deodat Guyde Dolomieu) که بین سال های۱۷۵۰ ‏ تا۱۸۰۱ ‏ می زیسته، نام گذاری شده است . در گذشته هر سنگ کربناته با فرمول مذکور دولومیت در نظر گرفته می شد اما اکنون چنین نیست و باید منشخص شود که آیا این کربنات دارای نظم خاص اتمی می باشد که در این صورت دولومیت کاملاً منظم (Fully ordered dolomite‏) نامیده می شود و یا اینکه بدون نظم خاص اتمی است که در این صورت پروتودولومیت (Protodolomite) یا دولومیت غیر مطلوب نامیده شده است.
‏دولومیت ها و انواع آنها از نظر طرز تشکیل:
‏از نظر طرز تشکیل چند نو دولومیت معرفی شده است:

۱- دولومیت اولیه (Syngenetic)
‏دولومیت دیاژنز اولیه که در آن جانشینی پس از ته نشست و قبل از سیمانی شدن رسوب صورت می گیرد. این دولومیت ها در بین سری های تبخیری و به همراه ژیپس، انیدریت و نمک طعام یافت می شوند. تشکیل دولومیت در محیط دریایی به صورت اولیه بسیار نادر است، اگر چه مقدار نمک های منیزیم در آب دریا حدوداً سه برابرنمک های کلسیم است و لیکن هنوز از حد اشباع بودن خود بسیار دورند و تنها تبخیر است که می تواند این نمک ها را به حد اشباع نزدیک کند. (شکل۱ ‏)

۲- دولومیت ثانویه (Diagenetic)
دولومیت دیاژنز تاخیری که در آن جانشینی پس از سیمانی شدن رسوب انجام ‏می شود. این گونه دولومیت ها همراه سری های تبخیری نیستند، ترک های گلی، قشر های جلبکی (Algal mats‏) و دیگر شواهد دال بر محدود بودن حرفه وجود ندارد همچنین شواهدی از کلسیتی بودن سنگ اولیه وجود دارد مثلأ دولومیتی شدن فسیل هایی که اطمینان می رود در زمان تشکیل کلسیتی بوده اند و نیز مقادیر ایزوتوپی و عناصر کمیاب کانی های دولومیت، به طور خلاصه عواملی چون حرارت، نظم یونی در دولومیت ها، نسبت منیزیم به کلسیم، شوری، نقش یون سولفات، رژیم هیدرولیکی مناسب و خصوصیات ‏سنگ شناسی سنگ اولیه در تشکیل دولومیت ثانویه مؤثرند. (شکل ۲ ‏) شواهدی از قبیل فسیل های آهکی جانشین شده، داده های ایزوتوپی و تجزیه شیمیایی نشان دهنده این است که بخش اعظم دولومیت ها، ثانویه می باشند و دولومیت های اولیه نادرترند.

‏محیط ها و مدل های تشکیل دولومیت:
‏دولومیت ها در محیط های بسیار متنوعی تشکیل می شوند:

۱- ‏محیط سبخای ساحلی هیپرسالین در نتیجه پمپ شدن آب در اثر تبخیر (Evaporative Pumping)
‏بیشتر دولومیت هایی که در عهد حاضر تشکیل می شوند، در محیط های تبخیری و سبخاها واقع هستند. در این محیط ها فرونشست حرفه رسوبی، تدریجی اما زیاد است. دولومیت ها در سبخای قاره ‏ای کم تر موجودند اما در سبخاهای ساحلی (Coastal sabkha) در قسمت بالای حد مد، گسترش می یابند و عموماً توی آب های زیرزمینی دریا یی (شور) تغذیه می شوند. این مدل عمدتاً باعث دولومیتی شدن بخش های سطحی تر ( به صورت قشر) رسوبات می شود. از این نوع حرفه می توان از سبخای ساحلی جنوب خلیج فارس مخصوصاً در منطقه ابوظبی نام برد.

۲- ‏دریاچه های شور:
‏در بعضی مناطق توده های آبی شوری وجود دارند که حالت مرداب و یا دریاچه را به خود می گیرند. مثالی از این محیط دریاچه های شور Coorong در جنوب استرالیا است. آب منطقه در اواخر تابستان خشک می شود، ph‏ محیط بالا می رود (از ۲٫۸ تا ۱۰٫۳ متغیر است) و نسبت منیزیم به کلسیم نیز از۳ ‏ تا۲۰ ‏ در نقاط مختلف تغییر می کند. مقدار یون منفی SO4 نیز در آب کم است. در این حالت رسوبات منطقه متشکل از آراگونیت، کلسیت، کلسیت پر منیزیم، کلسیت دولومیتی، منیزیت و هیدرومنیزیت می باشد و هر چه عمق افزایش می یابد، دولومیت نیز زیادتر می شود.

۳- ‏محیط های مرداب و کفه های جزر و مدی در نتیجه جریان برگشتی (Seepage Reflux‏):
‏در پشت ریف ها و پشته های رسوبی دیگر، آب دریا ممکن است جدا افتاده، تبخیر نیز مؤثر باشد و مرداب های شور و یا کفه های جزر و مدی (Tidal flat‏) جدا افتاده شور ایجاد شوند. در محیط مرداب رسوب گذاری ژیپس انجام گرفته و باعث افزایش نسبت منیزیم به کلسیم می گردد. شورابه های غنی از منیزیم به طرف دریا بر می گردند، به رسوبات ریف و پشته رسوبی منتقل می شوند و این رسوبات را دولومیتی می نمایند. این مدل جریان برگشتی نامیده شده است که باعث می شود رسوبات عمیق تر دولومیتی گردند.

۴- ‏أب های کم عمق شور:
‏در چنین محیطی ژیپس تشکیل می شود و باعث بالا رفتن نسبت منیزیم به کلسیم می شود و هنگامی که این نسبت از ۵٫۱ ‏تجاوز کند دولومیت شروع به ته نشست می نماید. در این محیط میزان شوری نیز اهمیت دارد و هر چه میزان شوری بالا رود نسبت منیزیم به کلسیم لازم برای ایجاد دولومیت نیز باید افزایش یابد.

۵- آب دریایی رقیق شده :
‏یکی از مهم ترین نظریه ها در مورد چگونگی تشکیل دولومیت های ثانویه نظریه مخلوط شدن آب دریا با آب شیرین است که با عنوان مدل دولومیتی شدن دورگ شناسایی می گردد. تا قبل از ارائه این مدل، چگونگی تشکیل دولومیت هایی که فاقد کانی های تبخیری (مخصوصا ژیپس) می باشند و دولومیت های فلات قاره مشخص نبود. در مدل دورگ نیازی به بالا بودن نسبت منیزیم به کلسیم نیست و در نسبت یک به یک نیز دولومیتی شدن صورت می گیرد، همچنین در این مدل مقدار شوری کاهش یافته و در نتیجه مقدار نسبت منیزیم به کلسیم کمتری برای جانشینی توسط دولومیت لازم است. در این مدل منیزیم مورد نیاز از آب دریا تامین می شود.

۶- آب دریایی عمیق:
‏آب دریا دارای نسبت منیزیم به کلسیم برابر سه به یک می باشد. به صورت نظری دولومیت می تواند از آب دریایی معمولی رسوب نماید که این امر مستلزم وجود شرایطی چون در اختیار داشتن زمان کافی برای تشکیل و یا میزان یون سولفات کم در آب دریا می باشد.

۷- محیط تدفینی (Burial)
‏مکانیسم اصلی مؤثر در دولومیتی شدن در محیط تدفینی خروج آب حاصله از تراکم رسوبات و خروج منیزیم توسط این مکانیسم می باشد. منبع اصلی منیزیم آب بین ذره ای، کانی های رسی و فسیل های با ترکیب کلسیت پر منیزیم می باشد. منبع یون کربنات نیز شیل های موجود در حوضه های رسوبی دارای مواد آلی فراوان می باشد. در اثر حرارت بالای این محیط، بسیاری از مشکل های موجود در سر راه دولومیتی شدن از بین می رود و سرعت واکنش ها افزایش می یابد. در واقع این دولومیت ها دارای منشا آلی می باشند. (Organogenic dolomite)

پژوهشگران کشور با استفاده از نانو ذرات نقره نوعی کاشی و سرامیک آنتی باکتریال تولید کردند. این نوع کاشی و سرامیک قابل استفاده در حمام، بیمارستانها و استخرها است و مانع از ایجاد بیوفیلم و رشد قارچها و باکتریها می شود.
نیلوفر چاوشی مدیر واحد پلیمر شرکت نانو نصب پارس در گفتگو با خبرنگار با بیان این خبر گفت: نانو ذرات نقره به دلیل خاصیت آنتی باکتریال بودن مانع از ایجاد بیوفیلمها مانند کپک در محیطهای مرطوب می شوند.
وی افزود: از این رو این با وارد کردن این نانوذرات در لعاب موفق به تولید نوعی کاشی و سرامیک ضد باکتری شدیم.
به گفته چاوشی این شرکت در حال مذاکره با برخی از شرکتهای تولید کننده برای وارد کردن این نانو ذرات در لعاب کاشی و سرامیک هستند که در صورت تایید نهایی کاشیهای ضد باکتری تولید می شود.
مدیر واحد پلیمر شرکت نانو نصب پارس از طراحی و تولید نوعی مخازن آب خبر داد و اضافه کرد: با وارد کردن نانوذرات نقره در پروسه تولید مخزن نانو نقره با دوز پایین مخازن آبی را تولید کردیم که قادر است زمان ماندگاری آب را افزایش می دهد.
وی تاکید کرد: علاوه بر این می تواند از ایجاد بوی بد آب جلوگیری می کند

پژوهشگران کشور با استفاده از نانو ذرات نقره نوعی کاشی و سرامیک آنتی باکتریال تولید کردند. این نوع کاشی و سرامیک قابل استفاده در حمام، بیمارستانها و استخرها است و مانع از ایجاد بیوفیلم و رشد قارچها و باکتریها می شود.
نیلوفر چاوشی مدیر واحد پلیمر شرکت نانو نصب پارس در گفتگو با خبرنگار با بیان این خبر گفت: نانو ذرات نقره به دلیل خاصیت آنتی باکتریال بودن مانع از ایجاد بیوفیلمها مانند کپک در محیطهای مرطوب می شوند.
وی افزود: از این رو این با وارد کردن این نانوذرات در لعاب موفق به تولید نوعی کاشی و سرامیک ضد باکتری شدیم.
به گفته چاوشی این شرکت در حال مذاکره با برخی از شرکتهای تولید کننده برای وارد کردن این نانو ذرات در لعاب کاشی و سرامیک هستند که در صورت تایید نهایی کاشیهای ضد باکتری تولید می شود.
مدیر واحد پلیمر شرکت نانو نصب پارس از طراحی و تولید نوعی مخازن آب خبر داد و اضافه کرد: با وارد کردن نانوذرات نقره در پروسه تولید مخزن نانو نقره با دوز پایین مخازن آبی را تولید کردیم که قادر است زمان ماندگاری آب را افزایش می دهد.
وی تاکید کرد: علاوه بر این می تواند از ایجاد بوی بد آب جلوگیری می کند

تعریف خزش (CRAWLING): هرکجا تنش کششی یا سطحی بین ذرات لعاب، بیش از تنش ناشی از چسبندگی لعاب و بدنه، کشش رطوبتی و یا کشش پلاستیک بین ذرات باشد، در خلال انقباض قطعه و به هنگامی که لعاب همچنان مذاب و از روانی کافی برخورد ار است، لایه ای تابیده از لعاب ایجاد می گردد که در اولین مراحل سرمایش خود را جمع نمود.

و در شایع ترین حالت خود را به صورت جزایری جداگانه پس می کشد. لبه های کناری پوشش لعاب پس زده شده ‏که سطوح بی لعاب را احاطه نموده است غالباً فخیم بوده ‏و به نحو یکنواختی مدور گردیده است. شدت این عارضه از سطوح کوچک مجزا تا یک توزیع گسترده ‏و یا حتی حالتی تسبیح مانند که در آن لعاب به صورت دانه های تسبیح و تقریباً مشابه قطرات آب بر روی یک سطح چرب می باشد،

تغییر می نماید. تشکیل حفره های پهن و مدور نیز از دیگر اشکال احتمالی بروز آن است. عارضه در لعاب های غیر سربی شدید تر از لعاب های سربی است. تنش حاصله بین لعاب و بدنه موجب ایجاد ترک هایی کوچک در لعاب می گردد که به خطوط خزش موسومند. اگر کشش سطحی و ویسکوزیته مذاب لعاب بالا باشد، لعاب خود را در طول خطوط خزش پس می کشد. لایه تابیده ‏لعاب در اولین مرا حل سرمایش خود را جمع نموده و در شایع ترین حالت به صورت جزایری جداگانه و یا حفره هایی پهن و مدور در می آید.
‏اگر مذاب لعاب پیش از سخت شدن و گذر از Solidiuos Point ‏ خود، برای مدتی طولانی در حالت پلاستیک باقی بماند، قادر به همراهی انقباض بدنه نیست (ویا بالعکس برای بدنه). به مجرد این که لعاب، پلاستیسیته خود را در خلال سرمایش از دست می دهد، بدنه به واسطه باندهای تشکیل شده در سطح تماس لعاب، در برابر انقباض، از خود مقاومت نشان می دهد و در این حالت با دو عارضه همزمان مواجهیم: خزش (Crawling) و ورقه شدن (Spalling‏). با این تفاوت که عارضه Spalling‏ تنها پس از پخت و طی مرحله سرمایش آشکار می گردد.

‏علل:

۱ ‏- عدم انطابق اتفباض:

۱- ۱‏) نوع و کمیت اجزاء پلاستیک مصرفی

‏سیکل های تک پخت:
‏در صورتی که انقباض لعاب کمتر از بدنه باشد، لعاب تحت تنش ناشی از کشش چسبندگی لعاب و بدنه و کشش رطوبتی قرار می گیرد.

‏سیکل های دو پخت:
در صورتی که انقباض لعاب بیش از بدنه باشد، لعاب تحت کشش پلاستیک بین ذرات خود قرار می گیرد.

۲-۱) کشش سطحی فاز مذابه بدنه های استون ویر
هر چه کشش سطحی فاز مذاب بدنه های استون ویر بیشتر باشد تمایل بیشتر یبه انقباض های غیر متعارف خواهند داشت.

۳ – ۱) رنج دانه بندی و کسر دانه ریز اجزاء پلاستیک مصرفی
‏درصد بالای مصرف رس های پلاستیکی با دانه بندی در محدوده ذرات کلوئیدی رس (با سایز زیر ۱ میکرون)

۴ – ۱) نوع و کمیت Fixative و Binder ‏مصرفی
‏افزودنی هایی از قبیل Cellofas، صمغ، نشاسته و ترکیبات CMS به واسطه انقباض خام به خشک بالا، در صورت مصرف با دزصدهای بالا عارضه خزش را به شدت تشدید می نمایند.

۵-۱ ‏) مواد اولیه دانه ریزی با توان ابقا، آب هیدراته
‏مصرف موادی از این دست از قبیل اکسید روی کلسینه نشده . تالک، کربنات منیزیم، آلومینیوم هیدرات و . . . بواسطه توان بالای ابقاء آب هیدراته، به هنگام خشک شدن موجب خزش می گردند.

۶-۱) کهنه کردن و هوازدگی نامکفی
علت عارضه اثر متقابل فیمابین شیرنک شدن قطعه و تبخیر رطوبت است

‏که گسیختگی سطحی لعاب و خزش را به همراه دارد. هوادهی و اکسیداسیون گیاه خاک ها از شدت عارضه می کاهد.

۷–۱) زمان سایش
‏توزیع دانه بندی ریزتر به دلایلی که در ادامه خواهد آمد خزش را به شدت تشدید می نماید.

۲- Overgrinding

2-1) هیدراتاسیون فریت
‏سایش بالا موجب هیدراتاسیون بخشی از فریت گشته و آزاد شدن آب از این نمکهای هیدراته در خلال پخت موجب گسیختگی سطحی لعاب و در نهایت خزش می گردد.

۲-۲) ‏شکستن باندها
‏آزاد شدن بار عنفی نمک های حاصل از شکست باندها و اعمال آن بر صفحات رسی خواص سوسپانسیونی دوغاب و پلاستیسیته لایه نشست کرده لعاب را تغییر می دهد.

۲-۳‏) تشکیل مواد کلوئیدی بیشتر
‏سایش بالا، کسر مواد دانه ریز، با سایز کلوئیدی را افزاش می دهد.

۲-۴) ‏افزایشی اکتیویته شیمیائی
‏واکنش بین مواد از طریق سطح صورت گرفته و این سطح در دسترس تابع توزیع دانه بندی است، توزیع دانه بندی ریزتر با افزایش عرصه مخصوص سطحی ذرات، اکتیویته شیمیائی آنها را افزایش می دهد. این اکتیویته شیمیائی بالا به واسطه فعل و انفعالات لایه بافر موجب افزایش کشش سطحی و تشدید خطر خزش می گردد.

۲-۵) Pulvirization ذرات
‏این رخداد به تولید لعاب های Dusty Glaze با توان چسبندگی کمتر می انجامد.

۲-۶) فشردگی پوشش نشست کرده لعاب
‏لعاب های ریز آسیاب شده حاوی رس های پلاستیک به واسطه فشردگی لایه نشست کرده لعاب مانع خروج سهل رطوبت گشته و فشار حادث شده موجب پی زدن لعاب و خزش آن می گردد.

۲-۷) خواص Cement گونه اجزاء ریز آسیاب شده
خواص سیمان گونه اجزاء ریز آسیاب شده کشش سطحی و در نتیجه خط خزش را افزایش می دهد.

۳- ‏شوره زنی و رسوب نمکهای محلول

۳-۱) اثر پیرولیز و تجزیه نمک های محلول
‏هر سه مرحله پیرولیز نمک های محلول با آزاد شدن کمیت متنا بهی بخار آب و گاز همراه است که پس زدن لعاب را به همراه دارد.

۳-۲‏) اثر فرآیند خشک کردن بر روی پروسه شوره ‏زنی
Drying scum ‏یا کف مرحله خشک کردن باندهای اتصال لعاب و بدنه را در لایه بافر تضعیف می نماید.

۳-۳) حضور محصولات گازی ناشی از احتراق
‏رخنه این محصولات گازی به درون تخلخل های باز لعاب و بدنه در خلال مرحله پیش گرمکن و واکنش آنها با کربنات های موجود هم موجب بروز عارضه شوره زنی و هم موجب آزاد شد. کمیت متنابهی گاز کربن دی اکساید می گردد که هر دو باندهای لعاب و بدن را در لایه بافر تضعیف می نمایند.

۳-۴) Aging طولانی دوغاب لعاب
‏کهنه کردن طولانی دوغاب لعاب موجب بروز خواص غیر معمول (به لحاظ ویسکوزیته و پلاستیسیته دوغاب) گشته و ترک هایی که بدین واسطه در مرحله خشک کردن ایجاد می گردند یکی از منابع تشکیل خطوط خزش به شمار می آیند.

۴- سایر علل

‏۴-۱) جوشش آب، Bloating و Blistering
خشک شدن ناصحیح موجب bloating ناشی از جوشش آب و ایجاد تاول ها و در نهایت پس زدن لعاب می گردد.

۴-۲) تشکیل بخار ناشی از گرمایش بسیار سریع
‏تشکیل بخار ناشی از گرمایش بدنه ای که به واسطه لعابکاری هنوز مرطوب است، موجب تضعیف باندها و تنش کششی ناشی از چسبندگی لعاب و بدنه می گردد. ۶۰۰ درجه اول تک پخت ها و ۱۰۰ ‏ درجه اول دوپخت ها بدین منظور می بایست کند طی شود.

۴-۳) Vitrious بودن بدونه
‏زجاجی شدن بیش از حد بدنه های دوپخت از توان چسبندگی و الصاق لعاب و بدنه می کاهد.

۴-۴‏) نقش رنگهای زیر لعابی
‏رنگ های زیر لعابی سبز و صورتی کروم، آبی کبالت و قهوه ای منگنز همچون سطح چرب عمل نموده و موجب پس کشیدن لعاب رویه می گردند.

۴-۵) حضور لخته های خمیری
‏حضور چنین لخته هایی در گرانول تحت پرس به واسطه رطوبت بالاتر آن ها رفتار انقباضی متفاوتی به آنها می بخشد که به ایجاد خطوط خزش در گرداگرد لخته شیرینک شده منتهی می گردد.

۴-۶) فاصله نقطه نرمی و بلوغ لعاب
اگر لعاب زود ‏شروع به آبنباتی شدن نماید حباب ها، لعاب را شکافته و آن را پس می زنند.

۴-۷) تطابق دیلاتومتریک و باند بافر
‏حضور یک لایه میانه رشد یافته عاری از تنش های کششی جهت ممانعت از بروز خزش ضروری است.

۴-۸) ضخامت بالا و استعمال طبقاتی لایه های لعاب
‏نقصان در تطابق انقباض، خصوصاً به هنگام استعمال طبقاتی لایه های متعدد لعاب خزش را تشدید می نماید.

۴-۹) مصرف کلمانیت،روی،تالک،کربنات منیزیم و …
‏انقباض خام به خشک بالای این مواد جمع شدگی و خزش را به همراه دارد

تعریف خزش (CRAWLING): هرکجا تنش کششی یا سطحی بین ذرات لعاب، بیش از تنش ناشی از چسبندگی لعاب و بدنه، کشش رطوبتی و یا کشش پلاستیک بین ذرات باشد، در خلال انقباض قطعه و به هنگامی که لعاب همچنان مذاب و از روانی کافی برخورد ار است، لایه ای تابیده از لعاب ایجاد می گردد که در اولین مراحل سرمایش خود را جمع نمود.

و در شایع ترین حالت خود را به صورت جزایری جداگانه پس می کشد. لبه های کناری پوشش لعاب پس زده شده ‏که سطوح بی لعاب را احاطه نموده است غالباً فخیم بوده ‏و به نحو یکنواختی مدور گردیده است. شدت این عارضه از سطوح کوچک مجزا تا یک توزیع گسترده ‏و یا حتی حالتی تسبیح مانند که در آن لعاب به صورت دانه های تسبیح و تقریباً مشابه قطرات آب بر روی یک سطح چرب می باشد،

تغییر می نماید. تشکیل حفره های پهن و مدور نیز از دیگر اشکال احتمالی بروز آن است. عارضه در لعاب های غیر سربی شدید تر از لعاب های سربی است. تنش حاصله بین لعاب و بدنه موجب ایجاد ترک هایی کوچک در لعاب می گردد که به خطوط خزش موسومند. اگر کشش سطحی و ویسکوزیته مذاب لعاب بالا باشد، لعاب خود را در طول خطوط خزش پس می کشد. لایه تابیده ‏لعاب در اولین مرا حل سرمایش خود را جمع نموده و در شایع ترین حالت به صورت جزایری جداگانه و یا حفره هایی پهن و مدور در می آید.
‏اگر مذاب لعاب پیش از سخت شدن و گذر از Solidiuos Point ‏ خود، برای مدتی طولانی در حالت پلاستیک باقی بماند، قادر به همراهی انقباض بدنه نیست (ویا بالعکس برای بدنه). به مجرد این که لعاب، پلاستیسیته خود را در خلال سرمایش از دست می دهد، بدنه به واسطه باندهای تشکیل شده در سطح تماس لعاب، در برابر انقباض، از خود مقاومت نشان می دهد و در این حالت با دو عارضه همزمان مواجهیم: خزش (Crawling) و ورقه شدن (Spalling‏). با این تفاوت که عارضه Spalling‏ تنها پس از پخت و طی مرحله سرمایش آشکار می گردد.

‏علل:

۱ ‏- عدم انطابق اتفباض:

۱- ۱‏) نوع و کمیت اجزاء پلاستیک مصرفی

‏سیکل های تک پخت:
‏در صورتی که انقباض لعاب کمتر از بدنه باشد، لعاب تحت تنش ناشی از کشش چسبندگی لعاب و بدنه و کشش رطوبتی قرار می گیرد.

‏سیکل های دو پخت:
در صورتی که انقباض لعاب بیش از بدنه باشد، لعاب تحت کشش پلاستیک بین ذرات خود قرار می گیرد.

۲-۱) کشش سطحی فاز مذابه بدنه های استون ویر
هر چه کشش سطحی فاز مذاب بدنه های استون ویر بیشتر باشد تمایل بیشتر یبه انقباض های غیر متعارف خواهند داشت.

۳ – ۱) رنج دانه بندی و کسر دانه ریز اجزاء پلاستیک مصرفی
‏درصد بالای مصرف رس های پلاستیکی با دانه بندی در محدوده ذرات کلوئیدی رس (با سایز زیر ۱ میکرون)

۴ – ۱) نوع و کمیت Fixative و Binder ‏مصرفی
‏افزودنی هایی از قبیل Cellofas، صمغ، نشاسته و ترکیبات CMS به واسطه انقباض خام به خشک بالا، در صورت مصرف با دزصدهای بالا عارضه خزش را به شدت تشدید می نمایند.

۵-۱ ‏) مواد اولیه دانه ریزی با توان ابقا، آب هیدراته
‏مصرف موادی از این دست از قبیل اکسید روی کلسینه نشده . تالک، کربنات منیزیم، آلومینیوم هیدرات و . . . بواسطه توان بالای ابقاء آب هیدراته، به هنگام خشک شدن موجب خزش می گردند.

۶-۱) کهنه کردن و هوازدگی نامکفی
علت عارضه اثر متقابل فیمابین شیرنک شدن قطعه و تبخیر رطوبت است

‏که گسیختگی سطحی لعاب و خزش را به همراه دارد. هوادهی و اکسیداسیون گیاه خاک ها از شدت عارضه می کاهد.

۷–۱) زمان سایش
‏توزیع دانه بندی ریزتر به دلایلی که در ادامه خواهد آمد خزش را به شدت تشدید می نماید.

۲- Overgrinding

2-1) هیدراتاسیون فریت
‏سایش بالا موجب هیدراتاسیون بخشی از فریت گشته و آزاد شدن آب از این نمکهای هیدراته در خلال پخت موجب گسیختگی سطحی لعاب و در نهایت خزش می گردد.

۲-۲) ‏شکستن باندها
‏آزاد شدن بار عنفی نمک های حاصل از شکست باندها و اعمال آن بر صفحات رسی خواص سوسپانسیونی دوغاب و پلاستیسیته لایه نشست کرده لعاب را تغییر می دهد.

۲-۳‏) تشکیل مواد کلوئیدی بیشتر
‏سایش بالا، کسر مواد دانه ریز، با سایز کلوئیدی را افزاش می دهد.

۲-۴) ‏افزایشی اکتیویته شیمیائی
‏واکنش بین مواد از طریق سطح صورت گرفته و این سطح در دسترس تابع توزیع دانه بندی است، توزیع دانه بندی ریزتر با افزایش عرصه مخصوص سطحی ذرات، اکتیویته شیمیائی آنها را افزایش می دهد. این اکتیویته شیمیائی بالا به واسطه فعل و انفعالات لایه بافر موجب افزایش کشش سطحی و تشدید خطر خزش می گردد.

۲-۵) Pulvirization ذرات
‏این رخداد به تولید لعاب های Dusty Glaze با توان چسبندگی کمتر می انجامد.

۲-۶) فشردگی پوشش نشست کرده لعاب
‏لعاب های ریز آسیاب شده حاوی رس های پلاستیک به واسطه فشردگی لایه نشست کرده لعاب مانع خروج سهل رطوبت گشته و فشار حادث شده موجب پی زدن لعاب و خزش آن می گردد.

۲-۷) خواص Cement گونه اجزاء ریز آسیاب شده
خواص سیمان گونه اجزاء ریز آسیاب شده کشش سطحی و در نتیجه خط خزش را افزایش می دهد.

۳- ‏شوره زنی و رسوب نمکهای محلول

۳-۱) اثر پیرولیز و تجزیه نمک های محلول
‏هر سه مرحله پیرولیز نمک های محلول با آزاد شدن کمیت متنا بهی بخار آب و گاز همراه است که پس زدن لعاب را به همراه دارد.

۳-۲‏) اثر فرآیند خشک کردن بر روی پروسه شوره ‏زنی
Drying scum ‏یا کف مرحله خشک کردن باندهای اتصال لعاب و بدنه را در لایه بافر تضعیف می نماید.

۳-۳) حضور محصولات گازی ناشی از احتراق
‏رخنه این محصولات گازی به درون تخلخل های باز لعاب و بدنه در خلال مرحله پیش گرمکن و واکنش آنها با کربنات های موجود هم موجب بروز عارضه شوره زنی و هم موجب آزاد شد. کمیت متنابهی گاز کربن دی اکساید می گردد که هر دو باندهای لعاب و بدن را در لایه بافر تضعیف می نمایند.

۳-۴) Aging طولانی دوغاب لعاب
‏کهنه کردن طولانی دوغاب لعاب موجب بروز خواص غیر معمول (به لحاظ ویسکوزیته و پلاستیسیته دوغاب) گشته و ترک هایی که بدین واسطه در مرحله خشک کردن ایجاد می گردند یکی از منابع تشکیل خطوط خزش به شمار می آیند.

۴- سایر علل

‏۴-۱) جوشش آب، Bloating و Blistering
خشک شدن ناصحیح موجب bloating ناشی از جوشش آب و ایجاد تاول ها و در نهایت پس زدن لعاب می گردد.

۴-۲) تشکیل بخار ناشی از گرمایش بسیار سریع
‏تشکیل بخار ناشی از گرمایش بدنه ای که به واسطه لعابکاری هنوز مرطوب است، موجب تضعیف باندها و تنش کششی ناشی از چسبندگی لعاب و بدنه می گردد. ۶۰۰ درجه اول تک پخت ها و ۱۰۰ ‏ درجه اول دوپخت ها بدین منظور می بایست کند طی شود.

۴-۳) Vitrious بودن بدونه
‏زجاجی شدن بیش از حد بدنه های دوپخت از توان چسبندگی و الصاق لعاب و بدنه می کاهد.

۴-۴‏) نقش رنگهای زیر لعابی
‏رنگ های زیر لعابی سبز و صورتی کروم، آبی کبالت و قهوه ای منگنز همچون سطح چرب عمل نموده و موجب پس کشیدن لعاب رویه می گردند.

۴-۵) حضور لخته های خمیری
‏حضور چنین لخته هایی در گرانول تحت پرس به واسطه رطوبت بالاتر آن ها رفتار انقباضی متفاوتی به آنها می بخشد که به ایجاد خطوط خزش در گرداگرد لخته شیرینک شده منتهی می گردد.

۴-۶) فاصله نقطه نرمی و بلوغ لعاب
اگر لعاب زود ‏شروع به آبنباتی شدن نماید حباب ها، لعاب را شکافته و آن را پس می زنند.

۴-۷) تطابق دیلاتومتریک و باند بافر
‏حضور یک لایه میانه رشد یافته عاری از تنش های کششی جهت ممانعت از بروز خزش ضروری است.

۴-۸) ضخامت بالا و استعمال طبقاتی لایه های لعاب
‏نقصان در تطابق انقباض، خصوصاً به هنگام استعمال طبقاتی لایه های متعدد لعاب خزش را تشدید می نماید.

۴-۹) مصرف کلمانیت،روی،تالک،کربنات منیزیم و …
‏انقباض خام به خشک بالای این مواد جمع شدگی و خزش را به همراه دارد

تعریف خزش (CRAWLING): هرکجا تنش کششی یا سطحی بین ذرات لعاب، بیش از تنش ناشی از چسبندگی لعاب و بدنه، کشش رطوبتی و یا کشش پلاستیک بین ذرات باشد، در خلال انقباض قطعه و به هنگامی که لعاب همچنان مذاب و از روانی کافی برخورد ار است، لایه ای تابیده از لعاب ایجاد می گردد که در اولین مراحل سرمایش خود را جمع نمود.

و در شایع ترین حالت خود را به صورت جزایری جداگانه پس می کشد. لبه های کناری پوشش لعاب پس زده شده ‏که سطوح بی لعاب را احاطه نموده است غالباً فخیم بوده ‏و به نحو یکنواختی مدور گردیده است. شدت این عارضه از سطوح کوچک مجزا تا یک توزیع گسترده ‏و یا حتی حالتی تسبیح مانند که در آن لعاب به صورت دانه های تسبیح و تقریباً مشابه قطرات آب بر روی یک سطح چرب می باشد،

تغییر می نماید. تشکیل حفره های پهن و مدور نیز از دیگر اشکال احتمالی بروز آن است. عارضه در لعاب های غیر سربی شدید تر از لعاب های سربی است. تنش حاصله بین لعاب و بدنه موجب ایجاد ترک هایی کوچک در لعاب می گردد که به خطوط خزش موسومند. اگر کشش سطحی و ویسکوزیته مذاب لعاب بالا باشد، لعاب خود را در طول خطوط خزش پس می کشد. لایه تابیده ‏لعاب در اولین مرا حل سرمایش خود را جمع نموده و در شایع ترین حالت به صورت جزایری جداگانه و یا حفره هایی پهن و مدور در می آید.
‏اگر مذاب لعاب پیش از سخت شدن و گذر از Solidiuos Point ‏ خود، برای مدتی طولانی در حالت پلاستیک باقی بماند، قادر به همراهی انقباض بدنه نیست (ویا بالعکس برای بدنه). به مجرد این که لعاب، پلاستیسیته خود را در خلال سرمایش از دست می دهد، بدنه به واسطه باندهای تشکیل شده در سطح تماس لعاب، در برابر انقباض، از خود مقاومت نشان می دهد و در این حالت با دو عارضه همزمان مواجهیم: خزش (Crawling) و ورقه شدن (Spalling‏). با این تفاوت که عارضه Spalling‏ تنها پس از پخت و طی مرحله سرمایش آشکار می گردد.

‏علل:

۱ ‏- عدم انطابق اتفباض:

۱- ۱‏) نوع و کمیت اجزاء پلاستیک مصرفی

‏سیکل های تک پخت:
‏در صورتی که انقباض لعاب کمتر از بدنه باشد، لعاب تحت تنش ناشی از کشش چسبندگی لعاب و بدنه و کشش رطوبتی قرار می گیرد.

‏سیکل های دو پخت:
در صورتی که انقباض لعاب بیش از بدنه باشد، لعاب تحت کشش پلاستیک بین ذرات خود قرار می گیرد.

۲-۱) کشش سطحی فاز مذابه بدنه های استون ویر
هر چه کشش سطحی فاز مذاب بدنه های استون ویر بیشتر باشد تمایل بیشتر یبه انقباض های غیر متعارف خواهند داشت.

۳ – ۱) رنج دانه بندی و کسر دانه ریز اجزاء پلاستیک مصرفی
‏درصد بالای مصرف رس های پلاستیکی با دانه بندی در محدوده ذرات کلوئیدی رس (با سایز زیر ۱ میکرون)

۴ – ۱) نوع و کمیت Fixative و Binder ‏مصرفی
‏افزودنی هایی از قبیل Cellofas، صمغ، نشاسته و ترکیبات CMS به واسطه انقباض خام به خشک بالا، در صورت مصرف با دزصدهای بالا عارضه خزش را به شدت تشدید می نمایند.

۵-۱ ‏) مواد اولیه دانه ریزی با توان ابقا، آب هیدراته
‏مصرف موادی از این دست از قبیل اکسید روی کلسینه نشده . تالک، کربنات منیزیم، آلومینیوم هیدرات و . . . بواسطه توان بالای ابقاء آب هیدراته، به هنگام خشک شدن موجب خزش می گردند.

۶-۱) کهنه کردن و هوازدگی نامکفی
علت عارضه اثر متقابل فیمابین شیرنک شدن قطعه و تبخیر رطوبت است

‏که گسیختگی سطحی لعاب و خزش را به همراه دارد. هوادهی و اکسیداسیون گیاه خاک ها از شدت عارضه می کاهد.

۷–۱) زمان سایش
‏توزیع دانه بندی ریزتر به دلایلی که در ادامه خواهد آمد خزش را به شدت تشدید می نماید.

۲- Overgrinding

2-1) هیدراتاسیون فریت
‏سایش بالا موجب هیدراتاسیون بخشی از فریت گشته و آزاد شدن آب از این نمکهای هیدراته در خلال پخت موجب گسیختگی سطحی لعاب و در نهایت خزش می گردد.

۲-۲) ‏شکستن باندها
‏آزاد شدن بار عنفی نمک های حاصل از شکست باندها و اعمال آن بر صفحات رسی خواص سوسپانسیونی دوغاب و پلاستیسیته لایه نشست کرده لعاب را تغییر می دهد.

۲-۳‏) تشکیل مواد کلوئیدی بیشتر
‏سایش بالا، کسر مواد دانه ریز، با سایز کلوئیدی را افزاش می دهد.

۲-۴) ‏افزایشی اکتیویته شیمیائی
‏واکنش بین مواد از طریق سطح صورت گرفته و این سطح در دسترس تابع توزیع دانه بندی است، توزیع دانه بندی ریزتر با افزایش عرصه مخصوص سطحی ذرات، اکتیویته شیمیائی آنها را افزایش می دهد. این اکتیویته شیمیائی بالا به واسطه فعل و انفعالات لایه بافر موجب افزایش کشش سطحی و تشدید خطر خزش می گردد.

۲-۵) Pulvirization ذرات
‏این رخداد به تولید لعاب های Dusty Glaze با توان چسبندگی کمتر می انجامد.

۲-۶) فشردگی پوشش نشست کرده لعاب
‏لعاب های ریز آسیاب شده حاوی رس های پلاستیک به واسطه فشردگی لایه نشست کرده لعاب مانع خروج سهل رطوبت گشته و فشار حادث شده موجب پی زدن لعاب و خزش آن می گردد.

۲-۷) خواص Cement گونه اجزاء ریز آسیاب شده
خواص سیمان گونه اجزاء ریز آسیاب شده کشش سطحی و در نتیجه خط خزش را افزایش می دهد.

۳- ‏شوره زنی و رسوب نمکهای محلول

۳-۱) اثر پیرولیز و تجزیه نمک های محلول
‏هر سه مرحله پیرولیز نمک های محلول با آزاد شدن کمیت متنا بهی بخار آب و گاز همراه است که پس زدن لعاب را به همراه دارد.

۳-۲‏) اثر فرآیند خشک کردن بر روی پروسه شوره ‏زنی
Drying scum ‏یا کف مرحله خشک کردن باندهای اتصال لعاب و بدنه را در لایه بافر تضعیف می نماید.

۳-۳) حضور محصولات گازی ناشی از احتراق
‏رخنه این محصولات گازی به درون تخلخل های باز لعاب و بدنه در خلال مرحله پیش گرمکن و واکنش آنها با کربنات های موجود هم موجب بروز عارضه شوره زنی و هم موجب آزاد شد. کمیت متنابهی گاز کربن دی اکساید می گردد که هر دو باندهای لعاب و بدن را در لایه بافر تضعیف می نمایند.

۳-۴) Aging طولانی دوغاب لعاب
‏کهنه کردن طولانی دوغاب لعاب موجب بروز خواص غیر معمول (به لحاظ ویسکوزیته و پلاستیسیته دوغاب) گشته و ترک هایی که بدین واسطه در مرحله خشک کردن ایجاد می گردند یکی از منابع تشکیل خطوط خزش به شمار می آیند.

۴- سایر علل

‏۴-۱) جوشش آب، Bloating و Blistering
خشک شدن ناصحیح موجب bloating ناشی از جوشش آب و ایجاد تاول ها و در نهایت پس زدن لعاب می گردد.

۴-۲) تشکیل بخار ناشی از گرمایش بسیار سریع
‏تشکیل بخار ناشی از گرمایش بدنه ای که به واسطه لعابکاری هنوز مرطوب است، موجب تضعیف باندها و تنش کششی ناشی از چسبندگی لعاب و بدنه می گردد. ۶۰۰ درجه اول تک پخت ها و ۱۰۰ ‏ درجه اول دوپخت ها بدین منظور می بایست کند طی شود.

۴-۳) Vitrious بودن بدونه
‏زجاجی شدن بیش از حد بدنه های دوپخت از توان چسبندگی و الصاق لعاب و بدنه می کاهد.

۴-۴‏) نقش رنگهای زیر لعابی
‏رنگ های زیر لعابی سبز و صورتی کروم، آبی کبالت و قهوه ای منگنز همچون سطح چرب عمل نموده و موجب پس کشیدن لعاب رویه می گردند.

۴-۵) حضور لخته های خمیری
‏حضور چنین لخته هایی در گرانول تحت پرس به واسطه رطوبت بالاتر آن ها رفتار انقباضی متفاوتی به آنها می بخشد که به ایجاد خطوط خزش در گرداگرد لخته شیرینک شده منتهی می گردد.

۴-۶) فاصله نقطه نرمی و بلوغ لعاب
اگر لعاب زود ‏شروع به آبنباتی شدن نماید حباب ها، لعاب را شکافته و آن را پس می زنند.

۴-۷) تطابق دیلاتومتریک و باند بافر
‏حضور یک لایه میانه رشد یافته عاری از تنش های کششی جهت ممانعت از بروز خزش ضروری است.

۴-۸) ضخامت بالا و استعمال طبقاتی لایه های لعاب
‏نقصان در تطابق انقباض، خصوصاً به هنگام استعمال طبقاتی لایه های متعدد لعاب خزش را تشدید می نماید.

۴-۹) مصرف کلمانیت،روی،تالک،کربنات منیزیم و …
‏انقباض خام به خشک بالای این مواد جمع شدگی و خزش را به همراه دارد

تعریف خزش (CRAWLING): هرکجا تنش کششی یا سطحی بین ذرات لعاب، بیش از تنش ناشی از چسبندگی لعاب و بدنه، کشش رطوبتی و یا کشش پلاستیک بین ذرات باشد، در خلال انقباض قطعه و به هنگامی که لعاب همچنان مذاب و از روانی کافی برخورد ار است، لایه ای تابیده از لعاب ایجاد می گردد که در اولین مراحل سرمایش خود را جمع نمود.

و در شایع ترین حالت خود را به صورت جزایری جداگانه پس می کشد. لبه های کناری پوشش لعاب پس زده شده ‏که سطوح بی لعاب را احاطه نموده است غالباً فخیم بوده ‏و به نحو یکنواختی مدور گردیده است. شدت این عارضه از سطوح کوچک مجزا تا یک توزیع گسترده ‏و یا حتی حالتی تسبیح مانند که در آن لعاب به صورت دانه های تسبیح و تقریباً مشابه قطرات آب بر روی یک سطح چرب می باشد،

تغییر می نماید. تشکیل حفره های پهن و مدور نیز از دیگر اشکال احتمالی بروز آن است. عارضه در لعاب های غیر سربی شدید تر از لعاب های سربی است. تنش حاصله بین لعاب و بدنه موجب ایجاد ترک هایی کوچک در لعاب می گردد که به خطوط خزش موسومند. اگر کشش سطحی و ویسکوزیته مذاب لعاب بالا باشد، لعاب خود را در طول خطوط خزش پس می کشد. لایه تابیده ‏لعاب در اولین مرا حل سرمایش خود را جمع نموده و در شایع ترین حالت به صورت جزایری جداگانه و یا حفره هایی پهن و مدور در می آید.
‏اگر مذاب لعاب پیش از سخت شدن و گذر از Solidiuos Point ‏ خود، برای مدتی طولانی در حالت پلاستیک باقی بماند، قادر به همراهی انقباض بدنه نیست (ویا بالعکس برای بدنه). به مجرد این که لعاب، پلاستیسیته خود را در خلال سرمایش از دست می دهد، بدنه به واسطه باندهای تشکیل شده در سطح تماس لعاب، در برابر انقباض، از خود مقاومت نشان می دهد و در این حالت با دو عارضه همزمان مواجهیم: خزش (Crawling) و ورقه شدن (Spalling‏). با این تفاوت که عارضه Spalling‏ تنها پس از پخت و طی مرحله سرمایش آشکار می گردد.

‏علل:

۱ ‏- عدم انطابق اتفباض:

۱- ۱‏) نوع و کمیت اجزاء پلاستیک مصرفی

‏سیکل های تک پخت:
‏در صورتی که انقباض لعاب کمتر از بدنه باشد، لعاب تحت تنش ناشی از کشش چسبندگی لعاب و بدنه و کشش رطوبتی قرار می گیرد.

‏سیکل های دو پخت:
در صورتی که انقباض لعاب بیش از بدنه باشد، لعاب تحت کشش پلاستیک بین ذرات خود قرار می گیرد.

۲-۱) کشش سطحی فاز مذابه بدنه های استون ویر
هر چه کشش سطحی فاز مذاب بدنه های استون ویر بیشتر باشد تمایل بیشتر یبه انقباض های غیر متعارف خواهند داشت.

۳ – ۱) رنج دانه بندی و کسر دانه ریز اجزاء پلاستیک مصرفی
‏درصد بالای مصرف رس های پلاستیکی با دانه بندی در محدوده ذرات کلوئیدی رس (با سایز زیر ۱ میکرون)

۴ – ۱) نوع و کمیت Fixative و Binder ‏مصرفی
‏افزودنی هایی از قبیل Cellofas، صمغ، نشاسته و ترکیبات CMS به واسطه انقباض خام به خشک بالا، در صورت مصرف با دزصدهای بالا عارضه خزش را به شدت تشدید می نمایند.

۵-۱ ‏) مواد اولیه دانه ریزی با توان ابقا، آب هیدراته
‏مصرف موادی از این دست از قبیل اکسید روی کلسینه نشده . تالک، کربنات منیزیم، آلومینیوم هیدرات و . . . بواسطه توان بالای ابقاء آب هیدراته، به هنگام خشک شدن موجب خزش می گردند.

۶-۱) کهنه کردن و هوازدگی نامکفی
علت عارضه اثر متقابل فیمابین شیرنک شدن قطعه و تبخیر رطوبت است

‏که گسیختگی سطحی لعاب و خزش را به همراه دارد. هوادهی و اکسیداسیون گیاه خاک ها از شدت عارضه می کاهد.

۷–۱) زمان سایش
‏توزیع دانه بندی ریزتر به دلایلی که در ادامه خواهد آمد خزش را به شدت تشدید می نماید.

۲- Overgrinding

2-1) هیدراتاسیون فریت
‏سایش بالا موجب هیدراتاسیون بخشی از فریت گشته و آزاد شدن آب از این نمکهای هیدراته در خلال پخت موجب گسیختگی سطحی لعاب و در نهایت خزش می گردد.

۲-۲) ‏شکستن باندها
‏آزاد شدن بار عنفی نمک های حاصل از شکست باندها و اعمال آن بر صفحات رسی خواص سوسپانسیونی دوغاب و پلاستیسیته لایه نشست کرده لعاب را تغییر می دهد.

۲-۳‏) تشکیل مواد کلوئیدی بیشتر
‏سایش بالا، کسر مواد دانه ریز، با سایز کلوئیدی را افزاش می دهد.

۲-۴) ‏افزایشی اکتیویته شیمیائی
‏واکنش بین مواد از طریق سطح صورت گرفته و این سطح در دسترس تابع توزیع دانه بندی است، توزیع دانه بندی ریزتر با افزایش عرصه مخصوص سطحی ذرات، اکتیویته شیمیائی آنها را افزایش می دهد. این اکتیویته شیمیائی بالا به واسطه فعل و انفعالات لایه بافر موجب افزایش کشش سطحی و تشدید خطر خزش می گردد.

۲-۵) Pulvirization ذرات
‏این رخداد به تولید لعاب های Dusty Glaze با توان چسبندگی کمتر می انجامد.

۲-۶) فشردگی پوشش نشست کرده لعاب
‏لعاب های ریز آسیاب شده حاوی رس های پلاستیک به واسطه فشردگی لایه نشست کرده لعاب مانع خروج سهل رطوبت گشته و فشار حادث شده موجب پی زدن لعاب و خزش آن می گردد.

۲-۷) خواص Cement گونه اجزاء ریز آسیاب شده
خواص سیمان گونه اجزاء ریز آسیاب شده کشش سطحی و در نتیجه خط خزش را افزایش می دهد.

۳- ‏شوره زنی و رسوب نمکهای محلول

۳-۱) اثر پیرولیز و تجزیه نمک های محلول
‏هر سه مرحله پیرولیز نمک های محلول با آزاد شدن کمیت متنا بهی بخار آب و گاز همراه است که پس زدن لعاب را به همراه دارد.

۳-۲‏) اثر فرآیند خشک کردن بر روی پروسه شوره ‏زنی
Drying scum ‏یا کف مرحله خشک کردن باندهای اتصال لعاب و بدنه را در لایه بافر تضعیف می نماید.

۳-۳) حضور محصولات گازی ناشی از احتراق
‏رخنه این محصولات گازی به درون تخلخل های باز لعاب و بدنه در خلال مرحله پیش گرمکن و واکنش آنها با کربنات های موجود هم موجب بروز عارضه شوره زنی و هم موجب آزاد شد. کمیت متنابهی گاز کربن دی اکساید می گردد که هر دو باندهای لعاب و بدن را در لایه بافر تضعیف می نمایند.

۳-۴) Aging طولانی دوغاب لعاب
‏کهنه کردن طولانی دوغاب لعاب موجب بروز خواص غیر معمول (به لحاظ ویسکوزیته و پلاستیسیته دوغاب) گشته و ترک هایی که بدین واسطه در مرحله خشک کردن ایجاد می گردند یکی از منابع تشکیل خطوط خزش به شمار می آیند.

۴- سایر علل

‏۴-۱) جوشش آب، Bloating و Blistering
خشک شدن ناصحیح موجب bloating ناشی از جوشش آب و ایجاد تاول ها و در نهایت پس زدن لعاب می گردد.

۴-۲) تشکیل بخار ناشی از گرمایش بسیار سریع
‏تشکیل بخار ناشی از گرمایش بدنه ای که به واسطه لعابکاری هنوز مرطوب است، موجب تضعیف باندها و تنش کششی ناشی از چسبندگی لعاب و بدنه می گردد. ۶۰۰ درجه اول تک پخت ها و ۱۰۰ ‏ درجه اول دوپخت ها بدین منظور می بایست کند طی شود.

۴-۳) Vitrious بودن بدونه
‏زجاجی شدن بیش از حد بدنه های دوپخت از توان چسبندگی و الصاق لعاب و بدنه می کاهد.

۴-۴‏) نقش رنگهای زیر لعابی
‏رنگ های زیر لعابی سبز و صورتی کروم، آبی کبالت و قهوه ای منگنز همچون سطح چرب عمل نموده و موجب پس کشیدن لعاب رویه می گردند.

۴-۵) حضور لخته های خمیری
‏حضور چنین لخته هایی در گرانول تحت پرس به واسطه رطوبت بالاتر آن ها رفتار انقباضی متفاوتی به آنها می بخشد که به ایجاد خطوط خزش در گرداگرد لخته شیرینک شده منتهی می گردد.

۴-۶) فاصله نقطه نرمی و بلوغ لعاب
اگر لعاب زود ‏شروع به آبنباتی شدن نماید حباب ها، لعاب را شکافته و آن را پس می زنند.

۴-۷) تطابق دیلاتومتریک و باند بافر
‏حضور یک لایه میانه رشد یافته عاری از تنش های کششی جهت ممانعت از بروز خزش ضروری است.

۴-۸) ضخامت بالا و استعمال طبقاتی لایه های لعاب
‏نقصان در تطابق انقباض، خصوصاً به هنگام استعمال طبقاتی لایه های متعدد لعاب خزش را تشدید می نماید.

۴-۹) مصرف کلمانیت،روی،تالک،کربنات منیزیم و …
‏انقباض خام به خشک بالای این مواد جمع شدگی و خزش را به همراه دارد

آسیاب کردن
‏فرآبند لعابسازی، شامل تهیه مخلوطی همگن و کاملاً آسیاب شده از مواد خام اولیه می باشد. به طوری که نمونه برداشته شده از هر بخش مواد اولیه خواهی یکسان از خود نشان دهد. اگرچه راه هایی برای اعمال لعاب به صورت خشک و یا در حالت مذاب وجود دارد، اما در بیشتر بخش های صنعت سرامیک و سایر صنایع، معمول است که از مواد خام آسیاب شده به صورت معلق در آب استفاده می کنند.

 

چنین دوغابی، علاوه بر محیط حاصل (آب) (carrier media) ممکن است شامل: فقط یک جز، دیگر (یک فریت آسیاب شده) و یا مخلوطی از مواد گوناگون مانند: فریت ها، مینرال های سرامیکی، مواد شیمیایی غیر حلال و همچنین مقادیر بسیار اندکی از موادی چون فلوکولنت ها (flocculants)، دی فلوکولنت ها (deflocculants) ،
‏سخت کننده ها (hardener‏) و رنگینه های آلی (organic dyes‏) باشد. ممکن است از محیط های حاصل دیگر مانند الکل، در کاربردهای خاص استفاده شود.
‏اکثر روش هایی که به طور گسترده در تولید لعاب استفاده می شوند شامل مرا حل زیر هستند:
۱- ‏مخلوط کردن مواد اولیه
۲- ‏کاهش اندازه ذرات
۳- ‏پراکنده کردن (dispersion) در آب
۴- ‏حذف مواد ناخواسته
‏۵- اضافه کردن مقادیر جزئی از مواد شیمیایی، به منظور اصلاح کردن برخی از خواص فیزیکی دوغاب.

‏در حین آسیاب کردن تر، سه فرآیند ابتدایی به طور همزمان انجام می شوند.
‏اگر لعاب هایی که از طریق آسیاب تو تهیه می شوند در معرض خشک کردن بعدی قرار گیرند و توسط تامین کننده های تجاری، لعاب به صورت پودری به مشتری فروخته شود، لازم است که فرآیند پراکنده کردن بیشتری توسط مصرف کننده انجام شود تا دوغاب لعاب آماده مصرف گردد و یا در حالتی دیگر، تولید کننده مواد لعاب می تواند بچ وزن شده از مواد اولیه را در حالت خشک، که بدون آسیاب کردن پیش مخلوط شده اند را برای فروش ارائه کرده و آسیاب کردن، برای کاهش اندازه ذرات و معلق کردن در آب به عنوان مثال در بالمیل، نوسط مصرف کننده انجام شود. آسیاب خشک و یا پراکنده کردن مواد خام ریزی که از قبل آسیاب شده اند، روش دیگری است که می توان قبل از اضافه کردن مواد به آب، در روش های مرسوم تهیه دوغاب بکار گرفت.

‏منظور از آسیاب کردن در مبحث آماده سازی لعاب، تهیه پودر نرمی از مواد اولیه از طریق اعمال ضربه و سایش می باشد. طبقه بندی های متعددی از آسیاب کردن با توجه به اندازه ذرات محصول نهایی وجود دارد. لعاب ها در گروه پودرهای بسیار ریز آسیاب شده طبقه بندی می شوند زیرا بیشتر ذرات موجود در آنها با اندازه کمتر از ۷۵ میکرومتر ‏(یا کمتر از مش ۲۰۰ ‏) هستند. اجزای مینرالی یک لعاب، که اندازه آنها کمتر از ۰٫۵ میکرومتر ‏(یا کمتر از مش ۲۸ ‏) می باشد. محصولات آسیاب شده با اندازه متوسط هستند.

دستگاهی که اکثراً در تولید لعاب استفاده می شود آسیاب «tumbling» نامیده ‏می شود و شامل یک محفظه استوانه ای چرخنده ‏می باشد که بخشی از محفظه با گلوله، میله و یا قطعات متحرک آزاد و مقاوم در برابر ضربه و سایش پر شده است. آسیابی با چنین تجهیزاتی را آسیاب گلوله ای (ball or pebble mills) می نامند. زمانیکه محفظه می چرخد ذراتی که آسیاب می شوند به شدت با یکدیگر و گلوله ها برخورد کرده و یا به مطرح سخت همدیگر و محفظه سائیده می شوند.
در روشی دیگر، از عمل لرزش بجای چرخش برای تامین انرژی آسیاب استفاده می شود و با استفاده از این اصل، واحدهای متعددی برای کاهش اندازه ‏ذرات، در صنعت سرامیک با نام آسیاب های انرژی- لرزشی (vibro-energy mill) توسعه یافته است.

‏بالمیل یا آسیاب کردن گلوله ای
‏بالمیل رایج ترین روش صنعتی در تولید لعاب هاست. بالمیل ها محفظه های استوانه ای بسته ای (علاوه بر درب قفل شونده بارگیری ‏و تخلیه) هستند که حول محور مرکزی و افقی خود می چرخند. ساخت آنها مشکل و سخت است و البته کار با آنها مشکل نیست. اندازه های مناسبی از آنها برای آزمون های آزمایشگاهی و آسیاب کردن به منظور تولید بدنه، در دسترس می باشد. جنس آسیاب ها از فلز بوده و جدار داخلی آنها با یک ماده مقاوم به سایش استرکشی شده است که جنس آستر آن به نوع ماده آسیاب شونده بستگی دارد.

به منظور کاهش اندازه اجزاء تشکیل دهنده لعاب، محیط محفظه بالمیل ها شامل ساینده هایی به شکل کره و گاهی میله های استوانه ای شکل و یا شکل های مشابه است. حضور ساینده های کروی در داخل محفظه بالمیل و در کنار آستر بدنه باید طوری انتخاب و طراحی شود که تاثیر و برخورد آنها با یکدیگر، باعث آلودگی مواد در آسیاب نشود.

کاهش اندازه ذرات در حین چرخش آسیاب ناشی از سقوط آبشار مانند ساینده ها بر روی دانه ها یا کلوخه های بج می باشد. بالمیل حتی در شرایط بهینه کاری، راندمان انرژی مناسبی ندارد. بنابراین لازم است که از کنترل شدن عوامل متعدد که بر روی راندمان آسیاب تاثیر می گذارند اطمینان حاصل شود. عواملی که بر روی راندمان، آلودگی مواد و سرعت آسیاب کردن تاثیر می گذارند عبارتند از:

۱- نوع آستری آسیاب
۲- ‏نوع و اندازه ساینده ها
۳- ‏وزن و نسبت هر یک از اجزای لعاب، ساینده ها و آب موجود در آسیاب
۴- ‏سرعت آسیاب
۵- ‏اندازه ذرات مواد اولیه
۶- ‏پایداری و سختی مواد ورودی به آسیاب

آستر آسیاب
‏محتویات آسیاب، باعث ساییده شدن آستر و در نتیجه آلودگی بج خواهد شد. بنابراین ضروری است که ماده ای به عنوان آستر انتخاب شود که مقاومت خوبی در مقابل سایش ناشی از محیط آسیاب و مواد لعاب د‏اشته و در مقابل فربه های وارده از طرف ساینده ها مقاومت کند، وارد شدن مقداری آلودگی غیر قابل اجتناب است و مدت طولانی است که از سیلکس (Silex: یک سنگ طبیعی با مقادیر بالای سیلیکا)، چینی و یا آلومینا به عنوان آستر استفاده می شود. آلوده شدن محتویات آسیاب به دلیل شکستن و جدا شدن چنین موادی جدی نیست زیرا آنها خود ترکیبات اکسیدی هستند

که در ترکیب اکثر لعاب ها حضور دارند. آستری های لاستیکی به طور فزآینده ای در سال های اخیر استفاده می شوند زیرا در حضور ساینده های با چگالی بالا، باعث کاهش قابل توجهی در زمان آسیاب کردن به منظور حصول اندازه دانه ریز در یک لعاب می شوند. این آسترها مقاومت خوبی در مقابل سایش و کاهش میزان سر و صداها در هنگام کار کرد آسیاب دارند. آلودگی لعاب به دلیل جدا شدن ذرات لاستیکی مشکلی ایجاد نخواهد کرد زیرا این مواد آلی، در دمای بیشینه پخت لعاب های شفاف، می سوزند و از لعاب خارج می شوند. متاسفانه، وقتی چنین ذرات لاستیکی در لعاب های رنگی وارد شوند. نقاطی با شرایط احیایی ناشی از سوختن لاستیک در لعاب ایجاد می شود که می تواند بر قدرت رنگ زایی رنگینه های لعاب تاثیر بگذارد. در لعاب های قرمز کرم- قلع چنین شرایطی باعث ایجان نقاط سفید در لعاب می شود.

نوع و اندازه مواد ساینده در آسیاب
‏عواملی که در انتخاب مواد ساینده در بالمیل ها تاثیر گذار هستند عبارتند از: چقرمگی، مقاومت به ضربه، مقامت سایشی، چگالی، شکل، همگنی و عدم وجود حفره در آن ها.
‏در آسیاب تر، چگالی ساینده نسبت به چگالی دوغاب عامل مهمی است که بر روی سرعت کاهش اندازه ذرات تاثیر گذار است. به عنوان مثال: چگالی زیان مواد ساینده در مقایسه با چگالی دوغاب باعث افزایش سرعت آسیاب کردن در دوغاب های با گرانروی مشابه خواهد شد.

معمولاً دوغاب لعاب های با گرانروی بهینه شده در آسیاب تر، دارای چگالی های ۱٫۶ تا ۲٫۵ g بر ml ‏هستند که به وزن های مخصوص اجزای تشکیل دهنده مواد خام بستگی دارد. به عنوان نمونه، یک لعاب فاقد سرب، در چگالی ۱٫۶ g بر ml ‏براحتی آسیاب خواهد شد اما برای لعاب های حاوی مقادیر بالای سرب (۶۵ درصد PbO) چگالی در حدود ۲٫۵ g بر ml‏ لازم است تا از انجام آسیاب بهینه اطمینان حاصل شود. اگرچه، گرانروی این دوغاب با دوغاب لعاب فاقد سرب برابر است. وزن های مخصوص مواد ساینده که معمولاً برای آسیاب کردن لعاب ها استفاده می شوند در زیر آورده شده است.

۲٫۶-۲٫۵       خرده های فلینتی (Filnt pebbles)
2.3-2.6       چینی ها
۲٫۸-۲٫۶      استتایت (Steatite)
3.3-3.6      آلومینای با چگالی بالا

آسیاب کردن
‏فرآبند لعابسازی، شامل تهیه مخلوطی همگن و کاملاً آسیاب شده از مواد خام اولیه می باشد. به طوری که نمونه برداشته شده از هر بخش مواد اولیه خواهی یکسان از خود نشان دهد. اگرچه راه هایی برای اعمال لعاب به صورت خشک و یا در حالت مذاب وجود دارد، اما در بیشتر بخش های صنعت سرامیک و سایر صنایع، معمول است که از مواد خام آسیاب شده به صورت معلق در آب استفاده می کنند.

 

چنین دوغابی، علاوه بر محیط حاصل (آب) (carrier media) ممکن است شامل: فقط یک جز، دیگر (یک فریت آسیاب شده) و یا مخلوطی از مواد گوناگون مانند: فریت ها، مینرال های سرامیکی، مواد شیمیایی غیر حلال و همچنین مقادیر بسیار اندکی از موادی چون فلوکولنت ها (flocculants)، دی فلوکولنت ها (deflocculants) ،
‏سخت کننده ها (hardener‏) و رنگینه های آلی (organic dyes‏) باشد. ممکن است از محیط های حاصل دیگر مانند الکل، در کاربردهای خاص استفاده شود.
‏اکثر روش هایی که به طور گسترده در تولید لعاب استفاده می شوند شامل مرا حل زیر هستند:
۱- ‏مخلوط کردن مواد اولیه
۲- ‏کاهش اندازه ذرات
۳- ‏پراکنده کردن (dispersion) در آب
۴- ‏حذف مواد ناخواسته
‏۵- اضافه کردن مقادیر جزئی از مواد شیمیایی، به منظور اصلاح کردن برخی از خواص فیزیکی دوغاب.

‏در حین آسیاب کردن تر، سه فرآیند ابتدایی به طور همزمان انجام می شوند.
‏اگر لعاب هایی که از طریق آسیاب تو تهیه می شوند در معرض خشک کردن بعدی قرار گیرند و توسط تامین کننده های تجاری، لعاب به صورت پودری به مشتری فروخته شود، لازم است که فرآیند پراکنده کردن بیشتری توسط مصرف کننده انجام شود تا دوغاب لعاب آماده مصرف گردد و یا در حالتی دیگر، تولید کننده مواد لعاب می تواند بچ وزن شده از مواد اولیه را در حالت خشک، که بدون آسیاب کردن پیش مخلوط شده اند را برای فروش ارائه کرده و آسیاب کردن، برای کاهش اندازه ذرات و معلق کردن در آب به عنوان مثال در بالمیل، نوسط مصرف کننده انجام شود. آسیاب خشک و یا پراکنده کردن مواد خام ریزی که از قبل آسیاب شده اند، روش دیگری است که می توان قبل از اضافه کردن مواد به آب، در روش های مرسوم تهیه دوغاب بکار گرفت.

‏منظور از آسیاب کردن در مبحث آماده سازی لعاب، تهیه پودر نرمی از مواد اولیه از طریق اعمال ضربه و سایش می باشد. طبقه بندی های متعددی از آسیاب کردن با توجه به اندازه ذرات محصول نهایی وجود دارد. لعاب ها در گروه پودرهای بسیار ریز آسیاب شده طبقه بندی می شوند زیرا بیشتر ذرات موجود در آنها با اندازه کمتر از ۷۵ میکرومتر ‏(یا کمتر از مش ۲۰۰ ‏) هستند. اجزای مینرالی یک لعاب، که اندازه آنها کمتر از ۰٫۵ میکرومتر ‏(یا کمتر از مش ۲۸ ‏) می باشد. محصولات آسیاب شده با اندازه متوسط هستند.

دستگاهی که اکثراً در تولید لعاب استفاده می شود آسیاب «tumbling» نامیده ‏می شود و شامل یک محفظه استوانه ای چرخنده ‏می باشد که بخشی از محفظه با گلوله، میله و یا قطعات متحرک آزاد و مقاوم در برابر ضربه و سایش پر شده است. آسیابی با چنین تجهیزاتی را آسیاب گلوله ای (ball or pebble mills) می نامند. زمانیکه محفظه می چرخد ذراتی که آسیاب می شوند به شدت با یکدیگر و گلوله ها برخورد کرده و یا به مطرح سخت همدیگر و محفظه سائیده می شوند.
در روشی دیگر، از عمل لرزش بجای چرخش برای تامین انرژی آسیاب استفاده می شود و با استفاده از این اصل، واحدهای متعددی برای کاهش اندازه ‏ذرات، در صنعت سرامیک با نام آسیاب های انرژی- لرزشی (vibro-energy mill) توسعه یافته است.

‏بالمیل یا آسیاب کردن گلوله ای
‏بالمیل رایج ترین روش صنعتی در تولید لعاب هاست. بالمیل ها محفظه های استوانه ای بسته ای (علاوه بر درب قفل شونده بارگیری ‏و تخلیه) هستند که حول محور مرکزی و افقی خود می چرخند. ساخت آنها مشکل و سخت است و البته کار با آنها مشکل نیست. اندازه های مناسبی از آنها برای آزمون های آزمایشگاهی و آسیاب کردن به منظور تولید بدنه، در دسترس می باشد. جنس آسیاب ها از فلز بوده و جدار داخلی آنها با یک ماده مقاوم به سایش استرکشی شده است که جنس آستر آن به نوع ماده آسیاب شونده بستگی دارد.

به منظور کاهش اندازه اجزاء تشکیل دهنده لعاب، محیط محفظه بالمیل ها شامل ساینده هایی به شکل کره و گاهی میله های استوانه ای شکل و یا شکل های مشابه است. حضور ساینده های کروی در داخل محفظه بالمیل و در کنار آستر بدنه باید طوری انتخاب و طراحی شود که تاثیر و برخورد آنها با یکدیگر، باعث آلودگی مواد در آسیاب نشود.

کاهش اندازه ذرات در حین چرخش آسیاب ناشی از سقوط آبشار مانند ساینده ها بر روی دانه ها یا کلوخه های بج می باشد. بالمیل حتی در شرایط بهینه کاری، راندمان انرژی مناسبی ندارد. بنابراین لازم است که از کنترل شدن عوامل متعدد که بر روی راندمان آسیاب تاثیر می گذارند اطمینان حاصل شود. عواملی که بر روی راندمان، آلودگی مواد و سرعت آسیاب کردن تاثیر می گذارند عبارتند از:

۱- نوع آستری آسیاب
۲- ‏نوع و اندازه ساینده ها
۳- ‏وزن و نسبت هر یک از اجزای لعاب، ساینده ها و آب موجود در آسیاب
۴- ‏سرعت آسیاب
۵- ‏اندازه ذرات مواد اولیه
۶- ‏پایداری و سختی مواد ورودی به آسیاب

آستر آسیاب
‏محتویات آسیاب، باعث ساییده شدن آستر و در نتیجه آلودگی بج خواهد شد. بنابراین ضروری است که ماده ای به عنوان آستر انتخاب شود که مقاومت خوبی در مقابل سایش ناشی از محیط آسیاب و مواد لعاب د‏اشته و در مقابل فربه های وارده از طرف ساینده ها مقاومت کند، وارد شدن مقداری آلودگی غیر قابل اجتناب است و مدت طولانی است که از سیلکس (Silex: یک سنگ طبیعی با مقادیر بالای سیلیکا)، چینی و یا آلومینا به عنوان آستر استفاده می شود. آلوده شدن محتویات آسیاب به دلیل شکستن و جدا شدن چنین موادی جدی نیست زیرا آنها خود ترکیبات اکسیدی هستند

که در ترکیب اکثر لعاب ها حضور دارند. آستری های لاستیکی به طور فزآینده ای در سال های اخیر استفاده می شوند زیرا در حضور ساینده های با چگالی بالا، باعث کاهش قابل توجهی در زمان آسیاب کردن به منظور حصول اندازه دانه ریز در یک لعاب می شوند. این آسترها مقاومت خوبی در مقابل سایش و کاهش میزان سر و صداها در هنگام کار کرد آسیاب دارند. آلودگی لعاب به دلیل جدا شدن ذرات لاستیکی مشکلی ایجاد نخواهد کرد زیرا این مواد آلی، در دمای بیشینه پخت لعاب های شفاف، می سوزند و از لعاب خارج می شوند. متاسفانه، وقتی چنین ذرات لاستیکی در لعاب های رنگی وارد شوند. نقاطی با شرایط احیایی ناشی از سوختن لاستیک در لعاب ایجاد می شود که می تواند بر قدرت رنگ زایی رنگینه های لعاب تاثیر بگذارد. در لعاب های قرمز کرم- قلع چنین شرایطی باعث ایجان نقاط سفید در لعاب می شود.

نوع و اندازه مواد ساینده در آسیاب
‏عواملی که در انتخاب مواد ساینده در بالمیل ها تاثیر گذار هستند عبارتند از: چقرمگی، مقاومت به ضربه، مقامت سایشی، چگالی، شکل، همگنی و عدم وجود حفره در آن ها.
‏در آسیاب تر، چگالی ساینده نسبت به چگالی دوغاب عامل مهمی است که بر روی سرعت کاهش اندازه ذرات تاثیر گذار است. به عنوان مثال: چگالی زیان مواد ساینده در مقایسه با چگالی دوغاب باعث افزایش سرعت آسیاب کردن در دوغاب های با گرانروی مشابه خواهد شد.

معمولاً دوغاب لعاب های با گرانروی بهینه شده در آسیاب تر، دارای چگالی های ۱٫۶ تا ۲٫۵ g بر ml ‏هستند که به وزن های مخصوص اجزای تشکیل دهنده مواد خام بستگی دارد. به عنوان نمونه، یک لعاب فاقد سرب، در چگالی ۱٫۶ g بر ml ‏براحتی آسیاب خواهد شد اما برای لعاب های حاوی مقادیر بالای سرب (۶۵ درصد PbO) چگالی در حدود ۲٫۵ g بر ml‏ لازم است تا از انجام آسیاب بهینه اطمینان حاصل شود. اگرچه، گرانروی این دوغاب با دوغاب لعاب فاقد سرب برابر است. وزن های مخصوص مواد ساینده که معمولاً برای آسیاب کردن لعاب ها استفاده می شوند در زیر آورده شده است.

۲٫۶-۲٫۵       خرده های فلینتی (Filnt pebbles)
2.3-2.6       چینی ها
۲٫۸-۲٫۶      استتایت (Steatite)
3.3-3.6      آلومینای با چگالی بالا

آسیاب کردن
‏فرآبند لعابسازی، شامل تهیه مخلوطی همگن و کاملاً آسیاب شده از مواد خام اولیه می باشد. به طوری که نمونه برداشته شده از هر بخش مواد اولیه خواهی یکسان از خود نشان دهد. اگرچه راه هایی برای اعمال لعاب به صورت خشک و یا در حالت مذاب وجود دارد، اما در بیشتر بخش های صنعت سرامیک و سایر صنایع، معمول است که از مواد خام آسیاب شده به صورت معلق در آب استفاده می کنند.

 

چنین دوغابی، علاوه بر محیط حاصل (آب) (carrier media) ممکن است شامل: فقط یک جز، دیگر (یک فریت آسیاب شده) و یا مخلوطی از مواد گوناگون مانند: فریت ها، مینرال های سرامیکی، مواد شیمیایی غیر حلال و همچنین مقادیر بسیار اندکی از موادی چون فلوکولنت ها (flocculants)، دی فلوکولنت ها (deflocculants) ،
‏سخت کننده ها (hardener‏) و رنگینه های آلی (organic dyes‏) باشد. ممکن است از محیط های حاصل دیگر مانند الکل، در کاربردهای خاص استفاده شود.
‏اکثر روش هایی که به طور گسترده در تولید لعاب استفاده می شوند شامل مرا حل زیر هستند:
۱- ‏مخلوط کردن مواد اولیه
۲- ‏کاهش اندازه ذرات
۳- ‏پراکنده کردن (dispersion) در آب
۴- ‏حذف مواد ناخواسته
‏۵- اضافه کردن مقادیر جزئی از مواد شیمیایی، به منظور اصلاح کردن برخی از خواص فیزیکی دوغاب.

‏در حین آسیاب کردن تر، سه فرآیند ابتدایی به طور همزمان انجام می شوند.
‏اگر لعاب هایی که از طریق آسیاب تو تهیه می شوند در معرض خشک کردن بعدی قرار گیرند و توسط تامین کننده های تجاری، لعاب به صورت پودری به مشتری فروخته شود، لازم است که فرآیند پراکنده کردن بیشتری توسط مصرف کننده انجام شود تا دوغاب لعاب آماده مصرف گردد و یا در حالتی دیگر، تولید کننده مواد لعاب می تواند بچ وزن شده از مواد اولیه را در حالت خشک، که بدون آسیاب کردن پیش مخلوط شده اند را برای فروش ارائه کرده و آسیاب کردن، برای کاهش اندازه ذرات و معلق کردن در آب به عنوان مثال در بالمیل، نوسط مصرف کننده انجام شود. آسیاب خشک و یا پراکنده کردن مواد خام ریزی که از قبل آسیاب شده اند، روش دیگری است که می توان قبل از اضافه کردن مواد به آب، در روش های مرسوم تهیه دوغاب بکار گرفت.

‏منظور از آسیاب کردن در مبحث آماده سازی لعاب، تهیه پودر نرمی از مواد اولیه از طریق اعمال ضربه و سایش می باشد. طبقه بندی های متعددی از آسیاب کردن با توجه به اندازه ذرات محصول نهایی وجود دارد. لعاب ها در گروه پودرهای بسیار ریز آسیاب شده طبقه بندی می شوند زیرا بیشتر ذرات موجود در آنها با اندازه کمتر از ۷۵ میکرومتر ‏(یا کمتر از مش ۲۰۰ ‏) هستند. اجزای مینرالی یک لعاب، که اندازه آنها کمتر از ۰٫۵ میکرومتر ‏(یا کمتر از مش ۲۸ ‏) می باشد. محصولات آسیاب شده با اندازه متوسط هستند.

دستگاهی که اکثراً در تولید لعاب استفاده می شود آسیاب «tumbling» نامیده ‏می شود و شامل یک محفظه استوانه ای چرخنده ‏می باشد که بخشی از محفظه با گلوله، میله و یا قطعات متحرک آزاد و مقاوم در برابر ضربه و سایش پر شده است. آسیابی با چنین تجهیزاتی را آسیاب گلوله ای (ball or pebble mills) می نامند. زمانیکه محفظه می چرخد ذراتی که آسیاب می شوند به شدت با یکدیگر و گلوله ها برخورد کرده و یا به مطرح سخت همدیگر و محفظه سائیده می شوند.
در روشی دیگر، از عمل لرزش بجای چرخش برای تامین انرژی آسیاب استفاده می شود و با استفاده از این اصل، واحدهای متعددی برای کاهش اندازه ‏ذرات، در صنعت سرامیک با نام آسیاب های انرژی- لرزشی (vibro-energy mill) توسعه یافته است.

‏بالمیل یا آسیاب کردن گلوله ای
‏بالمیل رایج ترین روش صنعتی در تولید لعاب هاست. بالمیل ها محفظه های استوانه ای بسته ای (علاوه بر درب قفل شونده بارگیری ‏و تخلیه) هستند که حول محور مرکزی و افقی خود می چرخند. ساخت آنها مشکل و سخت است و البته کار با آنها مشکل نیست. اندازه های مناسبی از آنها برای آزمون های آزمایشگاهی و آسیاب کردن به منظور تولید بدنه، در دسترس می باشد. جنس آسیاب ها از فلز بوده و جدار داخلی آنها با یک ماده مقاوم به سایش استرکشی شده است که جنس آستر آن به نوع ماده آسیاب شونده بستگی دارد.

به منظور کاهش اندازه اجزاء تشکیل دهنده لعاب، محیط محفظه بالمیل ها شامل ساینده هایی به شکل کره و گاهی میله های استوانه ای شکل و یا شکل های مشابه است. حضور ساینده های کروی در داخل محفظه بالمیل و در کنار آستر بدنه باید طوری انتخاب و طراحی شود که تاثیر و برخورد آنها با یکدیگر، باعث آلودگی مواد در آسیاب نشود.

کاهش اندازه ذرات در حین چرخش آسیاب ناشی از سقوط آبشار مانند ساینده ها بر روی دانه ها یا کلوخه های بج می باشد. بالمیل حتی در شرایط بهینه کاری، راندمان انرژی مناسبی ندارد. بنابراین لازم است که از کنترل شدن عوامل متعدد که بر روی راندمان آسیاب تاثیر می گذارند اطمینان حاصل شود. عواملی که بر روی راندمان، آلودگی مواد و سرعت آسیاب کردن تاثیر می گذارند عبارتند از:

۱- نوع آستری آسیاب
۲- ‏نوع و اندازه ساینده ها
۳- ‏وزن و نسبت هر یک از اجزای لعاب، ساینده ها و آب موجود در آسیاب
۴- ‏سرعت آسیاب
۵- ‏اندازه ذرات مواد اولیه
۶- ‏پایداری و سختی مواد ورودی به آسیاب

آستر آسیاب
‏محتویات آسیاب، باعث ساییده شدن آستر و در نتیجه آلودگی بج خواهد شد. بنابراین ضروری است که ماده ای به عنوان آستر انتخاب شود که مقاومت خوبی در مقابل سایش ناشی از محیط آسیاب و مواد لعاب د‏اشته و در مقابل فربه های وارده از طرف ساینده ها مقاومت کند، وارد شدن مقداری آلودگی غیر قابل اجتناب است و مدت طولانی است که از سیلکس (Silex: یک سنگ طبیعی با مقادیر بالای سیلیکا)، چینی و یا آلومینا به عنوان آستر استفاده می شود. آلوده شدن محتویات آسیاب به دلیل شکستن و جدا شدن چنین موادی جدی نیست زیرا آنها خود ترکیبات اکسیدی هستند

که در ترکیب اکثر لعاب ها حضور دارند. آستری های لاستیکی به طور فزآینده ای در سال های اخیر استفاده می شوند زیرا در حضور ساینده های با چگالی بالا، باعث کاهش قابل توجهی در زمان آسیاب کردن به منظور حصول اندازه دانه ریز در یک لعاب می شوند. این آسترها مقاومت خوبی در مقابل سایش و کاهش میزان سر و صداها در هنگام کار کرد آسیاب دارند. آلودگی لعاب به دلیل جدا شدن ذرات لاستیکی مشکلی ایجاد نخواهد کرد زیرا این مواد آلی، در دمای بیشینه پخت لعاب های شفاف، می سوزند و از لعاب خارج می شوند. متاسفانه، وقتی چنین ذرات لاستیکی در لعاب های رنگی وارد شوند. نقاطی با شرایط احیایی ناشی از سوختن لاستیک در لعاب ایجاد می شود که می تواند بر قدرت رنگ زایی رنگینه های لعاب تاثیر بگذارد. در لعاب های قرمز کرم- قلع چنین شرایطی باعث ایجان نقاط سفید در لعاب می شود.

نوع و اندازه مواد ساینده در آسیاب
‏عواملی که در انتخاب مواد ساینده در بالمیل ها تاثیر گذار هستند عبارتند از: چقرمگی، مقاومت به ضربه، مقامت سایشی، چگالی، شکل، همگنی و عدم وجود حفره در آن ها.
‏در آسیاب تر، چگالی ساینده نسبت به چگالی دوغاب عامل مهمی است که بر روی سرعت کاهش اندازه ذرات تاثیر گذار است. به عنوان مثال: چگالی زیان مواد ساینده در مقایسه با چگالی دوغاب باعث افزایش سرعت آسیاب کردن در دوغاب های با گرانروی مشابه خواهد شد.

معمولاً دوغاب لعاب های با گرانروی بهینه شده در آسیاب تر، دارای چگالی های ۱٫۶ تا ۲٫۵ g بر ml ‏هستند که به وزن های مخصوص اجزای تشکیل دهنده مواد خام بستگی دارد. به عنوان نمونه، یک لعاب فاقد سرب، در چگالی ۱٫۶ g بر ml ‏براحتی آسیاب خواهد شد اما برای لعاب های حاوی مقادیر بالای سرب (۶۵ درصد PbO) چگالی در حدود ۲٫۵ g بر ml‏ لازم است تا از انجام آسیاب بهینه اطمینان حاصل شود. اگرچه، گرانروی این دوغاب با دوغاب لعاب فاقد سرب برابر است. وزن های مخصوص مواد ساینده که معمولاً برای آسیاب کردن لعاب ها استفاده می شوند در زیر آورده شده است.

۲٫۶-۲٫۵       خرده های فلینتی (Filnt pebbles)
2.3-2.6       چینی ها
۲٫۸-۲٫۶      استتایت (Steatite)
3.3-3.6      آلومینای با چگالی بالا

آسیاب کردن
‏فرآبند لعابسازی، شامل تهیه مخلوطی همگن و کاملاً آسیاب شده از مواد خام اولیه می باشد. به طوری که نمونه برداشته شده از هر بخش مواد اولیه خواهی یکسان از خود نشان دهد. اگرچه راه هایی برای اعمال لعاب به صورت خشک و یا در حالت مذاب وجود دارد، اما در بیشتر بخش های صنعت سرامیک و سایر صنایع، معمول است که از مواد خام آسیاب شده به صورت معلق در آب استفاده می کنند.

 

چنین دوغابی، علاوه بر محیط حاصل (آب) (carrier media) ممکن است شامل: فقط یک جز، دیگر (یک فریت آسیاب شده) و یا مخلوطی از مواد گوناگون مانند: فریت ها، مینرال های سرامیکی، مواد شیمیایی غیر حلال و همچنین مقادیر بسیار اندکی از موادی چون فلوکولنت ها (flocculants)، دی فلوکولنت ها (deflocculants) ،
‏سخت کننده ها (hardener‏) و رنگینه های آلی (organic dyes‏) باشد. ممکن است از محیط های حاصل دیگر مانند الکل، در کاربردهای خاص استفاده شود.
‏اکثر روش هایی که به طور گسترده در تولید لعاب استفاده می شوند شامل مرا حل زیر هستند:
۱- ‏مخلوط کردن مواد اولیه
۲- ‏کاهش اندازه ذرات
۳- ‏پراکنده کردن (dispersion) در آب
۴- ‏حذف مواد ناخواسته
‏۵- اضافه کردن مقادیر جزئی از مواد شیمیایی، به منظور اصلاح کردن برخی از خواص فیزیکی دوغاب.

‏در حین آسیاب کردن تر، سه فرآیند ابتدایی به طور همزمان انجام می شوند.
‏اگر لعاب هایی که از طریق آسیاب تو تهیه می شوند در معرض خشک کردن بعدی قرار گیرند و توسط تامین کننده های تجاری، لعاب به صورت پودری به مشتری فروخته شود، لازم است که فرآیند پراکنده کردن بیشتری توسط مصرف کننده انجام شود تا دوغاب لعاب آماده مصرف گردد و یا در حالتی دیگر، تولید کننده مواد لعاب می تواند بچ وزن شده از مواد اولیه را در حالت خشک، که بدون آسیاب کردن پیش مخلوط شده اند را برای فروش ارائه کرده و آسیاب کردن، برای کاهش اندازه ذرات و معلق کردن در آب به عنوان مثال در بالمیل، نوسط مصرف کننده انجام شود. آسیاب خشک و یا پراکنده کردن مواد خام ریزی که از قبل آسیاب شده اند، روش دیگری است که می توان قبل از اضافه کردن مواد به آب، در روش های مرسوم تهیه دوغاب بکار گرفت.

‏منظور از آسیاب کردن در مبحث آماده سازی لعاب، تهیه پودر نرمی از مواد اولیه از طریق اعمال ضربه و سایش می باشد. طبقه بندی های متعددی از آسیاب کردن با توجه به اندازه ذرات محصول نهایی وجود دارد. لعاب ها در گروه پودرهای بسیار ریز آسیاب شده طبقه بندی می شوند زیرا بیشتر ذرات موجود در آنها با اندازه کمتر از ۷۵ میکرومتر ‏(یا کمتر از مش ۲۰۰ ‏) هستند. اجزای مینرالی یک لعاب، که اندازه آنها کمتر از ۰٫۵ میکرومتر ‏(یا کمتر از مش ۲۸ ‏) می باشد. محصولات آسیاب شده با اندازه متوسط هستند.

دستگاهی که اکثراً در تولید لعاب استفاده می شود آسیاب «tumbling» نامیده ‏می شود و شامل یک محفظه استوانه ای چرخنده ‏می باشد که بخشی از محفظه با گلوله، میله و یا قطعات متحرک آزاد و مقاوم در برابر ضربه و سایش پر شده است. آسیابی با چنین تجهیزاتی را آسیاب گلوله ای (ball or pebble mills) می نامند. زمانیکه محفظه می چرخد ذراتی که آسیاب می شوند به شدت با یکدیگر و گلوله ها برخورد کرده و یا به مطرح سخت همدیگر و محفظه سائیده می شوند.
در روشی دیگر، از عمل لرزش بجای چرخش برای تامین انرژی آسیاب استفاده می شود و با استفاده از این اصل، واحدهای متعددی برای کاهش اندازه ‏ذرات، در صنعت سرامیک با نام آسیاب های انرژی- لرزشی (vibro-energy mill) توسعه یافته است.

‏بالمیل یا آسیاب کردن گلوله ای
‏بالمیل رایج ترین روش صنعتی در تولید لعاب هاست. بالمیل ها محفظه های استوانه ای بسته ای (علاوه بر درب قفل شونده بارگیری ‏و تخلیه) هستند که حول محور مرکزی و افقی خود می چرخند. ساخت آنها مشکل و سخت است و البته کار با آنها مشکل نیست. اندازه های مناسبی از آنها برای آزمون های آزمایشگاهی و آسیاب کردن به منظور تولید بدنه، در دسترس می باشد. جنس آسیاب ها از فلز بوده و جدار داخلی آنها با یک ماده مقاوم به سایش استرکشی شده است که جنس آستر آن به نوع ماده آسیاب شونده بستگی دارد.

به منظور کاهش اندازه اجزاء تشکیل دهنده لعاب، محیط محفظه بالمیل ها شامل ساینده هایی به شکل کره و گاهی میله های استوانه ای شکل و یا شکل های مشابه است. حضور ساینده های کروی در داخل محفظه بالمیل و در کنار آستر بدنه باید طوری انتخاب و طراحی شود که تاثیر و برخورد آنها با یکدیگر، باعث آلودگی مواد در آسیاب نشود.

کاهش اندازه ذرات در حین چرخش آسیاب ناشی از سقوط آبشار مانند ساینده ها بر روی دانه ها یا کلوخه های بج می باشد. بالمیل حتی در شرایط بهینه کاری، راندمان انرژی مناسبی ندارد. بنابراین لازم است که از کنترل شدن عوامل متعدد که بر روی راندمان آسیاب تاثیر می گذارند اطمینان حاصل شود. عواملی که بر روی راندمان، آلودگی مواد و سرعت آسیاب کردن تاثیر می گذارند عبارتند از:

۱- نوع آستری آسیاب
۲- ‏نوع و اندازه ساینده ها
۳- ‏وزن و نسبت هر یک از اجزای لعاب، ساینده ها و آب موجود در آسیاب
۴- ‏سرعت آسیاب
۵- ‏اندازه ذرات مواد اولیه
۶- ‏پایداری و سختی مواد ورودی به آسیاب

آستر آسیاب
‏محتویات آسیاب، باعث ساییده شدن آستر و در نتیجه آلودگی بج خواهد شد. بنابراین ضروری است که ماده ای به عنوان آستر انتخاب شود که مقاومت خوبی در مقابل سایش ناشی از محیط آسیاب و مواد لعاب د‏اشته و در مقابل فربه های وارده از طرف ساینده ها مقاومت کند، وارد شدن مقداری آلودگی غیر قابل اجتناب است و مدت طولانی است که از سیلکس (Silex: یک سنگ طبیعی با مقادیر بالای سیلیکا)، چینی و یا آلومینا به عنوان آستر استفاده می شود. آلوده شدن محتویات آسیاب به دلیل شکستن و جدا شدن چنین موادی جدی نیست زیرا آنها خود ترکیبات اکسیدی هستند

که در ترکیب اکثر لعاب ها حضور دارند. آستری های لاستیکی به طور فزآینده ای در سال های اخیر استفاده می شوند زیرا در حضور ساینده های با چگالی بالا، باعث کاهش قابل توجهی در زمان آسیاب کردن به منظور حصول اندازه دانه ریز در یک لعاب می شوند. این آسترها مقاومت خوبی در مقابل سایش و کاهش میزان سر و صداها در هنگام کار کرد آسیاب دارند. آلودگی لعاب به دلیل جدا شدن ذرات لاستیکی مشکلی ایجاد نخواهد کرد زیرا این مواد آلی، در دمای بیشینه پخت لعاب های شفاف، می سوزند و از لعاب خارج می شوند. متاسفانه، وقتی چنین ذرات لاستیکی در لعاب های رنگی وارد شوند. نقاطی با شرایط احیایی ناشی از سوختن لاستیک در لعاب ایجاد می شود که می تواند بر قدرت رنگ زایی رنگینه های لعاب تاثیر بگذارد. در لعاب های قرمز کرم- قلع چنین شرایطی باعث ایجان نقاط سفید در لعاب می شود.

نوع و اندازه مواد ساینده در آسیاب
‏عواملی که در انتخاب مواد ساینده در بالمیل ها تاثیر گذار هستند عبارتند از: چقرمگی، مقاومت به ضربه، مقامت سایشی، چگالی، شکل، همگنی و عدم وجود حفره در آن ها.
‏در آسیاب تر، چگالی ساینده نسبت به چگالی دوغاب عامل مهمی است که بر روی سرعت کاهش اندازه ذرات تاثیر گذار است. به عنوان مثال: چگالی زیان مواد ساینده در مقایسه با چگالی دوغاب باعث افزایش سرعت آسیاب کردن در دوغاب های با گرانروی مشابه خواهد شد.

معمولاً دوغاب لعاب های با گرانروی بهینه شده در آسیاب تر، دارای چگالی های ۱٫۶ تا ۲٫۵ g بر ml ‏هستند که به وزن های مخصوص اجزای تشکیل دهنده مواد خام بستگی دارد. به عنوان نمونه، یک لعاب فاقد سرب، در چگالی ۱٫۶ g بر ml ‏براحتی آسیاب خواهد شد اما برای لعاب های حاوی مقادیر بالای سرب (۶۵ درصد PbO) چگالی در حدود ۲٫۵ g بر ml‏ لازم است تا از انجام آسیاب بهینه اطمینان حاصل شود. اگرچه، گرانروی این دوغاب با دوغاب لعاب فاقد سرب برابر است. وزن های مخصوص مواد ساینده که معمولاً برای آسیاب کردن لعاب ها استفاده می شوند در زیر آورده شده است.

۲٫۶-۲٫۵       خرده های فلینتی (Filnt pebbles)
2.3-2.6       چینی ها
۲٫۸-۲٫۶      استتایت (Steatite)
3.3-3.6      آلومینای با چگالی بالا

همگی می دانیم که امروزه تمایل به تولید محصولات تک پخت مانند کاشی های Monoporosa و Glazed Porcelain افزایش یافته است. مزیت این محصولات سرعت بالای تولید آنها و کاهش هزینه های سوخت به دلیل بهره گیری از فرآیند تک پخت می باشد. اما تاکنون اندیشیده ایم که چه نوع لعابی بر سطح چنین محصولاتی اعمال و تشکیل می شود و رفتار آن چگونه است؟

‏لعاب ها معمولاً شامل یک یا چند نوع فریت می باشند که در هنگام پخت و پس از عبور از دمای نرم شوندگی خود (Softening Temperature Point) ویسکوزیته آنها کاهش می یابد. عبور از دمای نرم شوندگی (۶۰۰-۷۰۰ درجه سانتیگراد) موجب افزایش سیالیت فریت ها خواهد شد.

حال می بایست تصور شود که یک فریت در دمای نرم شوندگی خود، مانند لایه ای نازک عسل مانندی بر روی بدنه کاشی خام قرار می گیرد. با افزایش تدریجی دما، کاشی به دمای کلسیناسیون مواد خام موجود در بدنه می رسد. آب خلل و فرج، آب پیوندی و گازهای متنوعی شرع به خارج شدن از سطح کاشی خواهند نمود. با افزایش هرچه بیشتر دما، سیالیت لعاب افزایش می یابد و حجم گازهای متصاعد شونده از سطح کاشی نیز بیشتر می شود.

در این هنگام، لعاب که بر روی بدنه کاشی قرار دارد اگر لعاب خامی نباشد و به صورت فاز شیشه ای روان در آمده باشد چگونه می تواند چنین حجم زیادی گاز را از خود عبور دهد بدون آن که عیبی در آن ایجاد شود؟ این مساله بزرگ ترین سد در راه تولید لعاب برای کاشی های تک پخت بوده است. به منظور غلبه بر این مشکل، فریت هایی براق و یا مات با نام فریت های دمای بالا در سال ۱۹۸۲ توسط Dr.Nilo Tozzi و همکارانش طراحی شد و توسعه یافت. این فریت ها شامل مقادیر بالای روی و کلسیم می باشند.

کلسیم و روی در فریت ها باعث افزایش تمایل به تبلور شده و بلورهای سیلیکات کلسیم (مانند ولاستو نیت) و سیلیکات روی (مانند ویلمیت) تشکیل می دهند. از این خاصیت استفاده شد تا فریت های تک پخت طراحی گردد. بدین صورت که مقادیر کلسیم و یا روی دم ترکیب فریت طوری تنظیم می شود که فریت در مرحله پیش گرم و قبل از رسیدن به دمای کلسیناسیون مواد موجود در بدنه (حدود ۸۵۰-۱۰۵۰ درجه سانتیگراد‏) متبلور شود. در محدوده چنین دمایی که گازها و آب های پیوندی با شدت بیشتری در حال خروج از سطح کاشی می باشند، فریت متبلور شده است و به صورت یک لایه متخلخل و صلب در آمده است. در این هنگام، لعاب دیگر سیال نمی باشد و گازها به راحتی و بدون ایجاد عیبی می تواند از سطح لعاب خارج شوند. اما به تدریج و با افزایش دما چه اتفاقی خواهد افتاد؟
‏هنگامی که دما افزایش می یابد و به محدوده ۱۰۵۰-۱۱۰۰ درجه سانتیگراد ‏می رسد، تمامی بلورهای تشکیل شده در مرحله قبل، در زمینه شیشه ای فریت حل خواهند شد و مجدداً یک لایه ای از لعاب با سیالیت بالا بر روی سطح کاشی تشکیل می شود. باید توجه نمود که هم اکنون در بیشینه دمای پخت کاهش می باشیم. پس از سپری شدن زمان پخت در بیشینه دما، کاشی و لعاب سریعاً سرد می شوند. این عمل باعث می شود که لعاب دیگر مجدداً متبلور نشود و به صورت یک فاز شیشه ای و شفاف بر روی سطح کاشی تشکیل شود. البته در این مرحله، اگر هیچ بلوری تشکیل نشود لعاب حاصل براق خواهد بود در غیر این صورت تشکیل مجدد بلورها در مرحله سرمایش باعث ایجاد یک لعاب مات می گردد.
‏رفتار چنین فریت هایی را می توان به طور خلاصه بر روی منحنی پخت در شکل بالا نمایش داد.
‏حال که رفتار چنین فریت هایی بیان گردید، بهتر است در مورد ترکیب یک فریت براق دمای بالا بحث شود. در جدول بالا ترکیب یک نوع فریت براق دمای بالا آورده شده است.

همان طور که مشاهده می شود در ترکیب این فریت، مقدار SiO2 ‏زیاد و مقدار B2O2 اندک انتخاب شده است. این امر موجب می شود که نقطه ذوب فریت افزایش یافته و به دماهای بالاتر از ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد ‏منتقل شود.

مقادیر Al2O3‏در ترکیب این فریت ها زیاد انتخاب می شود تا در دماهای بالا، فریت سیالیت کمی داشته باشد و از جوشیدن آن جلو گیری شود. همچنین آلومینا باعث پایداری بیشتر فریت نسبت به تغییرات دمایی در دماهای پخت می شود. نقش دیگر آلومینا به خصوص در فریت های براق، کاهش سیالیت و جلوگیری از تبلور لعاب در محدوده پخت و سرمایش می باشد. نقش آلومینا در این فریت ها حیاتی است زیرا آلومینا باعث می شود این فریت ها در دمای بالا، در بازه دمایی بسیار محدودی تغییرات ویسکوزیته داشته باشند. همان طور که می دانیم، فریت های سنتی شامل مقادیر بالای سرب و بر می باشند که باعث کاهش شدید دمای ذوب و افزایش حساسیت آنها نسبت به تغییرات دمایی می شود. اما در فریت های دمای بالا، بر این مشکل غلبه شده است.

‏در این نوع فریت، اکسید بارپم قریب انبساط حرارتی و شفافیت را افزایش می دهد. اکسید سدیم و پتاسیم به عنوان کمک ذوب عمل خواهند نمود.

‏همان طور که ذکر گردید، اکسیدهای روی، کلسیم و منیزیم باعث تبلور فریت در مرحله پیش گرم می شوند. در این حالت خاص، مقادیر اکسید روی به دلیل کاهش قیمت، حداقل می باشد. لذا در هنگام پیش گرم، سیلیکات کلسیم متبلور شده و با ایجاد یک لایه متخلخل و صلب بر روی سطح کاشی، باعث سهولت در خروج گازها و عبور آنها از سطح لعاب خواهد شد. بدین ترتیب است که فریت های تک پخت، براق و دما بالا تشکیل می شوند

همگی می دانیم که امروزه تمایل به تولید محصولات تک پخت مانند کاشی های Monoporosa و Glazed Porcelain افزایش یافته است. مزیت این محصولات سرعت بالای تولید آنها و کاهش هزینه های سوخت به دلیل بهره گیری از فرآیند تک پخت می باشد. اما تاکنون اندیشیده ایم که چه نوع لعابی بر سطح چنین محصولاتی اعمال و تشکیل می شود و رفتار آن چگونه است؟

‏لعاب ها معمولاً شامل یک یا چند نوع فریت می باشند که در هنگام پخت و پس از عبور از دمای نرم شوندگی خود (Softening Temperature Point) ویسکوزیته آنها کاهش می یابد. عبور از دمای نرم شوندگی (۶۰۰-۷۰۰ درجه سانتیگراد) موجب افزایش سیالیت فریت ها خواهد شد.

حال می بایست تصور شود که یک فریت در دمای نرم شوندگی خود، مانند لایه ای نازک عسل مانندی بر روی بدنه کاشی خام قرار می گیرد. با افزایش تدریجی دما، کاشی به دمای کلسیناسیون مواد خام موجود در بدنه می رسد. آب خلل و فرج، آب پیوندی و گازهای متنوعی شرع به خارج شدن از سطح کاشی خواهند نمود. با افزایش هرچه بیشتر دما، سیالیت لعاب افزایش می یابد و حجم گازهای متصاعد شونده از سطح کاشی نیز بیشتر می شود.

در این هنگام، لعاب که بر روی بدنه کاشی قرار دارد اگر لعاب خامی نباشد و به صورت فاز شیشه ای روان در آمده باشد چگونه می تواند چنین حجم زیادی گاز را از خود عبور دهد بدون آن که عیبی در آن ایجاد شود؟ این مساله بزرگ ترین سد در راه تولید لعاب برای کاشی های تک پخت بوده است. به منظور غلبه بر این مشکل، فریت هایی براق و یا مات با نام فریت های دمای بالا در سال ۱۹۸۲ توسط Dr.Nilo Tozzi و همکارانش طراحی شد و توسعه یافت. این فریت ها شامل مقادیر بالای روی و کلسیم می باشند.

کلسیم و روی در فریت ها باعث افزایش تمایل به تبلور شده و بلورهای سیلیکات کلسیم (مانند ولاستو نیت) و سیلیکات روی (مانند ویلمیت) تشکیل می دهند. از این خاصیت استفاده شد تا فریت های تک پخت طراحی گردد. بدین صورت که مقادیر کلسیم و یا روی دم ترکیب فریت طوری تنظیم می شود که فریت در مرحله پیش گرم و قبل از رسیدن به دمای کلسیناسیون مواد موجود در بدنه (حدود ۸۵۰-۱۰۵۰ درجه سانتیگراد‏) متبلور شود. در محدوده چنین دمایی که گازها و آب های پیوندی با شدت بیشتری در حال خروج از سطح کاشی می باشند، فریت متبلور شده است و به صورت یک لایه متخلخل و صلب در آمده است. در این هنگام، لعاب دیگر سیال نمی باشد و گازها به راحتی و بدون ایجاد عیبی می تواند از سطح لعاب خارج شوند. اما به تدریج و با افزایش دما چه اتفاقی خواهد افتاد؟
‏هنگامی که دما افزایش می یابد و به محدوده ۱۰۵۰-۱۱۰۰ درجه سانتیگراد ‏می رسد، تمامی بلورهای تشکیل شده در مرحله قبل، در زمینه شیشه ای فریت حل خواهند شد و مجدداً یک لایه ای از لعاب با سیالیت بالا بر روی سطح کاشی تشکیل می شود. باید توجه نمود که هم اکنون در بیشینه دمای پخت کاهش می باشیم. پس از سپری شدن زمان پخت در بیشینه دما، کاشی و لعاب سریعاً سرد می شوند. این عمل باعث می شود که لعاب دیگر مجدداً متبلور نشود و به صورت یک فاز شیشه ای و شفاف بر روی سطح کاشی تشکیل شود. البته در این مرحله، اگر هیچ بلوری تشکیل نشود لعاب حاصل براق خواهد بود در غیر این صورت تشکیل مجدد بلورها در مرحله سرمایش باعث ایجاد یک لعاب مات می گردد.
‏رفتار چنین فریت هایی را می توان به طور خلاصه بر روی منحنی پخت در شکل بالا نمایش داد.
‏حال که رفتار چنین فریت هایی بیان گردید، بهتر است در مورد ترکیب یک فریت براق دمای بالا بحث شود. در جدول بالا ترکیب یک نوع فریت براق دمای بالا آورده شده است.

همان طور که مشاهده می شود در ترکیب این فریت، مقدار SiO2 ‏زیاد و مقدار B2O2 اندک انتخاب شده است. این امر موجب می شود که نقطه ذوب فریت افزایش یافته و به دماهای بالاتر از ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد ‏منتقل شود.

مقادیر Al2O3‏در ترکیب این فریت ها زیاد انتخاب می شود تا در دماهای بالا، فریت سیالیت کمی داشته باشد و از جوشیدن آن جلو گیری شود. همچنین آلومینا باعث پایداری بیشتر فریت نسبت به تغییرات دمایی در دماهای پخت می شود. نقش دیگر آلومینا به خصوص در فریت های براق، کاهش سیالیت و جلوگیری از تبلور لعاب در محدوده پخت و سرمایش می باشد. نقش آلومینا در این فریت ها حیاتی است زیرا آلومینا باعث می شود این فریت ها در دمای بالا، در بازه دمایی بسیار محدودی تغییرات ویسکوزیته داشته باشند. همان طور که می دانیم، فریت های سنتی شامل مقادیر بالای سرب و بر می باشند که باعث کاهش شدید دمای ذوب و افزایش حساسیت آنها نسبت به تغییرات دمایی می شود. اما در فریت های دمای بالا، بر این مشکل غلبه شده است.

‏در این نوع فریت، اکسید بارپم قریب انبساط حرارتی و شفافیت را افزایش می دهد. اکسید سدیم و پتاسیم به عنوان کمک ذوب عمل خواهند نمود.

‏همان طور که ذکر گردید، اکسیدهای روی، کلسیم و منیزیم باعث تبلور فریت در مرحله پیش گرم می شوند. در این حالت خاص، مقادیر اکسید روی به دلیل کاهش قیمت، حداقل می باشد. لذا در هنگام پیش گرم، سیلیکات کلسیم متبلور شده و با ایجاد یک لایه متخلخل و صلب بر روی سطح کاشی، باعث سهولت در خروج گازها و عبور آنها از سطح لعاب خواهد شد. بدین ترتیب است که فریت های تک پخت، براق و دما بالا تشکیل می شوند

همگی می دانیم که امروزه تمایل به تولید محصولات تک پخت مانند کاشی های Monoporosa و Glazed Porcelain افزایش یافته است. مزیت این محصولات سرعت بالای تولید آنها و کاهش هزینه های سوخت به دلیل بهره گیری از فرآیند تک پخت می باشد. اما تاکنون اندیشیده ایم که چه نوع لعابی بر سطح چنین محصولاتی اعمال و تشکیل می شود و رفتار آن چگونه است؟

‏لعاب ها معمولاً شامل یک یا چند نوع فریت می باشند که در هنگام پخت و پس از عبور از دمای نرم شوندگی خود (Softening Temperature Point) ویسکوزیته آنها کاهش می یابد. عبور از دمای نرم شوندگی (۶۰۰-۷۰۰ درجه سانتیگراد) موجب افزایش سیالیت فریت ها خواهد شد.

حال می بایست تصور شود که یک فریت در دمای نرم شوندگی خود، مانند لایه ای نازک عسل مانندی بر روی بدنه کاشی خام قرار می گیرد. با افزایش تدریجی دما، کاشی به دمای کلسیناسیون مواد خام موجود در بدنه می رسد. آب خلل و فرج، آب پیوندی و گازهای متنوعی شرع به خارج شدن از سطح کاشی خواهند نمود. با افزایش هرچه بیشتر دما، سیالیت لعاب افزایش می یابد و حجم گازهای متصاعد شونده از سطح کاشی نیز بیشتر می شود.

در این هنگام، لعاب که بر روی بدنه کاشی قرار دارد اگر لعاب خامی نباشد و به صورت فاز شیشه ای روان در آمده باشد چگونه می تواند چنین حجم زیادی گاز را از خود عبور دهد بدون آن که عیبی در آن ایجاد شود؟ این مساله بزرگ ترین سد در راه تولید لعاب برای کاشی های تک پخت بوده است. به منظور غلبه بر این مشکل، فریت هایی براق و یا مات با نام فریت های دمای بالا در سال ۱۹۸۲ توسط Dr.Nilo Tozzi و همکارانش طراحی شد و توسعه یافت. این فریت ها شامل مقادیر بالای روی و کلسیم می باشند.

کلسیم و روی در فریت ها باعث افزایش تمایل به تبلور شده و بلورهای سیلیکات کلسیم (مانند ولاستو نیت) و سیلیکات روی (مانند ویلمیت) تشکیل می دهند. از این خاصیت استفاده شد تا فریت های تک پخت طراحی گردد. بدین صورت که مقادیر کلسیم و یا روی دم ترکیب فریت طوری تنظیم می شود که فریت در مرحله پیش گرم و قبل از رسیدن به دمای کلسیناسیون مواد موجود در بدنه (حدود ۸۵۰-۱۰۵۰ درجه سانتیگراد‏) متبلور شود. در محدوده چنین دمایی که گازها و آب های پیوندی با شدت بیشتری در حال خروج از سطح کاشی می باشند، فریت متبلور شده است و به صورت یک لایه متخلخل و صلب در آمده است. در این هنگام، لعاب دیگر سیال نمی باشد و گازها به راحتی و بدون ایجاد عیبی می تواند از سطح لعاب خارج شوند. اما به تدریج و با افزایش دما چه اتفاقی خواهد افتاد؟
‏هنگامی که دما افزایش می یابد و به محدوده ۱۰۵۰-۱۱۰۰ درجه سانتیگراد ‏می رسد، تمامی بلورهای تشکیل شده در مرحله قبل، در زمینه شیشه ای فریت حل خواهند شد و مجدداً یک لایه ای از لعاب با سیالیت بالا بر روی سطح کاشی تشکیل می شود. باید توجه نمود که هم اکنون در بیشینه دمای پخت کاهش می باشیم. پس از سپری شدن زمان پخت در بیشینه دما، کاشی و لعاب سریعاً سرد می شوند. این عمل باعث می شود که لعاب دیگر مجدداً متبلور نشود و به صورت یک فاز شیشه ای و شفاف بر روی سطح کاشی تشکیل شود. البته در این مرحله، اگر هیچ بلوری تشکیل نشود لعاب حاصل براق خواهد بود در غیر این صورت تشکیل مجدد بلورها در مرحله سرمایش باعث ایجاد یک لعاب مات می گردد.
‏رفتار چنین فریت هایی را می توان به طور خلاصه بر روی منحنی پخت در شکل بالا نمایش داد.
‏حال که رفتار چنین فریت هایی بیان گردید، بهتر است در مورد ترکیب یک فریت براق دمای بالا بحث شود. در جدول بالا ترکیب یک نوع فریت براق دمای بالا آورده شده است.

همان طور که مشاهده می شود در ترکیب این فریت، مقدار SiO2 ‏زیاد و مقدار B2O2 اندک انتخاب شده است. این امر موجب می شود که نقطه ذوب فریت افزایش یافته و به دماهای بالاتر از ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد ‏منتقل شود.

مقادیر Al2O3‏در ترکیب این فریت ها زیاد انتخاب می شود تا در دماهای بالا، فریت سیالیت کمی داشته باشد و از جوشیدن آن جلو گیری شود. همچنین آلومینا باعث پایداری بیشتر فریت نسبت به تغییرات دمایی در دماهای پخت می شود. نقش دیگر آلومینا به خصوص در فریت های براق، کاهش سیالیت و جلوگیری از تبلور لعاب در محدوده پخت و سرمایش می باشد. نقش آلومینا در این فریت ها حیاتی است زیرا آلومینا باعث می شود این فریت ها در دمای بالا، در بازه دمایی بسیار محدودی تغییرات ویسکوزیته داشته باشند. همان طور که می دانیم، فریت های سنتی شامل مقادیر بالای سرب و بر می باشند که باعث کاهش شدید دمای ذوب و افزایش حساسیت آنها نسبت به تغییرات دمایی می شود. اما در فریت های دمای بالا، بر این مشکل غلبه شده است.

‏در این نوع فریت، اکسید بارپم قریب انبساط حرارتی و شفافیت را افزایش می دهد. اکسید سدیم و پتاسیم به عنوان کمک ذوب عمل خواهند نمود.

‏همان طور که ذکر گردید، اکسیدهای روی، کلسیم و منیزیم باعث تبلور فریت در مرحله پیش گرم می شوند. در این حالت خاص، مقادیر اکسید روی به دلیل کاهش قیمت، حداقل می باشد. لذا در هنگام پیش گرم، سیلیکات کلسیم متبلور شده و با ایجاد یک لایه متخلخل و صلب بر روی سطح کاشی، باعث سهولت در خروج گازها و عبور آنها از سطح لعاب خواهد شد. بدین ترتیب است که فریت های تک پخت، براق و دما بالا تشکیل می شوند

همگی می دانیم که امروزه تمایل به تولید محصولات تک پخت مانند کاشی های Monoporosa و Glazed Porcelain افزایش یافته است. مزیت این محصولات سرعت بالای تولید آنها و کاهش هزینه های سوخت به دلیل بهره گیری از فرآیند تک پخت می باشد. اما تاکنون اندیشیده ایم که چه نوع لعابی بر سطح چنین محصولاتی اعمال و تشکیل می شود و رفتار آن چگونه است؟

‏لعاب ها معمولاً شامل یک یا چند نوع فریت می باشند که در هنگام پخت و پس از عبور از دمای نرم شوندگی خود (Softening Temperature Point) ویسکوزیته آنها کاهش می یابد. عبور از دمای نرم شوندگی (۶۰۰-۷۰۰ درجه سانتیگراد) موجب افزایش سیالیت فریت ها خواهد شد.

حال می بایست تصور شود که یک فریت در دمای نرم شوندگی خود، مانند لایه ای نازک عسل مانندی بر روی بدنه کاشی خام قرار می گیرد. با افزایش تدریجی دما، کاشی به دمای کلسیناسیون مواد خام موجود در بدنه می رسد. آب خلل و فرج، آب پیوندی و گازهای متنوعی شرع به خارج شدن از سطح کاشی خواهند نمود. با افزایش هرچه بیشتر دما، سیالیت لعاب افزایش می یابد و حجم گازهای متصاعد شونده از سطح کاشی نیز بیشتر می شود.

در این هنگام، لعاب که بر روی بدنه کاشی قرار دارد اگر لعاب خامی نباشد و به صورت فاز شیشه ای روان در آمده باشد چگونه می تواند چنین حجم زیادی گاز را از خود عبور دهد بدون آن که عیبی در آن ایجاد شود؟ این مساله بزرگ ترین سد در راه تولید لعاب برای کاشی های تک پخت بوده است. به منظور غلبه بر این مشکل، فریت هایی براق و یا مات با نام فریت های دمای بالا در سال ۱۹۸۲ توسط Dr.Nilo Tozzi و همکارانش طراحی شد و توسعه یافت. این فریت ها شامل مقادیر بالای روی و کلسیم می باشند.

کلسیم و روی در فریت ها باعث افزایش تمایل به تبلور شده و بلورهای سیلیکات کلسیم (مانند ولاستو نیت) و سیلیکات روی (مانند ویلمیت) تشکیل می دهند. از این خاصیت استفاده شد تا فریت های تک پخت طراحی گردد. بدین صورت که مقادیر کلسیم و یا روی دم ترکیب فریت طوری تنظیم می شود که فریت در مرحله پیش گرم و قبل از رسیدن به دمای کلسیناسیون مواد موجود در بدنه (حدود ۸۵۰-۱۰۵۰ درجه سانتیگراد‏) متبلور شود. در محدوده چنین دمایی که گازها و آب های پیوندی با شدت بیشتری در حال خروج از سطح کاشی می باشند، فریت متبلور شده است و به صورت یک لایه متخلخل و صلب در آمده است. در این هنگام، لعاب دیگر سیال نمی باشد و گازها به راحتی و بدون ایجاد عیبی می تواند از سطح لعاب خارج شوند. اما به تدریج و با افزایش دما چه اتفاقی خواهد افتاد؟
‏هنگامی که دما افزایش می یابد و به محدوده ۱۰۵۰-۱۱۰۰ درجه سانتیگراد ‏می رسد، تمامی بلورهای تشکیل شده در مرحله قبل، در زمینه شیشه ای فریت حل خواهند شد و مجدداً یک لایه ای از لعاب با سیالیت بالا بر روی سطح کاشی تشکیل می شود. باید توجه نمود که هم اکنون در بیشینه دمای پخت کاهش می باشیم. پس از سپری شدن زمان پخت در بیشینه دما، کاشی و لعاب سریعاً سرد می شوند. این عمل باعث می شود که لعاب دیگر مجدداً متبلور نشود و به صورت یک فاز شیشه ای و شفاف بر روی سطح کاشی تشکیل شود. البته در این مرحله، اگر هیچ بلوری تشکیل نشود لعاب حاصل براق خواهد بود در غیر این صورت تشکیل مجدد بلورها در مرحله سرمایش باعث ایجاد یک لعاب مات می گردد.
‏رفتار چنین فریت هایی را می توان به طور خلاصه بر روی منحنی پخت در شکل بالا نمایش داد.
‏حال که رفتار چنین فریت هایی بیان گردید، بهتر است در مورد ترکیب یک فریت براق دمای بالا بحث شود. در جدول بالا ترکیب یک نوع فریت براق دمای بالا آورده شده است.

همان طور که مشاهده می شود در ترکیب این فریت، مقدار SiO2 ‏زیاد و مقدار B2O2 اندک انتخاب شده است. این امر موجب می شود که نقطه ذوب فریت افزایش یافته و به دماهای بالاتر از ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد ‏منتقل شود.

مقادیر Al2O3‏در ترکیب این فریت ها زیاد انتخاب می شود تا در دماهای بالا، فریت سیالیت کمی داشته باشد و از جوشیدن آن جلو گیری شود. همچنین آلومینا باعث پایداری بیشتر فریت نسبت به تغییرات دمایی در دماهای پخت می شود. نقش دیگر آلومینا به خصوص در فریت های براق، کاهش سیالیت و جلوگیری از تبلور لعاب در محدوده پخت و سرمایش می باشد. نقش آلومینا در این فریت ها حیاتی است زیرا آلومینا باعث می شود این فریت ها در دمای بالا، در بازه دمایی بسیار محدودی تغییرات ویسکوزیته داشته باشند. همان طور که می دانیم، فریت های سنتی شامل مقادیر بالای سرب و بر می باشند که باعث کاهش شدید دمای ذوب و افزایش حساسیت آنها نسبت به تغییرات دمایی می شود. اما در فریت های دمای بالا، بر این مشکل غلبه شده است.

‏در این نوع فریت، اکسید بارپم قریب انبساط حرارتی و شفافیت را افزایش می دهد. اکسید سدیم و پتاسیم به عنوان کمک ذوب عمل خواهند نمود.

‏همان طور که ذکر گردید، اکسیدهای روی، کلسیم و منیزیم باعث تبلور فریت در مرحله پیش گرم می شوند. در این حالت خاص، مقادیر اکسید روی به دلیل کاهش قیمت، حداقل می باشد. لذا در هنگام پیش گرم، سیلیکات کلسیم متبلور شده و با ایجاد یک لایه متخلخل و صلب بر روی سطح کاشی، باعث سهولت در خروج گازها و عبور آنها از سطح لعاب خواهد شد. بدین ترتیب است که فریت های تک پخت، براق و دما بالا تشکیل می شوند

همگی می دانیم که امروزه تمایل به تولید محصولات تک پخت مانند کاشی های Monoporosa و Glazed Porcelain افزایش یافته است. مزیت این محصولات سرعت بالای تولید آنها و کاهش هزینه های سوخت به دلیل بهره گیری از فرآیند تک پخت می باشد. اما تاکنون اندیشیده ایم که چه نوع لعابی بر سطح چنین محصولاتی اعمال و تشکیل می شود و رفتار آن چگونه است؟

‏لعاب ها معمولاً شامل یک یا چند نوع فریت می باشند که در هنگام پخت و پس از عبور از دمای نرم شوندگی خود (Softening Temperature Point) ویسکوزیته آنها کاهش می یابد. عبور از دمای نرم شوندگی (۶۰۰-۷۰۰ درجه سانتیگراد) موجب افزایش سیالیت فریت ها خواهد شد.

حال می بایست تصور شود که یک فریت در دمای نرم شوندگی خود، مانند لایه ای نازک عسل مانندی بر روی بدنه کاشی خام قرار می گیرد. با افزایش تدریجی دما، کاشی به دمای کلسیناسیون مواد خام موجود در بدنه می رسد. آب خلل و فرج، آب پیوندی و گازهای متنوعی شرع به خارج شدن از سطح کاشی خواهند نمود. با افزایش هرچه بیشتر دما، سیالیت لعاب افزایش می یابد و حجم گازهای متصاعد شونده از سطح کاشی نیز بیشتر می شود.

در این هنگام، لعاب که بر روی بدنه کاشی قرار دارد اگر لعاب خامی نباشد و به صورت فاز شیشه ای روان در آمده باشد چگونه می تواند چنین حجم زیادی گاز را از خود عبور دهد بدون آن که عیبی در آن ایجاد شود؟ این مساله بزرگ ترین سد در راه تولید لعاب برای کاشی های تک پخت بوده است. به منظور غلبه بر این مشکل، فریت هایی براق و یا مات با نام فریت های دمای بالا در سال ۱۹۸۲ توسط Dr.Nilo Tozzi و همکارانش طراحی شد و توسعه یافت. این فریت ها شامل مقادیر بالای روی و کلسیم می باشند.

کلسیم و روی در فریت ها باعث افزایش تمایل به تبلور شده و بلورهای سیلیکات کلسیم (مانند ولاستو نیت) و سیلیکات روی (مانند ویلمیت) تشکیل می دهند. از این خاصیت استفاده شد تا فریت های تک پخت طراحی گردد. بدین صورت که مقادیر کلسیم و یا روی دم ترکیب فریت طوری تنظیم می شود که فریت در مرحله پیش گرم و قبل از رسیدن به دمای کلسیناسیون مواد موجود در بدنه (حدود ۸۵۰-۱۰۵۰ درجه سانتیگراد‏) متبلور شود. در محدوده چنین دمایی که گازها و آب های پیوندی با شدت بیشتری در حال خروج از سطح کاشی می باشند، فریت متبلور شده است و به صورت یک لایه متخلخل و صلب در آمده است. در این هنگام، لعاب دیگر سیال نمی باشد و گازها به راحتی و بدون ایجاد عیبی می تواند از سطح لعاب خارج شوند. اما به تدریج و با افزایش دما چه اتفاقی خواهد افتاد؟
‏هنگامی که دما افزایش می یابد و به محدوده ۱۰۵۰-۱۱۰۰ درجه سانتیگراد ‏می رسد، تمامی بلورهای تشکیل شده در مرحله قبل، در زمینه شیشه ای فریت حل خواهند شد و مجدداً یک لایه ای از لعاب با سیالیت بالا بر روی سطح کاشی تشکیل می شود. باید توجه نمود که هم اکنون در بیشینه دمای پخت کاهش می باشیم. پس از سپری شدن زمان پخت در بیشینه دما، کاشی و لعاب سریعاً سرد می شوند. این عمل باعث می شود که لعاب دیگر مجدداً متبلور نشود و به صورت یک فاز شیشه ای و شفاف بر روی سطح کاشی تشکیل شود. البته در این مرحله، اگر هیچ بلوری تشکیل نشود لعاب حاصل براق خواهد بود در غیر این صورت تشکیل مجدد بلورها در مرحله سرمایش باعث ایجاد یک لعاب مات می گردد.
‏رفتار چنین فریت هایی را می توان به طور خلاصه بر روی منحنی پخت در شکل بالا نمایش داد.
‏حال که رفتار چنین فریت هایی بیان گردید، بهتر است در مورد ترکیب یک فریت براق دمای بالا بحث شود. در جدول بالا ترکیب یک نوع فریت براق دمای بالا آورده شده است.

همان طور که مشاهده می شود در ترکیب این فریت، مقدار SiO2 ‏زیاد و مقدار B2O2 اندک انتخاب شده است. این امر موجب می شود که نقطه ذوب فریت افزایش یافته و به دماهای بالاتر از ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد ‏منتقل شود.

مقادیر Al2O3‏در ترکیب این فریت ها زیاد انتخاب می شود تا در دماهای بالا، فریت سیالیت کمی داشته باشد و از جوشیدن آن جلو گیری شود. همچنین آلومینا باعث پایداری بیشتر فریت نسبت به تغییرات دمایی در دماهای پخت می شود. نقش دیگر آلومینا به خصوص در فریت های براق، کاهش سیالیت و جلوگیری از تبلور لعاب در محدوده پخت و سرمایش می باشد. نقش آلومینا در این فریت ها حیاتی است زیرا آلومینا باعث می شود این فریت ها در دمای بالا، در بازه دمایی بسیار محدودی تغییرات ویسکوزیته داشته باشند. همان طور که می دانیم، فریت های سنتی شامل مقادیر بالای سرب و بر می باشند که باعث کاهش شدید دمای ذوب و افزایش حساسیت آنها نسبت به تغییرات دمایی می شود. اما در فریت های دمای بالا، بر این مشکل غلبه شده است.

‏در این نوع فریت، اکسید بارپم قریب انبساط حرارتی و شفافیت را افزایش می دهد. اکسید سدیم و پتاسیم به عنوان کمک ذوب عمل خواهند نمود.

‏همان طور که ذکر گردید، اکسیدهای روی، کلسیم و منیزیم باعث تبلور فریت در مرحله پیش گرم می شوند. در این حالت خاص، مقادیر اکسید روی به دلیل کاهش قیمت، حداقل می باشد. لذا در هنگام پیش گرم، سیلیکات کلسیم متبلور شده و با ایجاد یک لایه متخلخل و صلب بر روی سطح کاشی، باعث سهولت در خروج گازها و عبور آنها از سطح لعاب خواهد شد. بدین ترتیب است که فریت های تک پخت، براق و دما بالا تشکیل می شوند

همگی می دانیم که امروزه تمایل به تولید محصولات تک پخت مانند کاشی های Monoporosa و Glazed Porcelain افزایش یافته است. مزیت این محصولات سرعت بالای تولید آنها و کاهش هزینه های سوخت به دلیل بهره گیری از فرآیند تک پخت می باشد. اما تاکنون اندیشیده ایم که چه نوع لعابی بر سطح چنین محصولاتی اعمال و تشکیل می شود و رفتار آن چگونه است؟

‏لعاب ها معمولاً شامل یک یا چند نوع فریت می باشند که در هنگام پخت و پس از عبور از دمای نرم شوندگی خود (Softening Temperature Point) ویسکوزیته آنها کاهش می یابد. عبور از دمای نرم شوندگی (۶۰۰-۷۰۰ درجه سانتیگراد) موجب افزایش سیالیت فریت ها خواهد شد.

حال می بایست تصور شود که یک فریت در دمای نرم شوندگی خود، مانند لایه ای نازک عسل مانندی بر روی بدنه کاشی خام قرار می گیرد. با افزایش تدریجی دما، کاشی به دمای کلسیناسیون مواد خام موجود در بدنه می رسد. آب خلل و فرج، آب پیوندی و گازهای متنوعی شرع به خارج شدن از سطح کاشی خواهند نمود. با افزایش هرچه بیشتر دما، سیالیت لعاب افزایش می یابد و حجم گازهای متصاعد شونده از سطح کاشی نیز بیشتر می شود.

در این هنگام، لعاب که بر روی بدنه کاشی قرار دارد اگر لعاب خامی نباشد و به صورت فاز شیشه ای روان در آمده باشد چگونه می تواند چنین حجم زیادی گاز را از خود عبور دهد بدون آن که عیبی در آن ایجاد شود؟ این مساله بزرگ ترین سد در راه تولید لعاب برای کاشی های تک پخت بوده است. به منظور غلبه بر این مشکل، فریت هایی براق و یا مات با نام فریت های دمای بالا در سال ۱۹۸۲ توسط Dr.Nilo Tozzi و همکارانش طراحی شد و توسعه یافت. این فریت ها شامل مقادیر بالای روی و کلسیم می باشند.

کلسیم و روی در فریت ها باعث افزایش تمایل به تبلور شده و بلورهای سیلیکات کلسیم (مانند ولاستو نیت) و سیلیکات روی (مانند ویلمیت) تشکیل می دهند. از این خاصیت استفاده شد تا فریت های تک پخت طراحی گردد. بدین صورت که مقادیر کلسیم و یا روی دم ترکیب فریت طوری تنظیم می شود که فریت در مرحله پیش گرم و قبل از رسیدن به دمای کلسیناسیون مواد موجود در بدنه (حدود ۸۵۰-۱۰۵۰ درجه سانتیگراد‏) متبلور شود. در محدوده چنین دمایی که گازها و آب های پیوندی با شدت بیشتری در حال خروج از سطح کاشی می باشند، فریت متبلور شده است و به صورت یک لایه متخلخل و صلب در آمده است. در این هنگام، لعاب دیگر سیال نمی باشد و گازها به راحتی و بدون ایجاد عیبی می تواند از سطح لعاب خارج شوند. اما به تدریج و با افزایش دما چه اتفاقی خواهد افتاد؟
‏هنگامی که دما افزایش می یابد و به محدوده ۱۰۵۰-۱۱۰۰ درجه سانتیگراد ‏می رسد، تمامی بلورهای تشکیل شده در مرحله قبل، در زمینه شیشه ای فریت حل خواهند شد و مجدداً یک لایه ای از لعاب با سیالیت بالا بر روی سطح کاشی تشکیل می شود. باید توجه نمود که هم اکنون در بیشینه دمای پخت کاهش می باشیم. پس از سپری شدن زمان پخت در بیشینه دما، کاشی و لعاب سریعاً سرد می شوند. این عمل باعث می شود که لعاب دیگر مجدداً متبلور نشود و به صورت یک فاز شیشه ای و شفاف بر روی سطح کاشی تشکیل شود. البته در این مرحله، اگر هیچ بلوری تشکیل نشود لعاب حاصل براق خواهد بود در غیر این صورت تشکیل مجدد بلورها در مرحله سرمایش باعث ایجاد یک لعاب مات می گردد.
‏رفتار چنین فریت هایی را می توان به طور خلاصه بر روی منحنی پخت در شکل بالا نمایش داد.
‏حال که رفتار چنین فریت هایی بیان گردید، بهتر است در مورد ترکیب یک فریت براق دمای بالا بحث شود. در جدول بالا ترکیب یک نوع فریت براق دمای بالا آورده شده است.

همان طور که مشاهده می شود در ترکیب این فریت، مقدار SiO2 ‏زیاد و مقدار B2O2 اندک انتخاب شده است. این امر موجب می شود که نقطه ذوب فریت افزایش یافته و به دماهای بالاتر از ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد ‏منتقل شود.

مقادیر Al2O3‏در ترکیب این فریت ها زیاد انتخاب می شود تا در دماهای بالا، فریت سیالیت کمی داشته باشد و از جوشیدن آن جلو گیری شود. همچنین آلومینا باعث پایداری بیشتر فریت نسبت به تغییرات دمایی در دماهای پخت می شود. نقش دیگر آلومینا به خصوص در فریت های براق، کاهش سیالیت و جلوگیری از تبلور لعاب در محدوده پخت و سرمایش می باشد. نقش آلومینا در این فریت ها حیاتی است زیرا آلومینا باعث می شود این فریت ها در دمای بالا، در بازه دمایی بسیار محدودی تغییرات ویسکوزیته داشته باشند. همان طور که می دانیم، فریت های سنتی شامل مقادیر بالای سرب و بر می باشند که باعث کاهش شدید دمای ذوب و افزایش حساسیت آنها نسبت به تغییرات دمایی می شود. اما در فریت های دمای بالا، بر این مشکل غلبه شده است.

‏در این نوع فریت، اکسید بارپم قریب انبساط حرارتی و شفافیت را افزایش می دهد. اکسید سدیم و پتاسیم به عنوان کمک ذوب عمل خواهند نمود.

‏همان طور که ذکر گردید، اکسیدهای روی، کلسیم و منیزیم باعث تبلور فریت در مرحله پیش گرم می شوند. در این حالت خاص، مقادیر اکسید روی به دلیل کاهش قیمت، حداقل می باشد. لذا در هنگام پیش گرم، سیلیکات کلسیم متبلور شده و با ایجاد یک لایه متخلخل و صلب بر روی سطح کاشی، باعث سهولت در خروج گازها و عبور آنها از سطح لعاب خواهد شد. بدین ترتیب است که فریت های تک پخت، براق و دما بالا تشکیل می شوند

به تمامی مصنوعاتی که از کانیهای غیرفلزی ساخته می‌شوند، سرامیک (Ceramic) اطلاق می‌گردد. فرآورده‌های سرامیکی بسیار متنوعند و مصارف گوناگون دارند. انواع سرامیکها عبارتند از سرامیکهای بهداشتی ، سرامیکهای الکتریکی ، سرامیکهای ساختمانی ، شیشه‌ها ، انوع چینی ، مواد ساینده ، انواع لعاب ، انواع دیرگدازها ، تک بلورها و سرامیکهای پیشرفته. سرامیکها را بر اساس نوع بدنه آنها که ممکن است متراکم یا متخلخل باشد نیز تقسیم بندی می‌کنند.



مواد اولیه بدنه سرامیکها
مهمترین مواد اولیه بدنه سرامیکها خاک رسی ، آلکانی فلدسپات و سیلیس است. در سرامیکهای ویژه مانند سرامیکهای الکتریکی از تالک ، ترکیبات سدیم ، تیتانیوم و عناصر فلزی استفاده می‌شود.


آلکالی فلدسپات : در طبیعت به دو صورت فلدسپات پتاسیک و سدیک وجود دارد. فلدسپات سدیک خالص در دمای 1118 درجه سانتیگراد بطور کامل ذوب می‌شود. فلدسپات پتاسیک در دمای 1150 درجه شروع به ذوب شدن فلدسپات پتاسیک غیر متجانس است، زیرا هنگام ذوب شدن مایع SiO2 آزاد می‌شود و جامد لوسیت باقی می‌ماند. ذوب کامل فلدسپات پتاسیم در دمای 1580 درجه صورت می‌گیرد. فلدسپات پتاسیک بیشتر در بدنه سرامیک بکار می‌رود، در صورتی که فلدسپات سدیک در شیشه و لعاب به مقدار کم در بدنه استفاده می‌شود. آلکانی فلدسپات در بدنه دو نقش مهم ایفا می‌کند، کاهش دمای ذوب و ایجاد سختی.

سیلیس : نقش سیلیس در بدنه ، ایجاد فاز شیشه و افزایش مقاومت است.

خاک رس : بیشترین بخش سرامیک را تشکیل می‌دهد. کانیهای رسی به گروه کائولینیت ، اسمکتیت و ریکوتیت تقسیم می‌شوند که بیشترین مصرف را کائولن دارد. گلهایی که در سرامیک سازی بکار می‌روند. عبارتند از گل چینی ، گل سفالگری و گل توپی (گل بال).

گل چینی از کائولین ، آلکالی فلدسپات و سیلیس تشکیل شده است. گل چینی سفید ، حاوی 50 درصد کائولین ، 30 درصد فلدسپات ، 20 درصد سیلیس است. چنانچه شکل پذیری گل کم باشد به جای 50 درصد کائولین از 40 درصد همراه با 10 درصد گل توپی می‌توان استفاده کرد. گل توپی ، بیشتر از مونتموریونیت و کائولین دانه ریز و مواد آلی تشکیل شده است و خاصیت چسبندگی آن بسیار خوب است. گل سفالگری بیشتر از خاک رس تشکیل شده و بیشترین مصرف آن در تهیه آجر است.

انواع موادی که برای بهبود کیفیت به خاک افزوده می‌شوند:

اگر گل دارای خاصیت نسوز باشد یعنی در دمای پایین ، ذوب و سخت شود باید مواد کمک ذوب همچون تالک ، آهن ، یا فریت بر آن افزود.

اگر گل در دمای پایین ذوب می‌شود و حالت شکنندگی دارد باید مواد دیرگداز نظیر کائولن ، گل بال، خاک نسوز یا سیلیس اضلفه کرد.

اگر گل دارای چسبندگی زیاد باشد و هنگام خشک شدن با کاهش حجم زیاد همراه گردد باید سیلیس یا کائولین بر آن افزود.
چنانچه گل ترد باشد و چسبندگی کم داشته باشد باید گل بال یا بنتونیت به آن اضافه کرد.

اگر گل نیار به تغییر رنگ داشته باشد می‌توان مواد رنگی بر آن افزود.




سرامیکها پیشرفته
سرامیکهای پیشرفته از یک یا چند عنصر غیر فلزی و فلزی ساخته شده‌اند. خوصیات مهم این سرامیکها عبارت است از سختی زیاد ، استحکام ، مقاومت در برابر شوکهای حرارتی ، مقاومت زیاد در حرارت بالا و خواص ویژه الکتریکی. موارد کاربرد این سرامیکها در ساخت قطعات موتورهای ماشین و جت، الکترومغناطیس و مغناطیس ، بیوسرامیکها ، قطعات باطری ، دیرگدازه‌ها ، صنعت تصفیه نفت ، قطعات نوری ، ابزار برش و مته‌های حفاری ، ساینده‌ها ، سلولهای خورشیدی و سایر مواد می‌باشد.

نقش مواد در سرامیکها پیشرفته

زیرکونیوم : افزایش مقاومت مکانیکی و افزایش ضریب انبساط حرارتی. این نوع سرامیکهای پیشرفته در ابزارهای برش ، دیسکهای برش ، پرس داغ و پوشش بلبرینگ کاربرد دارند.

کاربیدها : برای سختی زیاد بکار می‌رود. سرامیکهای حاصله در مواد ساینده ، مته‌های حفاری ، پوشش نیروگاههای هسته‌ای ، قطعات توربینهای گازی و صیقل دادن فلزات سخت کاربرد دارد.

نیتریدها : این مواد سخت ، شکننده و عایق بسیار خوب الکتریکی حتی در دمای بالا باشند. این نوع سرامیکهای حاصله در اگزوز جتها ، بوته‌های ذوب فلزات و پوشش آنتن رادار هواپیما کاربرد دارد.

بور : این ماده کارایی بسیار خوبی در دمای بالا دارد.

آلومینیوم : این ماده باعث افزایش مقاومت الکتریکی ثابت بودن حجم و ابعاد در دمای خیلی زیاد ، کاهش ضریب هدایت گرما با افزایش دما ، سختی بالا و مقاومت بالای فشاری می‌شود. کاربرد این نوع سرامیکها در ابزار برش ، قطعات ماشینهای نساجی و بوته‌های ذوب فلزات می‌باشد.

بریلیوم : این ماده هدایت بسیار خوب حرارتی ، کاهش ضریب هدایت الکتریکی ، خواص دی الکتریک بسیار خوبی دارد.

خواص مهم سرامیکها

خواص مکانیکی : مقاومت مکانیکی سرامیک به ترکیب مواد ، اندازه ذات مواد اولیه ، دانه بندی ، شکل ذرات ، شرایط شکل دهی ، چگونگی خشک کردن و همچنین شرایط پخت بستگی دارد. مواد دانه ریز موجب کاهش تخلخل و بالا رفتن مقاومت سرامیک می‌گردند سیلیس و بال گلی باعث افزایش مقاومت مکانیکی می‌شوند.

خواص شیمیایی : آب ، اسیدها و محلولهای قلیایی با مواد سرامیکی واکنش انجام می‌دهند و تغییراتی در آنها وجود می‌آورند در سرامیکها ویژه از مواد مقاوم در برابر اسیدها و قلیاییها استفاده می‌شود.

خواص نسوزی : سرامیکهایی که برای دماهای بالا بکار می‌روند، از مواد دیرگداز تهیه می‌گردند.

خواص الکتریکی : از سرامیکها به عنوان نارسانای الکتریکی نیز استفاده می‌کنند.

(۱) دانشگاه آزاد اسلامی واحد میبد، (۲) دانشگاه تربیت مدرس تهران، (۳) پژوهشگاه مواد و انرژی کرج

چکیده : تحقیق حاضر به بررسی جایگزینی اکسیدروی نانو در ترکیب لعاب مونوپروزا پرداخته است. اکسیدروی مورد استفاده، قبلا به روش مکانوشیمیایی تهیه شده بود. مقایسه صورت گرفته بین لعاب حاوی اکسیدروی معمولی و لعاب حاوی اکسیدروی نانو، نشان از یک بهبود کلی در بعضی از پارامترهای مطلوب لعاب دارد. افزایش نسبی سفیدی ضمن حفظ ضریب انبساط حرارتی و مقاومت شیمیایی از پارامترهای مطرح می باشند.

تصاویر SEM ضمن تائید چسبندگی مناسب لعاب به انگوب، افزایش میزان ذرات ریز نامحلول لعاب را نیز تائید می کند. درصد بالاتر اکسیدروی فاز زمینه گزارش شده در آنالیز نقطه ای (EDAX) نیز مبین انحلال و پراکندگی مناسب اکسیدروی نانو در زمینه لعاب می باشد.

محقق: داود قهرمانی(۱) ، مجتبی عزیزی(۲)، محمدحسن امین(۳)

۱- مقدمه

سرامیک های کف و کاشی های دیوار سیستم های چندلایه ای هستند که هر لایه از طریق واکنش های حالت جامد و تبدیل های فازی در مخلوطی از پودرها بدست آمده است. لایه سطحی که مخلوطی آمرف از اکسیدها و افزودنی های غیرآلی       می باشد لعاب نامیده می شود.[۱]

لعاب، زیبایی ظاهری کاشی را تامین کرده و چون سطح واسط میان محیط و بدنه سرامیکی است، بخش عمده فشارهای وارد شده از محیط را تحمل می کند. بنابراین خصوصیات لعاب بر روی نحوه و زمان کارکرد کاشی تاثیر بسیار زیادی دارد.[۲]

اکثر لعابهای سفیدی که برای پوشش کاشی کف و دیوار به کار می روند حاوی زیرکونیوم می باشند. در این لعابها کدری در نتیجه تبلور چندین فاز بلوری از جمله سیلیکات زیرکونیوم در طول مرحله پخت محصول سرامیکی حاصل می شود.[۳]

همزمان بودن پخت بدنه و لعاب کاشی مونوپروزا باعث می شود برای رسیدن به کیفیت بهتر کاشی به نکاتی توجه شود:

مرحله اول(A) افزایش دما در منطقه پیش گرم کن با سرعت کمتر و پس از عبور از منطقه تغییرات فازی کوارتز با سرعت بیشتری صورت می گیرد. این مرحله نیاز به حدود ۱۲ دقیقه زمان دارد. چون سوختن مواد آلی بین ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد است پس در حضور آنها باید این مرحله به آرامی صورت گیرد (شکل ۱).

سپس در دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد برای خروج مواد فرار از بدنه و نیز ایجاد تخلخل مورد نیاز در بدنه از سرعت گرم کردن کاسته می شود. معمولا خروج CO2 از دمای ۷۰۰ درجه سانتیگراد اغاز شده و تا ۸۷۰ درجه سانتیگراد ادامه می یابد که بیشترین سرعت آن حوالی ۸۲۰ درجه است. در محدوده دمایی ۸۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد بایستی کلیه مواد فرار و گازهای ناشی از تجزیه کربناتها که بطور معمول  CO2می باشد در فاصله زمانی ۱۰ دقیقه خارج گردند.[۳]

شکل۱- منحنی پخت کاشیهای مونوپروزا [۵]

ویژگی لعاب کاشی مونوپروزا این است که نباید قبل از خروج مواد فرار سیستم نرم شود یعنی نباید ذوب شدن لعاب مانع خروج مواد فرار گردد. پس لعاب کاشی مونوپروزا باید دارای نقطه نرم شوندگی بالا باشد اما پس از شروع به ذوب باید سریعا ویسکوزیته اش کاهش یابد، یعنی باید تاخیر در ذوب را با کاهش شدید ویسکوزیته جبران نماید.

تفاوت کلی بین لعاب مونوپروزا و لعاب دو پخت سنتی به اکسیدهای CaO ,B2O3 ,ZnO ,K2O Na2O مربوط می گردد:

چون CaO در دمای پایین ویسکوزیته را افزایش داده و در دمای بالا آنرا کاهش می دهد، اکسید مناسبی جهت لعاب کاشی مونوپروزا می باشد. ZnO رفتاری شبیه CaO دارد و برای کاربرد در لعاب مونوپروزا مناسب است چون از حلالیت ZrO2 جلوگیری کرده و اپک شدن را افزایش می دهد و از طرف دیگر جلای لعاب را بهبود می بخشد. [۴ و ۵]

B2O3 از اکسیدهایی است که از آن باید کم استفاده شود، چون نقطه نرم شوندگی لعاب را شدیدا کاهش می دهد. با توجه به فراریت اکسید بور در دمای بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد همواره کاهش مقدار این اکسید در هنگام ساخت فریت وجود دارد. چون پخت کاشی های مونوپروزا معمولا در دمای ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد صورت می گیرد، امکان تبخیر اکسید بور در این دما، هر چند پخت سریع است، وجود دارد که باعث بروز عوارضی از قبیل ناهموار شدن سطح لعاب می گردد.

استفاده از  K2Oدر لعاب مونوپروزا مفید است، چون این اکسید کشش سطحی کمی داشته و پینهول را کاهش می دهد.

استفاده از Na2O در لعاب مونوپروزا توصیه نمی شود چون نقطه نرم شوندگی لعاب را به شدت کاهش می دهد. باید به این نکته توجه داشت که Na2O و K2O در کنار هم با تشکیل یوتکتیک نقطه نرم شوندگی لعاب را شدیدا کاهش می دهند، به همین دلیل حضور همزمان این دو اکسید در لعاب مونوپروزا توصیه نمی شود.[۴ و ۵]

با توجه به نقش مهم اکسیدروی، پروژه حاضر به بررسی استفاده از اکسیدروی میکرون در مقایسه با اکسیدروی نانو پرداخته است.

۲- فعالیتهای تجربی

اکسیدروی میکرون دارای اندازه ذرات ۴۰ تا ۵۰ میکرون و سایز ذرات نانو اکسیدروی ۲۴ تا۳۰ نانومتر در طی انجام تست BET  برآورد شده است.

از جمله روشهای مختلف تولید نانو اکسیدروی می توان به روش رسوب بخار شیمیایی، روش سل ژل پیرولیز پاششی که از روشهای سنتز فاز گازی می باشد و همچنین روش مکانوشیمیایی نیز اشاره کرد. نانو اکسیدروی مصرفی در این پروژه، به روش مکانوشیمیایی توسط شرکت فناوران کاتالیست ساخته شده است.

مواد اولیه مصرفی برای تهیه فریت مونوپروزا شامل موارد موجود در جدول(۱) می باشد. طبق فرمول زگر جدول(۲)، دو فرمول یکسان، یکی با اکسیدروی میکرون شکوهیه (R) و دیگری با اکسیدروی نانو (S) تهیه و داخل بوته های آلومینایی ریخته شدند و بعد از پخت در دمای ۱۴۵۰ درجه سانتیگراد با سرعت حرارت دهی ۱۰درجه سانتیگراد بر دقیقه و نگهداری ۳۰ دقیقه در ماکزیمم دما، از داخل کوره خارج و در آب سرد ریخته شدند (پخت دو فرمول همزمان و تبرید نیز همزمان صورت گرفت) و بدین ترتیب فریت ها تهیه و سپس داخل خشک کن خشک شدند.

سپس هر دو فریت پس از توزین به همراه ۳/۰ درصد تری پلی فسفات سدیم (TPP) (به عنوان روانساز)، ۱۰درصد کائولن زدلیتز (جهت تعلیق پذیری دوغاب لعاب)، ۰۵/۰ درصد چسب کربوکسی متیل سلولز (CMC) و نیز ۴۰ درصد آب، توسط فست میل تحت سایش تر قرار گرفت تا مانده روی الک ۴۵ میکرون هر فرمول به حدود پنج درصد رسید و نیز دانسیته جهت اعمال بر روی بدنه انگوب (لعاب آستری) خورده، gr/cm3 85/1 تنظیم شد. توسط ابزار اسلش دو محفظه ای (Orifice یا اصطلاحاً لعاب زن خطی) این دوغابها تحت شرایط یکسان بر روی بدنه های خام انگوب خورده اعمال گردید و سپس جهت خشک شدن در خشک کن قرار گرفت.

پس از خشک شدن، نمونه ها داخل کوره رولری شرکت کاشی نارین میبد تحت دمای ۱۱۱۰درجه سانتیگراد و سیکل ۴۸ دقیقه (کوره ۹۵ متری شرکت سیتی ایتالیا) پخت شدند.

کاشی های پخت شده به منظور بررسیهای تست های شیمیایی، طیف سنجی، اندازه گیری ضریب انبساط حرارتی، تست شوک حرارتی، تست اتوکلاو و نیز بررسیهای فازی تهیه شدند.

همچنین از کاشیهای پخت شده به منظور بررسیهای ریزساختاری مقطع عرضی تهیه و مانت گردید. به منظور اندازه گیری ضریب انبساط حرارتی لعاب، دستگاه دیلاتومتری (NETZSCH, DIL 402) استفاده شد و ابعاد نمونه های مورد آزمایش mm4450 بود. از دستگاه طیف سنج (GRETAG MACBETH-CFX) جهت بررسی شدت سفیدی هر نمونه استفاده گردید. شناسایی فازها توسط دستگاه پراشگر پرتو ایکس (Simens, model D-500) صورت پذیرفت. بررسیهای میکروسکوپی بر روی نمونه ها نیز با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی ساخت شرکت فیلیپس (Philips) از کشور هلند و مدل XL30 بود.

تعریف

• از نظر واژه: 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.

نقش اجزای سه‌ گانه در سرامیک

• خاک رس: موجب نرمی ‌و انعطاف و تشکیل ذرات بلوری سرامیک می‌شود.
• ماسه: قابلیت چین خوردن ، پس از خشک و گرم شدن و تشکیل ذرات بلوری سرامیک را کاهش می‌دهد.
• 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 کاهنده‌هاى موجود در محیط ، تغییر می‌کند. در قرن حاضر 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 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 می‌شود و خاصیت شکنندگی آن کم می‌گردد و بر خلاف شیشه‌های معمولی دیگر ، ایجاد یا پیدایش شکاف کوچک در آنها ساری نمی‌باشد،‌ 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 می‌شود که آن را اصطلاحا پیروسرام می‌نامند.

کاربردهای آجرهای نسوز

از آجرهای نسوز بدلیل مقاومت حرارتی بالا ، در پوشش درونی کوره‌های صنعتی استفاده می‌شود. آجرهای نسوز انواع مختلفی دارد. باتوجه به نوع ماده استفاده شده در ترکیبات آنها ، گستره‌های مختلفی را تحمل می‌کنند. تا دهه 1960 از کربن و خاک نسوز برای پوشش کوره‌ها استفاده می‌شد، اما امروزه با ساخت انواع آجرهای نسوز از آنها در پوشش داخلی کوره استفاده می‌شود.

آجرهای سیلیسی

قسمت عمده این آجرها را خاک‌های سیلیسی که به کوارتزیت معروف است تشکیل می‌دهد. کوارتزیت شامل 95% SiO₂ و به مقدار جزئی Al₂O₃ ، Fe₂O₃ ، TiO₂ ، K₂O و Na₂O می‌باشد. از این آجرها در گذشته برای پوشش جدار درونی کوره‌های فولادسازی استفاده می‌شد.

ولی بدلیل رسانایی گرمایی زیاد در نفوذناپذیری در مقابل گازها ، امروزه بیشتر برای پوشش جدار درونی کوره‌های تولید خمیر شیشه در کارخانه‌های شیشه سازی ، کوره‌های کک سازی گازسوز و کوره‌های سرامیک سازی استفاده می‌شود.

آجرهای آلومینیومی

این آجرها ، دارای درصد بالایی از آلومین ( Al₂O₃) می‌باشند. آنها را از مخلوط کائولن ، بوکسیت و کروندوم که بیش ار 70% آلومین دارد، تهیه می‌کنند دمای پخت این آجرها در حدود 1200 تا 1800 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. آجرهای نسوز آلومینیومی برای پوشش جداره درونی کوره‌های ذوب فولاد مصرف می‌شوند.
در مقابل مواد قلیایی مقاومند، بنابراین از آنها برای پوشش جداره درونی کوره‌های سیمان سازی و شیشه‌سازی هم استفاده می‌شود.

این آجرها شامل اکسید منیزیم (MgO) و SiO₂ به فرمول 2MgO SiO₂ می‌باشند. برای تهیه اکسید منیزیم ، کربنات منیزیم طبیعی (ماگنزیت) یا دولومیت را در دمای بین 550 درجه سانتی‌گراد تا 1800درجه سانتی‌گراد حرارت می‌دهند. اضافه کردن مقداری Cr₂O₃ ( اکسید کروم III ) یا Fe₂O₃ ( اکسید آهن III ) به مخلوط MgO و SiO₂ باعث افزایش مقاومت گرمایی آجرهای نسوز قلیایی می‌شود.
از این آجرها برای پوشش جدار درونی کوره‌های باز در فولادسازی ، کوره‌های دوار در کارخانه‌های سیمان سازی و در قسمتهای بالای کوره‌های ذوب شیشه و صنایع فلزات غیرآهنی ، استفاده می‌شود.

آجرهای نسوز ویژه

این آجرها نوع خاصی از آجرهای نسوز هستند و در صنعت برای منظورهای ویژه‌ای کاربرد دارند. این آجرها از ترکیبات فلزات واسطه می‌شوند. متداولترین آجرهای این گروه عبارتند از:

آجر زیرکونیوم

این آجر از سولفات زیرکونیوم طبیعی با افزودن مقدار کمی آلومین به کوارتز تهیه می‌شود. بیشترین کاربرد آن در ساختن کوره ذوب آلومینیوم ، کوره مخزن شیشه مذاب و کوره‌های دارای دمای بالا می‌باشد. همچنین از ذوب سولفات زیرکونیوم با آهک ناخالصی آن به همراه سیلیکات کلسیم جدا می‌شود و می‌توان ZrO₂ (اکسید زیرکونیوم) خالص بدست آورد. با افزودن مقدار 5 درصد وزنی از MgO یا CaO ، بلورهای مکعبی آن تشکیل می‌شود.
ZrO₂ مقاومت گرمایی بالایی دارد، بهمین دلیل از آن در ساختن بوته‌های ذوب فلز در صنایع ذوب فولاد و در راکتورهای اتمی به عنوان بازتاب دهنده نوترون استفاده می‌شود.

آجر اکسید کروم - کوروندوم

این آجرها دارای 5 تا 10 درصد اکسید کروم I , II و 90 تا 95 اکسید آلومینیوم (Al₂O₃) هستند و در مقابل مواد قلیایی مقاوم هستند. از این نوع آجر برای ساختن بخش درونی کوره بلند ذوب آهن استفاده می‌شود.

آجرهای اکسید کروم

دارای 95 درصد Cr₂O₃ می‌باشد. برای تهیه آن از Cr₂O₃ سنتزی استفاده می‌شود. این نوع آجر در ساختن کوره ذوب خمیر شیشه مخزن در صنعت شیشه‌سازی مصرف دارند.

دمای ذوب انواع آجرهای نسوز

مفاهیم زمینه ای در علم سرامیک و شکست

برای آشنایی با مواد سرامیکی ، بهتر است به دو مفهوم توجه کنیم که در این مقاله سعی داریم که این مفاهیم را توضیح دهیم . اولین مفهوم این است که تنها سه بخش عمده از مواد سرامیکی داریم که در صنعت دندانسازی مورد استفاده قرار می گیرند . این سه گروه به شرح زیر هستند :
1 ـ مواد شیشه ای ( glass materials )
2 ـ شیشه های پر شده با ذرات ( particle-filled glasses )
3 ـ سرامیک های پلی کریستال ( polycrystalline ceramics )
که خواص و ویژگی های هر یک از این گروه ها را مورد بحث قرار می دهیم .
دومین مفهوم این است که هر یک از این مواد سرامیکی به طور بالقوه می توانند به صورت ترکیبی ( کامپوزیتی ) عمل کنند که این بدین معناست که این مواد می توانند به صورت ترکیبی از دو یا چند گروه بالا مورد استفاده قرار گیرند . از این لحاظ بسیاری از موادی که به ظاهر متفاوت هستند ، هنگامی که از دیدگاه ما مورد بررسی قرار گیرند ، روابط و شباهت های یکسانی را در ترکیبات ( کامپوزیت ها ) ایفا می کنند .
بررسی های تاریخی از استفاده ی مواد سرامیکی در صنعت دندانسازی دو رویه را درطی زمان بیان می کند . این دو رویه به شرح زیر هستند :
1 ـ سرامیک های دندانسازی که حالت آمورف ( شیشه ای ) دارند ، از لحاظ زیبایی نسبت به انواع دیگر سرامد هستند . و این در حالی است که سرامیک هایی که مقاومت کششی بالاتری دارند ، عمدتاً ساختاری کریستالی دارند . و البته در ساخت مواد دندانسازی هر دو فاکتور زیبایی و استحکام برای ما مهم است .
2 ـ درطی گذر زمان ، حرکت به سمت استفاده از مواد با ساختار پلی کریستال کامل ، انجام شده است . در جداول 1 و 2 جزئیاتی از ترکیبات پایه و مثال های تجاری از مواد سرامیکی مورد استفاده در دندانسازی آمده است . این موارد را بر اساس سه گروه اصلی مواد مورد استفاده در صنعت دندانسازی طبقه بندی کردیم .

جدول1

جدول2

سرامیک های شیشه ای ( glassy ceramics ) :

مواد سرامیکی شیشه ای ، بهترین تطابق را با خواص اپتیکی دندانها و عاج آنها دارند .
شیشه یک شبکه ی سه بعدی از اتم هاست که الگوی منظم فضایی ندارد . در این مواد ، بین نزدیک ترین همسایه و همسایه ی بعدی ، الگوی منظم فضایی ( از لحاظ فاصله یا زاویه ) وجود ندارد ؛ بنابراین ساختار شیشه آمورف است . ( یا ساختاری بی شکل دارد )
به طور کلی شیشه های مورد استفاده در سرامیک های دندانی از یک گروه مینرالی معدنی با نام فلدسپارها ، مشتق می شوند و برپایه ی سیلیکا ( اکسید سیلیسیم ) و آلومینا ( اکسید آلومینیوم ) ساخته شده اند . از این رو پرسلان های فلدسپاتی به خانواده ای تعلق دارند که به آنها شیشه های آلومینوسیلیکاتی می گویند . شیشه هایی که برپایه ی فلدسپار هستند ، نسبت به تبدیل شدن به حالت بلوری درطی پخت مقاومت نشان داده و دارای گسترده پخت وسیعی هستند ( پایداری آنها اگر دما به بالاتر از حد بهینه برسد ، یکباره افت می کند) این مواد زیست سازگار هستند . در شیشه های فلدسپاتی ، شبکه ای متشکل از اتصالات پل مانندی وجود دارد که این پل ها از اتصال بین سیلیسیم با اکسیژن تشکیل شده اند . این اتصالات گاه و بی گاه به وسیله ی کاتیون هایی مانند سدیم ( ) یک بار مثبت و یا پتاسیم یک بار مثبت ( ) شکسته می شوند . حضور این بارهای مثبت موجب اصلاح شیشه و بالانس بارهای اتم های اکسیژن غیر پل می شوند . کاتیون های اصلاح کننده ، خواص مهمی از شیشه را تغییر می دهند ؛ برای مثال : دمای پخت یا ذوب را کاهش می دهند و یا موجب افزایش انبساط و انقباض حرارتی می شود .

شیشه های پر شده با ذرات ( Partic - filled glasses ) :

در این نوع از مواد ، ذرات پر کننده به ترکیب اولیه ی شیشه اضافه می شوند . این اضافه شدن ذرات موجب بهبود خواص مکانیکی و کنترل اثرات اپتیکی مانند ماتی ( opalescence ) ، رنگ ( color ) و شفافیت ( opacity ) می شود . این پر کننده ها معمولاً از مواد کریستالی انتخاب می شوند ولی این امکان وجود دارد که این مواد از ذرات شیشه ای با نقطه ذوب بالاتر نسبت به شیشه ی پایه نیز انتخاب شوند . یک چنین ترکیباتی که بر پایه ی دو یا چند ماده ی مجزا ( فاز مجرا) تشکیل شده اند ، با عنوان کامپوزیت ( composites ) معروف اند . البته نام کامپوزیت در نوشته های مربوط به دندانپزشکی بیشتر به معنای کامپوزیت های با پایه ی رزین ( resin based composites ) است . این تصویر که اکثر سرامیک های دندانی ، مواد کامپوزیتی هستند ، برای درک بهتر در مورد آنها ، مفید می باشد . برای اینکه در مطالعه ی شیشه های پر شده با ذرات گیج نشویم ، این مواد را بر اساس نوع ذرات پر کننده و مقدار آنها ، علت اضافه کردن ذرات و چگونگی اضافه شدن ذرات به شیشه پایه ، طبقه بندی می کنیم .
اولین پر کننده ای که برای سرامیک های دندانی استفاده شد ، ذرات کریستالی ، مینرالی است که لوسیت نامیده می شود . این پر کننده برای تولید پرسلان هایی ( چینی هایی ) استفاده می شود که بتوانند به خوبی و بر اساس فلزات مورد استفاده در ساختارش آتش بگیرد . ضریب انبساط گرمایی لوسیت بالا است . در زیر ضریب انبساط گرمایی برای عده ای از مواد آمده است :

لوسیت

شیشه های فلدسپاتی

آلیاژهای دندانی
اضافه کردن تقریباً 17 ـ 25 درصد وزنی پر کننده ی لوسیت به شیشه ی مورد استفاده در دندانسازی ، پرسلانی تولید می کند که در هنگام پخت با آلیاژهای دندانسازی همگون است . ( از لحاظ گرمایی ) . سیستم های سرامیک ـ فلز که اولین بار در سال 1962 تولید شدند ،برای تولید 70 تا 80 درصد از پروتزهای ثابت کننده ( Fixed prostheses) استفاده می شود .
افزایش در استحکام میانگین در قطعات پروتزها نیز به وسیله ی پر کننده ی مناسب و یکنواختی در پراکندگی پر کننده در فاز شیشه ای ، به دست می آید . بر اساس چیزی که گفتیم یک تکنیک با نام استحکام بخشی دیسپرشن ( dispersion strengthening ) به وجود آمده است . اولین سرامیک استحکام داده شده به وسیله ی این روش ، از شیشه های فلدسپاتی با پر کننده ی ذرات آلومینیوم اکسید ( با درصد وزنی 55 % ) ساخته شد . البته از لوسیت با درصد 45 ـ 55 درصد وزنی نیز برای تولید قطعات استحکام داده شده به وسیله ی این روش ، استفاده شده است که این درصد استفاده شده از لوسیت از مقدار مورد نیاز برای سرامیک ـ فلز بیشتر است . سرامیک های تجاری با پر کننده ی به هم چسبیده از لوسیت نیز وجود دارند که این نوع سرامیک را با پرس کردن پودر و مواد اولیه ی لازم ، در داخل یک قالب تولید می کنند . به غیر از رفتار انقباضی در سرامیک های دندانسازی ، گفته شده است که این دو مزیت را در زیر می بینیم :
1 ـ لوسیت به خاطر ضریب شکستش که به ضریب شکست شیشه های فلدسپاتی نزدیک است ؛ مورد توجه قرار دارد . این نزدیکی ضریب شکستها ، موجب باقی ماندن حالت نیمه شفافی در این نوع شیشه هاست .
2 ـ لوسیت با سرعت بیشتری نسبت به شیشه ی بدون لوسیت اچ می شود . و موجب پدید آمدن خاصیت اچ شدن انتخابی ( selective etching ) می شود که درطی عمل اچ شدن شیشه ی حاوی لوسیت ، تعداد زیادی برجستگی ایجاد می شود که این برجستگی ها موجب افزایش قدرت پیوند میکرومکانیکی بین لوسیت و شیشه می شود .

شیشه ـ سرامیک ها ( زیر مجموعه ی ویژه ای از شیشه های پر شده با ذرات ) :

ذرات پر کننده ی کریستالی می توانند به صورت مکانیکی به شیشه اضافه شوند ، برای مثال این کار را می توان با مخلوط کردن ذرات کریستالی پر کننده باپودر شیشه ، قبل از پخت انجام داد . در تحقیقات انجام شده در سالهای اخیر، ذرات پر کننده در داخل جسم شیشه ای ، رشد داده می شوند . در واقع این کار پس از شکل دهی نمونه ( مانند یک پروتز ) انجام می شود .
پس از انجام عمل شکل دهی ، جسم شیشه ای تحت عملیات حرارتی خاصی قرار می گیرد که این عملیات حرارتی موجب رسوب و رشد فاز کریستالی در داخل شیشه می شود .
به دلیل اینکه پر کننده ها از لحاظ شیمیایی از خود اتم های شیشه مشتق شده اند ، ترکیب شیشه ی باقی مانده درطی این پروسه که Ceraming نام دارد ، عوض می شود . این ماده ی به وجود آمده که در اصل یک کامپوزیت پر شده با ذرات است ، شیشه سرامیک نامیده می شود . ( Dentsply ) material dicor اولین شیشه ـ سرامیک تجاری است که برای تولید پروتزهای ثابت کننده ، استفاده شد . این شیشه ـ سرامیک شامل ذرات پر کننده ای از یک نوع میکای کریستالی ( با درصد حجمی تقریباً 55 درصد ) است .
به علاوه ، اخیراً یک شیشه ـ سرامیک حاوی 70 درصد حجمی پر کننده ی دی سیلیکات لیتیم برای استفاده های دندانپزشکی به صورت تجاری ، تولید شده است .

سرامیک های پلی کریستال ( polycrystalline ceramics ) :

سرامیک های پلی کریستال هیچ قسمت شیشه ای ( آمورف ) ندارد . و همه ی اتم هایش به صورت متراکم و در یک آزمایش منظم قرار گرفته اند که این امر باعث می شود که یک ترک با سختی و مشکل بیشتری نسبت به شیشه های با دانسیته ی کمتر و شبکه ی نامنظم ، گسترش پیدا کند . از این رو ، سرامیک های پلی کریستال به طور عمومی از سرامیک های شیشه ای محکمتر هستند و تافنس ( چقرمگی ) آنها نیز بیشتر است .
تولید اشکال پیچیده ( به عنوان مثال یک پروتز ) از سرامیک های پلی کریستال ، مشکل تر از تولید این قطعات از سرامیک های شیشه ای است . از این رو ، پروتزهایی با کارایی خوب که از سرامیک های پلی کریستال ساخته شده باشد تا قبل از استفاده از وسایل کامپیوتری ( computer – aid manufacturing ) به صورت عملی مورد استفاده قرار نگرفت .

به طور کلی این سیستم های کمکی کامپیوتری از یک دستگاه داده ی سه بعدی برای نشان دادن وضعیت دندان ها ، یا مدل مومی شکل از زیر ساختار مطلوب ، استفاده می کند . این دستگاه داده ی سه بعدی برای ایجاد یک قالب بسط داده شده که پودر سرامیک در داخل آن قرار می گیرد ، استفاده می شود .
سرامیک های پلی کریستال تمایل به مات بودن بیشتری نسبت به سرامیک های شیشه ای دارد ، بنابراین این مواد در کلیه ی مکان های مورد نیاز در دیواره ی پروتزها استفاده نمی شود . این سرامیک ها که از لحاظ مکانیکی خواص بهتری نسبت به مواد شیشه ای دارند ، معمولاً با روکشی از مواد شیشه ای مورد استفاده قرار می گیرند تا حالت زیبایی پروتز تولیدی بیشتر شود .
سرامیک ها در حالت کلی نور را از خود عبور می دهند در حالی که فلزات حتی در ضخامت های بسیار کم نیز نور را از خود عبور نمی دهند . در واقع نحوه ی قرارگیری باندهای الکترونی در فلزات به نحوی است که طول موج مرئی را کاملاً جذب می کند . اما سرامیک ها دارای باندهای الکترونی هستند که طول موج مرئی را از خود عبور می دهد . حال این سوال پیش می آید که اگر سرامیک ها نور را از خود عبور می دهند ! پس چرا سرامیک ها حالت کدر مانند دارند ؟
در جواب باید گفت که اکثر سرامیک ها ، پلی کریستال اند و این پلی کریستال بودن آنهاست که موجب کدر بودن آنها می شود و در صورتی که بتوان یک سرامیک را به صورت تک کریستال تهیه کرد ، می توان آن را به صورت شفاف دید . البته در مورد سرامیک ها ، علاوه بر پلی کریستال بودن ، ضخامت نیز بر انتقال نور در آنها تاثیر دارد . در واقع در استفاده از سرامیک های پلی کریستال در دندانسازی به ضخامت بدنه ی سرامیکی نیز توجه می شود که این مساله باعث این می شود که یک بدنه راپوشش دهند ولی بدنه ی دیگری ( با ضخامت کمتری ) را پوشش ندهند .

---

RE: بررسی سرامیک های مورد استفاده در صنایع دندانسازی - mahsa - سه شنبه-۱۵-۶-۱۳۹۰ ۱۲:۵۵ عصر

سراميک هاي زير ساختاري(substructure ceramics)

توسعه ي سراميک مستحکم تر براي تمام پروتزهاي سراميکي پوشش داده شده، مي تواند به صورت يک گذار به سمت افزايش درصد حجمي مواد کريستالي و کاهش حجم شيشه نشان داده شود.سرانجام اين پيشرفت ها، رسيدن حجم مواد شيشه اي پروتزها به صفر است.در سال1965،McLean،گزارشي مبني برافزايش استحکام شيشه هاي فلدسپاتي با افزودن ذرات اکسيد آلومينيوم ارائه کرد.و در همان سال General Electricبراي اولين بار از تکنولوژي استحکام بخشي ديسپرشن به صورت کاربردي، براي مقره هاي خطوط فشار قوي بهره برد.در اواخر دهه ي 1980، يک روش براي افزايش قابل توجه آلومينيوم اکسيد(از 55 درصد وزني به 70 درصد حجمي)، بوجود آمد.
اين روش در ابتدا با پودر آلوميناي سبک انجام مي شد که اين پودر بواسطه ي حرارت دهي به همديگر مي چسبيد،سپس اين توده ي آلومينايي متخلخل که مانند يک بسته، از ذرات آلوميناي به هم چسبيده تشکيل شده بود را با شيشه پر مي کردند.در طي فرآيند پخت آلومينا که منجز به ايجاد توده ي سبکي مي شد، ذرات آلومينايي که در مجاورت هم بودند، در محل هاي اتصال به هم پيوند مي خوردند و ايجاد يک شبکه ي سه بعدي از ذرات به هم چسبيده مي شد.همچنين پس از ايجاد ساختار آلومينايي متخلخل، يک شيشه ي مذاب با ويسکوزيته ي پايين، بوسيله ي نيروهاي موينيگي وارد ساختار متخلخل مي شد.اين کار باعث ايجاد يک ترکيب سه بعدي از آلومينا و شيشه مي شود.اگر چه تنها70درصد حجمي اکسيد آلومينيوم در اين سراميک وجود دارد ولي استحکام و تافنس شکست آن برابر با سراميک هاي آلومينايي با100 درصد پلي کريستال است.
دو پيشرفت کليدي که اجازه ي استفاده ي کاربردي از سراميک هاي کاملاً پلي کريستال را در پروتزهاي ثابت کننده دارد عبارتند از:
1)قابليت استفاده از پودرهاي شروع کننده ي بسيار کنترل شده.
2)استفاده از کامپيوترها در پروسه هاي سراميکي.برعکس سراميک هاي شيشه اي، سراميک هاي پلي کريستال قابليت پرس شدن براي رسيدن به مواد با دانسيته ي بالا را در قالب هاي با اندازه ي بزرگتر را ندارد.سراميک هاي پلي کريستال از پودر آنها توليد مي شود که آنها تنها تا 70 درصد دانسيته ي تئوري شان مي توان فشرده سازي کرد.از اين رو سراميک هاي پلي کريستال در هنگامي که با بيشترين دانسيته، پخت شوند، به اندازه ي 30 درصد حجمي شرينکيج دارند.براي داشتن پروتزهاي نهايي مناسب، مقدار شرينکيج يايد به دقت اندازه گيري گردد و در طراحي به آن توجه شود.
پودرهاي اوليه مناسب که توانايي يکنواخت شدن در فشرده سازي را دارند.يک پيش نياز براي رسيدن به شرينکيج قابل محاسبه و تجديد پذير است.
تحقيقات انجام شده در علم توليد سراميک ها از اواخر دهه ي 1980 تا دهه ي 1990 منجر به دسترسي تجاري به پودرهاي مناسب براي استفاده ها در زمينه ي دندانسازي شده است تقريباً همزمان با پيشرفت تکنولوژي، پالايش پودر موجب توسعه ي ماشين هاي کامپيوتري و افزايش قابليت محاسبه ي دستگاه هاي سه بعدي داده شده است.
دو روش براي توليد پروتز از سراميک هاي پلي کريستال و به صورت تجاري ارائه شده است که در هر روش، يک قطعه ي خام با اندازه ي بزرگتر از حد مطلوب ايجاد مي شود و در محاسبه ي خواص شرينکيج اين قطعه ي خام از دستگاه هاي سه بعدي داده استفاده مي شود.در روش اول، يک قالب با اندازه ي بزرگتر از حد مطلوب بر اساس 20000اندازه گيري از قالب آزمايشگاهي اسکن شده، ساخته مي شود.سپس اکسيد آلومينيوم يا اکسيد زيرکونيوم در داخل اين قالب فشرده شده که مقدار فشردگي بر اساس شرينکيج مطلوب محاسبه مي گردد.
در روش دوم، يک قطعه ي نيمه خام از اکسيد زيرکونيوم ماشين کاري شده و به قطعه ي مورد نظر تبديل مي شود که اندازه ي آن کمي بزرگتر از حد مطلوب است که علت آن اين است که پس از پخت نمونه به اندازه ي مورد نظر برسد.در اين سيستم، دانسيته ي هر قطعه ي اوليه براي محاسبه ي دقيق شرينکيج قطعه بر روي آن ثبت مي شود.در واقع در اين روش که روش جولي در ساخت قطعات سراميکي معروف است، يک قطعه ي سراميکي بوسيله ي يک ماشين تراش از قطعه خام بدست مي آيد.
اکسيد زيرکونيوم بهبود يافته زيرکونياي بهبود يافته از لحاظ تافنس (چقرمگي)، يک سراميک پلي کريستال است که در حال حاضر براي کاربرد هاي دندانپزشکي در دسترس است.البته به خاطر اينکه اين ماده مکانيزم و همچنين تافنس شکست متفاوتي بست به ديگر سراميک هاي پلي کريستال است که در حال حاضر براي کاربردهاي دندانپزشکي در دسترس است. البته به خاطر اينکه اين ماده مکانيزم و همچنين تافنس شکست متفاوتي نسبت به ديگر سراميک هاي پلي کريستال دارد، بايد مورد بررسي جداگانه اي قرار گيرد.که جزئيات تافنس شکست واستحکام اين ماده را در بخش زير بيشترمورد بررسي قرار مي دهيم.اما در اينجا کافيست که تافنس را به معناي اشکال در رشد ترک در نظر بگيريم.

برخلاف آلومينا، اکسيد زيرکونيم در طي پخت از يک حالت کريستالي به حالت ديگر تغيير شکل مي دهد.در دماي پخت زيرکونيا در حالت تتراگونال است و در دماي اتاق به حالت مونوکلينيک در مي آيد.يک سلول واحد مونوکلينيک، 404درصد بيشتر از زماني که تتراگونال است ،فضا اشغال مي کند.البته اين مسئله باعث فروريختن زيرکونيا در فرآيند سردکردن، مي شود.و ساختار زيرکونيا را ناپايدار مي کند.در اواخر دهه ي 1980، مهندسين سراميک توانستند ساختار تتراگونال را در دماي اتاق و به کمک اضافه کردن مقدار کمي (3-8 درصد)کلسيم پايدار کنند که بعداً بجاي کلسيم از ايتريم (yttrium)و يا سريم(cerium)استفاده شد.اگر چه اين حالت در دماي اتاق پايدار است ولي حالت تتراگونال حالتي نيم پايدار است .اين بدان معناست که انرژي بدام افتاده اي در داخل ماده وجود دارد که مانع برگشت به حالت مونو کلينک مي شود.تنش متمرکز در جلوي گسترش ترک براي راه انداختن تغيير حالت در داخل دانه هاي سراميکي و درنزديکي قسمت تيزترک کافي مي باشد.که در اين حالت افزايش 404درصدي حجم، مفيد واقع مي شود و ترک بسته مي شود.و از پيشرفت آن جلوگيري مي شود .(در واقع، تغييرحالت موجب کاهش شدت تنش محلي مي شود)
مقدار تافنس شکست در اين ماده ، دو برابر و يا حتي چند برابر سراميک هاي آلومينايي است در واقع اکسيد زيرکونيوم بهبود يافته، پتانسيلي خوب براي مواد زير ساختاري از خود نشان مي دهد.مشکلاتي که ممکن است در مورد اين سراميک زيرکونيايي بوجود بيايد شامل عدم ثبات دراز مدت در حضور آب، مسائل سازگاري پرسلاني و تعدادي از محدوديت ها در انتخاب مواد به خاطر خاصيت مات بودن شان، مي شود.به هر حال، بر اساس تجربيات بدست آمده در استفاده از اين مواد در تهيه ي پروتزها، مشکلات عمده اي ديده نشده است.

---

RE: بررسی سرامیک های مورد استفاده در صنایع دندانسازی - mahsa - سه شنبه-۱۵-۶-۱۳۹۰ ۱۲:۵۵ عصر

استحکام و تافنس شکست (strength and fracture toughness)

سه خاصيت مربوط به ساختار داخلي ماده وجود دارند که براي توليد مواد ساختاري به آن ها توجه مي شود.
اين سه خاصيت به صورت زير هستند:
1)استحکام (strength)
2)تافنس شکست(fracture toughness)
3)قابليت شيميايي جلوگيري از رشد ترک
مهمترين نکته اي که بايد در مورد استحکام بدانيم اين است که استحکام يک خاصيت ذاتي مواد نيست، اين بدان معناست که مقداراستحکام به وضعيت ماده و نحوه و روش آزمون سنجش استحکام بستگي دارد.
تافنس شکست(که در زير مورد بررسي قرار مي گيرد)يک خاصيت ذاتي تر سراميک هاست که در هنگام مقايسه ي مواد تجاري بسيار مفيد است.

استحکام (strength)

استحکام يک اندازه گيري کلي از سه چيز است که شامل موارد زير مي شود:
1)نوع و اندازه ي ترک هاي حاصل از شروع شکست و توزيع آنها
2)تافنس شکست
3)تأثيرات آب
اگر اين سه چيز به خوبي کنترل شود موجب ايجاد محيط واقعي براي پروتز مي شود، سپس مقايسه ها بر اساس استحکام داراي معنا مي شوند.ترک هاي بوجود آمده درنمونه ها اغلب نتيجه اي از مراحل توليد پروتز است.اما ترک ها همچنين مي توانند بر اساس ذات خود ماده نيز ايجاد شوند؛ از اين رو بهترين اندازه گيري استحکام از نمونه هاي مورد آزمايش، حاصل مي شود که تمام مراحل توليد دندانسازي و آزمايشگاهي استاندارد قابل انجام نيست و تهيه ي شرايط مطلوب آزمايشات قطعات دندانسازي کاملاً شبيه به شرايط حقيقي نيست و استحکام اندازه گيري شده ممکن است که بي معنا باشد .
به عبارت ديگر، اگرچه پروتزهاي واقعي به اندازه ي کافي شرايط توليد سراميک ها را منعکس مي کند،تنش هاي وارده بر پروتز نقطه ي شکست (مثلاً استحکام)را به سختي مي توان محاسبه کرد.به علاوه بيشتر تلاش ها درجهت تکرار بارگذاري باليني بر روي پروتزها، با شکست هاي حاصل از زيان هاي توليدي در طي مراحل تست کردن، روبروست.و جالب اين است که اين شرايط هيچگاه در شرايط باليني ديده نشده است.از سال1958،اين حقيقت فهميده شد که آب استحکام اکثر شيشه و سراميک ها را کاهش مي دهد .آب،مانند يک ماده ي شيميايي عمل کرده و وجود آن در ترک ها موجب رشد آرام آنها مي شود.که اين رشد ترک ها در شرايط ديگر پديد نمي آيد(درشرايط نبودن آب).
سراميک ها با شدت متفاوتي نسبت به آب حساس اند و اين حقيقتي است که به خوبي کنترل نشده است.ودرحقيقت آب عاملي است که موجب بوجودآمدن اختلاف در داده هاي اندازه گيري شده در تست هاي استحکام است.آب در کليه ي سطوحي که در معرض ترشحات بزاقي قرار مي گيرد، وجود دارد.البته آب همچنين در سطوح چسبانيده شده تيوپ هاي دندانپزشکي نيز نفوذ مي کنند؛ همه ي سيمان هاي دندان پزشکي اجازه ي نفوذ آب (ترشحات بزاقي و...)را از داخل خود مي دهند.
البته نکته ي قابل توجه اين است که داده هاي مربوط به استحکام تنها در مورد مواد خالص بيان مي شود در حالي که پروتزها عمدتاً از مواد چندگانه ساخته شده اند که هر کدام از اين مواد خواصي متفاوت دارند. عملکرد چنين پروتزهايي ممکن است حالت بي ثباتي داشته باشد. زيرا اين پروتزها از چند ماه ساخته شده اند همچنين عدم انطباق ضرايب انبساط حرارتي اين مواد مي تواند موجب بروز شکست در پروتز بشود. براي مثال يک نوع ازيک پروتز تمام سراميک مي تواند به دليل تنش ها و ترک هاي بوجود آمده که در بين بخش هسته و روکش، بشکند. شبيه به بحث قبل، يک روکش تک قسمتي دندان مي تواند از قسمت داخلي اش بشکند که علت آن اعمال نيرو بوسيله ي جويدن اجسام سخت و آدامس مي باشد. اين شکست هاي اتفاقي بيشتر در بخش سيماني قطعه روي مي دهد. (بخاطر اينکه بخش سيماني قطعه آسيب پذير است.) احتمال بقاء اين قطعه به نوع سيمان استفاده شده در ساخت روکش دندان، بستگي دارد.
بنابراين، استحکام چيزي بيشتر از يک اندازه گيري نامعلوم از خاصيت ذاتي ماده است و بايد از آزمون استحکام در قضاوت کردن در مورد عملکرد سيستم هاي سراميکي جديد استفاده کرد يک اندازه گيري بهتر براي مقايسه کردن عملکرد ساختاري سراميک ها، تافنس شکست است، اما در مورد رفتار يک ماده تنها، اين روش محدوديت دارد.

تافنس شکست (fracture toughness)

به خاطر اينکه سراميک ها از طريق رشد ترک هاي موجود در نمونه مي شکند، فهميدن نحوه ي اين امر، مفيد مي باشد. نيروهاي کششي موجب ايجاد تنش در قسمت نوک ترک مي شود. همين طور که نيروها افزايش مي يابد، شدت تنش هاي بوجود آمده در بخش نوک تيز ترک نيز به سرعت افزايش مي يابد. در حالت کلي باز شدن مستقيم، بدون حرکت در جهت سطح و بدون ايجاد حالت برشي رامدIباز شدن مي گويند. و شدت تنش بوجود آمده با اين نوع باز شدن را با K (کا) نشان مي دهند.بنابراين، شدت تنش در يک قسمت نوک تيزترک در حالت مد I باز شدن را به صورت زير مي نويسند:

K_I.A_t

در حالت بحراني از شدت تنش، ترک ناپايدار شده و قطعه ي سراميکي به دو بخش تقسيم مي شود. شدت تنش بحراني براي مد I بازشدن، با KIcنشان داده مي شوند که واحد آن است. ، به طور عمومي به حالت ماده بستگي ندارد. و براي مقايسه ي مواد مختلف مي تواند مورد استفاده قرارگيرد. مقدار K_IC براي چيني هاي سراميک –فلزي تقريبا 0/9 تا 1/2 و براي سراميک هاي تقويت شده با لوسيت که دندانسازي مورد استفاده قرار مي گيرد، مقدار K_IC تقريباً 1/5 تا 1/7 است. مقدار K_IC براي آلومينا تقريباً 4/5 و باي زير کونياي بهبود يافته اين مقدار بين 8 تا 12 و براي آلياژهاي فلزي تقريباً 20است.

---

RE: بررسی سرامیک های مورد استفاده در صنایع دندانسازی - mahsa - سه شنبه-۱۵-۶-۱۳۹۰ ۱۲:۵۷ عصر

نقش فلز در استحکام بخشي

نقش و چگونگي عمل مواد فلزي در ايجاد و دوام هنوز به طور کامل شناخته نشده است. بنابراين، تشخيص اينکه کدام يک از خواص ريخته گري کردن فلز مي تواند خواص شکل دهي زير ساختاري بوسيله ي تکنولوژي هاي ديگر شکل دهي فلزات را بهبود دهد، انجام نشده است. اين اغلب بيان مي شود که پرسلان (چيني) به يک تقويت کننده شبکه اي از جنس فلز نيازمند است. البته اين توضيح داده نشده است که تقويت کننده (supported) به چه معني است.
تعدادي مکانيزم هاي قابل انجام وجود دارد که بوسيله ي آنها، فلز ريخته گري شده ممکن است توانايي افزايش طول عمر پرسلان روکش شده را دارند. اولاً، پرسلان نيازمند محافظت شدن در برابر توسعه ي تنش هاي کششي در مجاورت ترک هاي بوجود آمده در نواحي بحراني را دارد. اين دليلي است بر آن که فلز ممکن است بر توزيع تنش در داخل پرسلان، بالاخص در سطوح و مکان هاي اتصال، تأثير بگذارد.
دوماً، در مکان هايي که تنش ها ايجاد مي شوند، اگر گسترش ترک ها متوقف شود، پرسلان به صورت مفيد عمل مي کند و اين دلالتي است براين که فلزي که به خوبي به پرسلان پيوند داده شود. ممکن است مانند يک پل عمل کند و از باز شدن ترک هاي پرسلان جلوگيري کند.
سوماً، ترک هايي که ممکن است سرانجام باعث شکست شوند، آرام تر رشد مي کنند (البته اگر خشک نگه داشته شوند). اين دلالت مي کند که يک نقش ديگر فلز ريخته گري شده ممکن است اين باشد که فلز از ورود آب به داخل ترک ها جلوگيري مي کند.(در واقع فلز از رشد شيميايي ترک ها بوسيله آب جلوگيري مي کند).
مزاياي سيستم هاي کاملاً سراميکي در برابر سيستم هاي فلز-سراميک
مزاياي زيبايي حقيقتي است که حتي در هنگام جايگزيني يک فلز با يک سراميک مات بوجود مي آيد. زيرا از لحاظ اپتيکي فلزات کل پرتوهاي فوري را جذب يا منعکس مي کنند ولي سراميک ها درصدي از نور را عبور مي دهند. پس بنابراين از لحاظ مسائل زيبايي بهتر عمل مي کنند. سيستم هايي که کاملاً از سراميک ساخته شده اند، از لحاظ زيبايي، نتيجه ي بهتري براي تعداد متنوعي از بيماران نسبت به سيستم هاي فلز-سراميک، ايجاد مي کنند که علت آن دامنه ي وسيع از عبور نور است که بوسيله ي سيستم هاي سراميکي بوجود مي آيد. اين دامنه ي وسيع نور باعث ايجاد حالت شفافيت يا ماتي و همچنين ايجاد رنگ در سيستم مي شود. ديگرمزاياي اين سيستم ها به بافت نرم تر وبهداشتي تر سراميک ها مربوط است که سلامت اين سيستم ها از زيبايي آنها مهم تر است. به سطوح سراميکي، پلاک هاي ميکروبي و مولکولهاي چسبنده ي کمتري نسبت به آلياژهاي طلاو آمارجام (آلياژ جيوه با چند فلز ديگر براي پرکردن دندان استفاده مي شود) مي چسبند. همچنين سطوح سراميکي محيط مناسبتري براي رشد ملکولهاي بافت هاي داخل دهاني بوجود مي آورند. و سطوح تميزتري دارند. در بخش هاي بالايي پرسلان ها که با لثه در برخوردند به علت ماهيت خود پروتزهاي سراميکي، زخم کمتري بوجود مي آيد.

سيستم هاي فلز – سراميک

مزاياي سيستم هاي فلز-سراميک مربوط به عملکرد ساختاري قابل پيش بيني ، تطبيق پذيرشان و نياز به دانش کمتر براي انتخاب يک سيستم مناسب است. عملکرد ساختاري سيستم هاي سراميک-فلز بسيار بهتر از هر نوع سيستم کاملاً سراميکي است.
در زير در مورد جزئيات اين مسئله بحث مي کنيم. همچنين شکست بالک و ترک هاي بوجود آمده در پرسلان پس از گذشت 6 سال بر کارکرد تقريباً 5-10 درصد پروتزهاي تک بخشي تأثير مي گذارد. داده هاي باليني کمتري براي پروتزهاي سه بخشي وجود دارد و همه ي سيستم ها به خوبي مورد مطالعه قرار نگرفته اند. به طور برعکس، مشکلات ساختاري مربوط به پرسلان در پروتزهاي سراميک – فلز در طي 10 سال، 3-4 درصد است و 73 درصد از اين پروتزها را تا 15 سال نيز مي توان استفاده کرد که در اکثر مواد مشکلات زيست شناسي، عاملي براي تعويض اين پروتزها پس از 15 سال مي شود. البته صحبتي که در بالا انجام شد در مورد پرسلان هاي تقويت شده با تيتانيم صادق نيست و اين پرسلان هاي تقويتي زياد خوب عمل نکرده و حتي پس از 6 سال کار، مشکلات بسياري در نقطه ي تقاطع پرسلان-تيتانيم رخ مي دهد. سيستم هاي فلز-سراميک به حدي خوب عمل مي کنند که تنها اطلاعات کمي براي استفاده ي روتين از آنها، مورد نياز است.
اکثر شاغلين در زمينه ي دندانسازي، اطلاعات کمي در مورد سيستم هاي فلز-سراميک تهيه شده در آزمايشگاهشان دارند و هرسيستم به طور عمومي براي پروتزهاي تک بخشي جلويي و پروتزهاي چند بخشي عقبي مناسب است. البته استفاده از تمام سيستم هاي سراميکي نيازمند داشتن دانشي کافي براي بوجود آوردن ماکزيمم زيبايي و انتخاب مناسب ساختارها براي طول عمر بيشتر است.

شکل 2-شماتيکي از مواد سراميکي مورد استفاده در دندانسازي)