علم سرامیک

رونق تسليحات دفاعي سراميكي

در طول چهار سال گذشته، هزينه‌هاي دفاعي در زمينه كاربرد تركيبات سراميكي افزايش چشمگيري پيدا كرده و تسليحات سراميكي سريع‌ترين رشد را در بازار در كشور ايالات متحده داشته‌اند.

تا 11 سپتامبر، هزينه‌ها با ركود مواجه بود اما جنگ در عراق و افغانستان بازارهاي تسليحات سراميكي در ايالات متحده را بين سال‌هاي 2003 و 2006 با ده برابر افزايش مواجه شده و در سال 2006 بالغ بر 550 ميليون دلار شد.

هرچند هزينه‌ها در آمريكا، به‌‌عنوان بزرگترين بازار، به اوج خود رسيده و احتمال مي‌رود با كاهش اندكي مواجه شود چون بخش اعظم ارتش ايالات متحده در طي اين دوره دوباره تجهيز شده است.


تجهيزات الكترونيكي

كاربردها براي سراميك‌هاي تخصصي در بخش الكترونيك شامل ارتباطات، ليزرها، تكنولوژي‌هاي الكترونيك نوري و سخت‌افزار فناوري اطلاعات(IT) است. به دنبال افزايش چشمگير در تقاضا براي ذخيره‌سازي اطلاعات در رايانه‌هاي خانگي از قبيل ذخيره‌سازي فايل‌هاي صوتي، تصويري و عكس‌ها و همچنين در حالت پيشرفته‌تر براي بازپخش برنامه‌هاي تلويزيوني و ضبط آنها، رشد در بازار سخت افزار IT سرعت گرفته است.

همچنين قطعات ساخته شده از سراميك‌هاي صنعتي در پيريزهاي لمسي و اتاق‌هاي پردازش، تجهيزات پردازش نيمه رسانا و وافرهاي توليد در كارخانه‌هاي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

بازار ليزر نيز از مصارف روزافزون سراميك‌هاي تخصصي بي‌نصيب نمانده و تعداد كاربردهاي آن به‌عنوان قطعات كوچكتر و به صرفه‌تر از نظر اقتصادي با افزايش مواجه شده است. در اين راستا رشد بازار شامل تجهيزات دندانپزشكي، ابزار جراحي، وسايل علامت‌گذاري محصولات و همچنين ابزار طيف‌سنجي نيز شده است.

رشد به واسطه افزايش تقاضا براي تجهيزات نقشه‌برداري در ارتش و كاربردهاي تجاري است.


پزشكي

قطعات و اجزاي فرعي ساخته شده از سراميك‌هاي تخصصي به دليل دوام بلندمدت و سازگاري با شرايط بدن در بسياري از روش‌هاي رشته پزشكي مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

مهمترين كاربردهاي اين مواد به‌عنوان اندام مصنوعي و ابزارهايي با قابليت ايمپلنت كه به‌طور فزاينده‌اي پيشرفت كرده‌اند و همچنين تجهيزات جراحي و عيب‌يابي است.

در حال حاضر استفاده از اين سراميك‌ها در مفاصل سراميكي ران يكي از تكنولوژي‌هاي ايجاد شده مناسب است و ديگر مفاصل از قبيل زانوها، انگشتان و ايمپلنت‌هاي نخاعي در مرحله آزمايشات بيمارستاني است. از ديگر موارد كاربرد اين مواد مي‌توان به سيستم‌هاي ليزر و جابه‌جايي سيالات اشاره كرد.

با توجه به نسبت جمعيت سالمند در آمريكاي شمالي و اروپا، اين‌گونه به نظر مي‌رسد كه بازار سراميك‌هاي تخصصي در بخش پزشكي به روند رو به رشد خود ادامه مي‌دهد. علاوه بر آن حركت به سوي تكنيك‌هاي جراحي بسته يك نياز براي توسعه قطعات سراميكي كوچكتر و پيچيده‌تر را ايجاب مي‌كند.

در آمريكاي‌شمالي واقع در Coorstek ايالات متحده، در مطالعات اخير تعدادي از انواع مواد معدني، با علامت تجاري CeraPure، كه به‌طور ويژه براي بازارهاي پزشكي طراحي شده و شامل آلومينا، زيركونيا و اكسيد زيركونيوم تقويت شده با اكسيد آلومينيوم هستند كه شركت اين محصولات را به نام نسل آينده معرفي كرده است

مواد معدني استفاده شده در سراميك‌هاي تخصصي

مواد معدني استفاده شده در سراميك‌هاي تخصصي از نظر توليد بسيار پرهزينه هستند، اما اين موضوع در مقابل درآمد حاصل از تقليل هزينه و خصوصيات بسيار كارامد ارائه شده توسط مواد تشكيل‌دهنده اين سراميك‌ها بي اهميت است.

اين مواد عبارتند از:

• اكسيد آلومينيوم با خلوص بالا

• اكسيد زيركونيوم با خلوص بالا

• كاربيد سيليسيوم

• كاربيد بور و نيتريد كربن


آلومينا

اكسيدهاي آلومينيوم بالاتر يكي از مهمترين ويژگي‌هاي سراميك‌هاي تخصصي صنعتي است و توليدكنندگان آلومينا در جست‌وجوي توسعه سريع بازار مصرف توليدات خود هستند به نحوي كه محصولات به‌طور مستمر گسترش مي‌يابند تا پاسخگوي نياز مشتريان باشند.

سراميك‌هاي با اكسيد آلومينيوم بالا خواصي از قبيل استحكام بالا، مقاومت در برابر ضربه و سختي را از خود به نمايش مي‌گذارند و همچنين اين مواد داراي مقاومت حرارتي بسيار بالايي نيز هستند.

يكي از بزرگترين بازارهاي آلومينا، سراميك‌هاي مقاوم در برابر سايش و ابزار برشي هستند كه بالغ بر حدود 35 تا 40 درصد از مقدار كل مصرف را به خود اختصاص مي‌دهند. اين بازار در حدود 60 تا 70 هزار تن در سال در ايالات متحده و همان مقدار در اروپا برآورد مي‌شود.

پيش‌بيني مي‌شود كه اين روند رو به رشد با نرخ 3 تا 4 درصد در هر سال ادامه يابد. قطعات سراميكي سايشي داراي كاربرد وسيعي در بازار شامل ورق‌هاي سايشي، ورق‌هاي تخليه، نازل‌ها، قطعات سوپاپ‌ها يا دريچه‌ها، قطعات پمپ‌ها و ديگر اقلام مقاوم در برابر سايش است.

بازار سراميك‌هاي الكتريكي (عايق‌ها و شمع‌ها) از ديگر بازارهاي مهم براي اين مواد هستند. در حقيقت سراميك‌هاي عايق موجود در شمع‌ها محتوي 85 تا 90 درصد آلومينا هستند و از اين رو يك بازار بزرگ براي اكسيد آلومينيوم تصفيه شده در سراميك‌هاي تخصصي به‌شمار مي‌آيند. البته بازار براي شمع‌هاي سراميكي نيز با سرمايه‌هاي صنايع خودروسازي پيوند خورده است.

از ديگر كاربردهاي الكتريكي سنتي براي مصرف آلوميناي تصفيه شده، عايق‌هاي مقاوم در برابر ولتاژهاي بسيار بالا براي خطوط انتقال برق و نيروگاه‌ها است. اين كاربردها ناشي از خواص دي الكتريك عالي آلوميناي با كربنات كلسيم پايين و واكنش پذيري بالا است.

اما بازار براي اكسيد آلومينيوم در عايق‌هاي سراميكي رو به كاهش است. نه تنها آلومينا مي‌تواند جايگزين ديگر مواد در عايق‌هاي سراميكي شود، بلكه به‌طور كلي عايق‌هاي سراميكي منسوخ شده‌اند و به‌تدريج جاي خود را به كامپوزيت‌هاي مواد پليمري بخشيده‌اند. يكي از دلايل بالا اين است كه آلومينا توانسته است زمينه را براي جايگزيني كوارتز در عايق‌هاي رزيني كه داراي وزن كمتري در مقايسه با عايق‌هاي سراميكي سنتي هستند، فراهم نمايد.

همچنين نظر به اين كه زير لايه‌هاي اكسيد آلومينيوم داراي مقاومت حرارتي بالاتري نسبت به لايه‌هاي پلاستيكي هستند از اين رو آلومينا در كاربردهاي الكترونيكي به‌عنوان يك زير لايه سراميكي براي قطعات استفاده مي‌شود. هرچند افزايش كوچك سازي محصولات الكترونيكي منتج به كاهش سطح مورد نياز مي‌شود.

كاربر آلوميناي در حدود 20 تا 30 درصد بيش از ديگر كاربردها از قبيل جايگزيني مفاصل، كاتاليزورهاي خودرو، *****ها، تسليحات نظامي و ابزار برش است.


زيركونيا

اكسيد زيركونيوم در بسياري از كاربردهاي سراميك‌هاي تخصصي استفاده مي‌شود و بازار مصرف كلي آن سالانه در حدود 12 تا 15 هزار تن برآورد مي‌شود. بزرگترين بازار آن براي پوشش‌هاي سراميكي است كه كل مصرف اروپا و ايالات متحده تا اواخر سال 2008 ميلادي در حدود 3 تا 4 هزار تن در سال بود. اين امر نشان‌دهنده رشد قابل توجه مصرف اين ماده در طي دهه گذشته است.

همچنين در حال حاضر كاتاليزورهاي خودرو يكي از بازارهاي مصرف مهم براي زيركونيا محسوب مي‌شوند، به‌طوري كه طراحي موتور و نيازهاي محيطي كاربرد كاتاليزورها را افزايش داده‌اند.

در زمينه پيزو الكتريك، محصولات با قيمتي كمتر در كشورهاي چين، هند و جنوب شرقي آسيا توليد مي‌شوند كه به رشد مصرف زيركونيا در منطقه كمك كرده‌اند. رشد جديد بازار مصرف زيركونيا شامل پيل‌هاي سوختي و كاربردهاي جديد براي pzt، الكترونيك و پزشكي است.

به‌طور تاريخي، كشور ژاپن همواره يكي از مهمترين بازارهاي مصرف براي اكسيد زيركونيوم با خلوص بالا براي توليد مواد الكترونيكي و حسگرها است، به‌طوري كه در سال 2000 سراميك‌هاي خالص 50 درصد از بازار مصرف زيركونيا را به خود اختصاص دادند. امروزه تقاضا براي پودرهاي اكسيد زيركونيوم با خلوص بالا به‌منظور استفاده در حسگرهاي اكسيژن براي موتور خودروها و كوره‌ها، پودرهاي دي الكتريك/pzt و همچنين سراميك‌هاي ساختماني دما بالا و استحكام بالا ،در سراسر آسيا و در واقع كل دنيا افزايش پيدا كرده است.

مصرف زيركونيا در ايمپلنت‌هاي دندانپزشكي به‌طور فزاينده‌اي در حال افزايش است. در برخي موارد به دليل مقاومت بيشتر در برابر شكست و استحكام بالاي آلومينا، اكسيد آلومينيوم ترجيح داده مي‌شود. به‌طور كلي بازار مصرف زيركونيا در اروپا و آمريكا در ايمپلنت‌هاي دندانپزشكي در حدود كمتر از 100 تن در سال برآورد مي‌شود. تاكنون بازار بسيار كمي براي مصرف زيركونيا در ايمپلنت‌هاي مفاصل وجود داشته اما، مصرف در اين زمينه منحصر به كشور ژاپن است و انتظار رشد اندكي مي‌رود.


كاربيد سيليسيوم

كاربيد سيليسيوم با ارزش بالا، به‌طور فزاينده‌اي در سراميك‌هاي تخصصي استفاده مي‌شود و به مانند آلومينا، مقدار بسيار زيادي از توليد اين ماده در قطعات سايشي سراميكي و درزگير‌ها مصرف مي‌شود. بازارهاي مصرف جديد و در حال رشد اين ماده معدني شامل *****هاي داراي ذرات ريز در موتورهاي ديزلي و باطري قدرت زاي نوري هستند.

در حقيقت رشد جالب توجه بازار كاربيد سيليسيوم مصرف آن در *****هاي موتورهاي ديزلي است كه در سال 2007 در اروپا يك بازار مصرف 2 هزار تني در سال را به خود اختصاص داد و تا اواخر سال 2008 با نرخي برابر با 15 درصد در هر سال به رشد خود ادامه مي‌داد. در كشور ايالات متحده آمريكا، بازار مصرف بسيار كوچكتر است و احتمالا در حدود 500 تن در هر سال است، اما اين‌گونه به نظر مي‌آيد كه رشد آن سرعت بيشتري به خود بگيرد، چون مقررات محيطي محكمتري نيز وضع شده‌اند. در سال در 2009 استفاده از *****هاي ذره‌اي ديزلي در تمام خودروهاي ديزلي موجود در كشورهاي عضو اتحاديه اروپا الزامي خواهد شد.

همچنين ميزان فروش كاربيد سيليسيوم در بازار ديرگدازها در كوره‌هاي كيلن با افزايش روبه‌رو خواهد شد. در حال حاضر اندكي از 4000 تن در سال كاربيد سيليسيوم در كشورهاي اروپايي و آمريكا در صنايع ديرگداز مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

ميزان فروش كاربيد سيليسيوم در تسليحات نظامي در ايالات متحده بزرگترين بازار براي سراميك‌هاي نظامي در حدود 1000 تن در سال برآورد مي‌شود . در طي 4 سال گذشته رشد مصرف سريع تر شده، اما انتظار مي‌رود در حال حاضر با عرضه آن برابر شود.


كاربيد برم

پودر كاربيد برم يكي از عناصر سازنده كليدي در توليد تسليحات نظامي سراميكي سبك است و از اين رو اين مهمترين كاربرد اين ماده در صنعت سراميك‌هاي تخصصي است.

اگرچه در سه يا چهار سال گذشته فروش اين ماده با افزايش چشمگيري همراه بوده است، رشد آتي سريع اين ماده احتمالا بي‌صداتر خواهد بود. بازار مصرف كلي براي كاربيد برم در سراميك‌هاي نظامي در اروپا و آمريكا در حدود 1000 تن در سال تخمين زده مي‌شود.

نيتريد برم مكعبي (cbn) به‌عنوان يك ماده ساينده گرانقيمت مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مقدار كلي مصرف در اواخر سال 2008 در اروپا تنها بين 5 تا 10 تن در سال بود. پتانسيل رشد براي توليد cbn در صنايع اتومبيل‌سازي و كاربردهاي مهندسي مكانيك، براي استفاده در ماشين‌هاي آسياب با سرعت بالا در فولاد و سوپر آلياژها است.

ديرگدازها چگونه دسته بندي مي شوند؟


ديرگدازها را مي توان براساس ترکيب شيميايي وروش توليد يا شکل فيزيکيشان دسته بندي کرد.علاوه براين تقسيم بندي ها، ديرگدازها را براساس کاربرد نيز مي توان طبقه بندي کرد مثلاً ديرگدازهاي کوره بلند (blast furnace refractories) . اين ديرگدازها به طور مداوم مورد تجديد نظر قرار مي گيرند وتغيير مي کنند.
درزير برخي از طبقه بندي هاي ديرگداز آورده شده است :
طبقه بندي ديرگدازها براساس ترکيب شيميايي

از نقطه نظر شيميايي ، مواد ديرگداز به سه دسته تقسيم بندي مي شوند که عباتنداز:
1)ديرگدازهاي اسيدي
2)ديرگدازهاي بازي
3)ديرگدازهاي خنثي
ديرگدازهاي اسيدي :
اين ديرگدازها درمحل هايي استفاده مي شوند که اتمسفر و سرباره اسيدي هستند.اين ديرگدازها دربرابر اسيدي ها مقاوم اند ولي دربرابر حمله ي مواد قليايي ضعيف هستند.ماده ي اوليّه ي عمده ي اين گروه از ديرگدازها برگروه RO2 (مانند سيليس) (Sio2)، زير کونيا (Zro) و رس آلومينا سيليکاتي (Al2o3. 2zio2.2H2o) متعلق هستند.

ديرگدازهاي خنثي :

اين ديرگدازها درمحل هايي استفاده مي شوند که سرباره و اتمسفر وضعيت معيني ندارند و گاهاً بازي يا اسيدي است. اين ديرگدازها در مقابل عوامل اسيدي و بازي پايدارند. مواد اوليّه ي عمده ي اين ديرگدازها به گروه R2O3 تعلق دارد. البته ترکيب شيميايي ديرگدازهاي خنثي تنها به گروه R2O3 محدود نمي شود ، مثال هاي معمولي از اين مواد عبارتند از : آلومينا (Al2o3) اکسيد کروم (cr2o3) و کربن (c)

ديرگدازهاي بازي :

اين ديرگدازها درمحل هايي استفاده مي شوند که اتمسفر و سرباره هستند. اين ديرگدازها در برابر بازها مقاومند ولي با اسيد واکنش مي دهند. مواد اوليّه ي عمده دراين گروه از ديرگدازها به گروه RO متعلق هستند. اکسيد منيزيم (Mgo) متداولترين مثال از اين ديرگدازهاست. مثال هاي ديگر از اين ديرگدازها عبارتند از : ديرگدازهاي دولوميتي و ديرگدازهاي منيزيا-کروميتي (chrome - magnesite) .
ديرگدازهاي بازي بسيار مشهورند زيرا اين ديرگدازها مقاومت به خوردگي خوبي دربرابر سرباره هاي بازي وگرد وغبار شيميايي در دماهاي بالا دارند.برخي از گروه هاي ديرگدازهاي بازي توسعه يافته اند که داراي مقاومت عالي دربرابر سرباره هاي اسيدي نيز هستند.
الف) اکسيد منيزيم (mgo) يک اکسيد فلزي دوتايي از منيزيم است .اين اکسيد درهنگامي که خلوص بالايي داشته باشد داراي دماي ديرگدازي بالايي است .مينرال اکسيد منيزيم پريکلاژ (periclase) ناميده مي شود.ناخالصي هايي که در اکسيد منيزيم طبيعي وسنگ معدن کرم دار وجود دارد موجب مي شود تا ترکيبي با دماي ذوب پايين ايجاد شود،که ديرگدازي را بسيار کاهش مي دهد.
ب) ترکيبات منيزيا-کروميت داراي استحکام مکانيکي خوبي است ودر دماي بسيار بالا، پايداري ابعادي خوبي نيز دارد. ديرگدازهاي منيزيا-کروميتي مقاومت به خوردگي خوبي در برابر سرباره هاي بازي دارند وبراي صنايع فولاد ومس مناسب مي باشند.
ترکيبات منيزيا-کروميت داراي انبساط حرارتي پايين تري نسبت به ترکيبات داراي مقادير بالاي اکسيد منيزيم هستند.
ج) ترکيبات با خلوص بالا و بدون کروم از اکسيد منيزيم که از آب درياها وآب شور بدست مي آيند داراي بيشترين ديرگدازي هستند ودر مقابل اکسيد آهن نيز از خود مقاومت نشان مي دهند
د) ترکيبات کربن -منيزيا داراي 5-35% کربن هستند.کربن افزوده شده به اين ديرگدازها از افزودن گرافيت ورقه اي طبيعي حاصل مي شود ديرگدازهاي کربن -منيزيايي مقاومت بسيار بالايي دربرابر سرباره هاي فولاد سازي دارند.
از لحاظ تئوري ، ديرگدازهاي اسيدي نبايد درتماس مستقيم با سرباره هاي بازي، گازها ويا گرد وغبار بازي قرارگيرد.درحالي که ديرگدازهاي بازي بهترين گزينه براي استفاده شدن درمحيط هاي بازي هستند.در واقع به خاطر دلايل مختلف، اين قوانين تئوريک اغلباً شکسته مي شوند .از اين رو، طبقه بندي شيميايي ديرگدازها عمدتاً تقسيم بندي آکادميک است وتنها به ما کمک مي کند تا کاربردهاي واقعي ديرگدازها را بفهميم.همچنين وجود ديرگدازي که واقعاً خنثي باشد، ممکن است شک برانگيز باشد.
طبقه بندي براساس روش توليد
ديرگدازها مي توانند به يکي از روش هاي زير توليد شوند.
1) روش پرس خشک (Dry Dress Process)
2) ريخته گري مذاب (fused Cast)
3) قالبگيري دستي (hand Moldes)
4) شکل دهي پخته شده ، خام و يا بايندر شيميايي
5) بي شکل(مونوليتيک -پلاستيک-جرم هاي کوبيدني -تزريقي - قابل قالب گيري و اسپري شونده)

طبقه بندي براساس شکل فيزيکي


ديرگدازها را بر اساس شکل فيزيکشان نيز مي توان طبقه بندي کرد.اين مواد مي توانند ديرگدازهاي شکل داده شده و يا بي شکل باشند.ديرگدازهاي شکل داده شده عموماً به عنوان آجرهاي ديرگدازه وديرگدازهاي بي شکل به عنوان ديرگدازهاي مونوليتيک معروفند. ديرگدازهاي شکل داده شده (Shaped refractones)
ديرگدازهاي شکل داده شده آنهايي هستند که در هنگام تحويل به مصرف کننده داراي شکل معيني هستند ما اين ديرگدازها را آجر مي ناميم
شکل آجرها ممکن است به دو حالت تقسيم بندي شوند.يکي از آنها اشکال استاندارد است وديگري اشکال خاص.اشکال استاندارد داراي ابعادي هستند که بوسيله ي اکثر توليد کنندگان ديرگدازها مورد قبول است.واين توليد کننده ها از اين ابعاد پيروي مي کنند.اين ديرگدازها عموماًٌ در کوره هاي همسان قابل کاربرد هستند.
ديرگدازهاي شکل داده شده عمدتاً بوسيله ي ماشين پرس توليد مي شود .بنابراين انتظار مي رود که خواص آنها هموژن باشد.البته برخي از ديرگدازهاي شکل داده شده که بوسيله ي قالب گيري دستي توليد مي شوند داراي خواص غير هموژني هستند.

ديرگدازهاي بي شکل (unshped Refractones)


ديرگدازهاي بي شکل داراي هندسي معيني نيستند و در حين کاربرد شکل داده مي شود.اين دير گدازها بيشتر با نام ديرگدازها مونوليتيک شناخته مي شود.اين ديرگدازها به صورت زيرطبقه بندي مي شود.
الف) ديرگدازهاي پلاستيک (pbstic refractories)

ديرگدازهاي پلاستيک، مخلوط هايي هستند که در حالت پلاستيک وسفت آماده مي شوند.واين نوع ديرگدازها به صورت توده هايي که در لفاف پلي اتيلن پيچيده شده اند،به مصرف کننده تحويل داده مي شوند .درحين استفاده توده ي بزرگ از اين نوع ديرگداز به قطعات کوچک تر بريده مي شود وبدون هيچ عمل ديگر برروي آن، درمکان مورد نظر پاشيده ويا کوبيده مي شود.اين کار بوسيله ي يک کوبنده ي بادي انجام مي شود.اين ماده ي پلاستيک به راحتي به هر شکل وفرم مورد نظر تبديل مي شود.
ب) مخلوط هاي کوبيدني (Ramming Mixes)

مواد ديرگداز کوبيدني آنهايي هستند که از اندازه ي ذرات شان به دقت درجه بندي شده است تا بتوان آنها را راحت تر اعمال کرد.اين مواد عموما به صورت خشک به مصرف کننده تحويل داده مي شوند. مصرف کننده درهنگام نياز اين ديرگدازها را با مقدارکمي آب مخلوط مي کند وسپس از آنها استفاده مي کند.مخلوط هاي کوبيدني نيز وجود دارند که به صورت مرطوب به مصرف کننده تحويل داده مي شوند. ودرهمان زمان قابل استفاده هستند.استفاده از آنها بوسيله ي کوبنده هاي بادي انجام مي شود.
ج) مخلوط هاي قابل ريختن (Castable)

قابل ريختن براين مسئله دلالت دارد که اين مواد به طور طبيعي قابليت گيرش هيدورليک دارند.اين ديرگدازها موادي هستند که داراي درصدي با يندر سيماني(معمولا سيمان آلوميناتي)هستند.اين ديرگدازها وقتي با آب مخلوط شوند قابليت گيرش هيدروليک دارند. مواد چسبنده ي کلسيم آلوميناتي بايد به خوبي دراين ديرگدازها پيوند ايجاد کنند تا از جذب رطوبت به داخل ديرگدازها جلوگيري شود. علاوه براين مسئله استحکام اين بايندر پس از 6 تا 12 ماه شروع به کاهش مي کند اين مواد به صورت ريختگي اعمال مي شوند.وهمچنين به نام بتن هاي ديرگدازها معروفند.
د) مخلوط هاي پاشيدني (Gunning Mixes)

مخلوط هاي پاشيدني مواد ديرگدازي هستند که به صورت گرانول تهيه مي شوند .اين گرانول ها بر روي سطح مورد نظر اسپري مي شوند .براي پاشيدن اين مواد از تفنگ هاي پاشنه ي بادي (Guns air plocement)متنوعي استفاده مي شود.اين ديرگدازها بوسيله ي حرارت استحکام مي يابند وبراي کارهاي ترميمي و اصلاحي درکوره ها و پاتيل ها استفاده مي شوند.
ه) مخلوط هاي محافظ (Fettling Mixes)

مخلوط هاي محافظ مواد ديرگدازي به شکل گرانول هستند که عملکرد آنها شبيه به مخلوط هاي پاشيدني است.امّا اين مخلوط هاي بوسيله ي پارو به داخل کوره ريخته مي شوند تا نواحي آسيب ديده ي کوره ترميم شوند.
و) ملات ها (Mortars)

ملات ها گروهي از ديرگدازها هستندکه نه جزء گروه آجرهاي ديرگداز هستند نه جزء گروه ديرگدازهاي مونوليتيک .اين ديرگدازها مواد نسوز نرمي هستند که به خاطر ترکيبشان درحين مخلوط شدن با آب خاصيت پلاستيک پيدا مي کنند.اين مواد براي ايجاد پيوند بين آجرها در فرآيند آجر کاري استفاده مي شوند ودر بين آجرها ايجاد مي کنند تا سطوح نامنظم آجرها به هم متصل گردند.همچنين لايه ي بوجود آمده دربين آجرها فضاهاي بوجود آمده دربين آجرها را نپذير مي کنند.واز نفوذ سرباره وعوامل خورنده به داخل ساختار ديرگداز جلوگيري مي کنند.

ديرگدازهاي خاص دراستفاده هاي صنعتي


ديرگدازهاي خاک نسوز (Fireclay refractories)

ديرگدازهاي تشکيل شده از خاک نسوز مانند آجرهاي نسوز، خاک نسوز سيليسي (Fireclay siliceous) وديرگدازهاي متشکل از رس آلومينايي (aluminous clay refractories)از سيليکات آلوميناي با مقادير متنوع از سيليس(که درصد اين مقادير درکل بيش از 78 درصد نمي شود)تشکيل شده اند.اين ديرگدازها داراي مقادير کمتر از 44 درصد آلومينا هستند.در اصل ديرگدازهاي خاک نسوز داراي سيليکات آلوميناي هيدراته با مقادير بسيار ناچيز از ديگر مينرال ها هستند.
به خاطر قيمت نسبتاً پايين اين ديرگدازها ، اين مواد کاربرد فراواني در کوره ها ، پاتيل ها و گرم کن ها پيدا کرده اند.آجر نسوز معمولي ترين شکل از اين مواد ديرگداز است.اين آجرها به طور گسترده درصنعت فولاد وآهن، متالورژي فلزات غير آهني، صنعت شيشه، کوره هاي پخت سفال ( pottery kilns)، صنعت سيمان و...کار برد دارند.
براي آجرهاي نسوز چندين استاندارد وجود دارند که عبارتند از :
1) با کارايي عالي (Suoer duty)
2) با کارايي بالا (high - duty)
3) با کارايي متوسط (Medium duty)
4) با کارايي پايين (Low - duty)
5) شبه سيليسي (Semi - Silica)

1) با کارايي عالي (Suoer duty)

اين آجرها داراي استحکام و پايداري حجمي خوبي در دماي بالا هستند.و داراي 40- 44 درصد آلومينا هستند.برخي از انواع آجرهاي با کارايي آلي هنگامي که با تغييرات سريع دما مواجه شوند، مقاومت بسيار خوب دربرابر ترک خوردن وخرد شدن دارند.
2) با کارايي بالا (high - duty)

اين نوع آجرها به مقدار زيادي مصرف مي شوند و داراي کاربرد زيادي در صنعت هستند.به خاطر مقاومت به شک حرارتي بالا اين نوع آجرها مصرف آنها درکوره هايي با دماي متوسط نسبت به نوع با کارايي متوسط، اقتصادي تر است.همچنين اين آجرها براي کوره هايي مناسب است که به طور مداوم خاموش وروشن مي شوند.
3) با کارايي متوسط (Medium duty)

اين آجرها براي کاربردهايي مناسب هستند که با شرايط متعادل محيطي روبرو هستند.آجرهاي با کارايي متوسط درگستره ي دماي مخصوص به خود مي توانند بهتر از بسياري از آجرهاي گروه با کارايي بالا دربرابرسايش مقاومت کنند.
4) با کارايي پايين (Low - duty)

اين آجرها به عنوان پشتيبان براي ديگر آجرهاي نسوز استفاده مي شوند.درمحل هايي که اين آجرها وظيفه ي پشتيباني از آجرهاي ديرگداز ديگر را برعهده دارند عمدتاً دما در گستره ي دماهاي پايين است.

جدول يک : نشاندهنده ي رابطه ي ميان خلوص مواد اوليّه و افزايش مقدار آلومينا (Al2o3) و نقطه ذوب آجرهاي توليدي از خاک نسوز است.

ديرگدازهاي پرآلومينا (high Alumina Refractories)


واژه ي آجرهاي پرآلومينا به آجرهاي ديرگدازي گفته مي شود که درآن ها درصد آلومينا47.5%يا بيشتر باشد.گسترده ي درصد آلومينا دراين آجرهاي بين 54-100 درصد است.خاصيت ديرگدازي اين ديرگدازهاي پرآلومينا با افزايش درصد آلومينا افزايش مي يابد.درصد آلومينا ي موجود در ديرگدازهاي پر آلومينا معمولا 5 .2% + -از مقدار اسمي خود انحراف دارند مثلا ديرگدازي که به صورت تجاري داراي 70% آلوميناست معمولا مقدار آلومينا 5 .2%از مقدار گزارش شده کم يا زيادتر است .ديرگدازهاي پرآلومينا معمولا براساس درصد آلومينا يشان طبقه بندي مي شوند اين طبقه بندي که براساس استاندارد ASTM است به صورت زير مي باشد.
a. آجر مولايتي ( Mullite Brick)

اين آجر معمولا داراي درصد بسيار بالايي فاز مولايت هستند.
b. آجرهاي با بايندر شيميايي (chemically - bonded Bricks)

اين نوع آجرها معمولا داراي بايندر فسفاتي است و معمولا داراي 75 - 85 در صد آلومينا ست
c. آجر آلومينا -کروميتي (alumina - chrom brick)

اين آجر به طور نمونه وار از مواد داراي درصد بالاي آلومينا و اکسيد کروم (با خلوص بالا) تشکيل شده اند. در دماهاي بالا، آلومينا واکسيد کروم يک محلول جامد تشکيل مي دهند که اين محلول جامد ديرگدازي خوب است.
d. آجر کربن –آلومينايي (Alumina - Carbon Brick)

آجرهاي پرآلومينا معمولا داراي بايندر رزيني است اين رزين ها داراي ترکيبات کربن دار مانند گرافيت هستند.
کاربردهاي ديرگدازهاي پرآلومينا شامل مواد زيرمي شوند.
بخش هاي خاصي از کوره ي بلند، کوره هاي سراميکي (Ceramic kilns) ، محفظه هاي نگهداري شيشه مذاب (glass tonks) و بوته هاي ذوب بسياري از فلزات
آجر سيليسي (Silica brick)

آجر سيليسي (يا ديناز (Dinas)) جرم هاي ديرگدازي هستند که حداقل داراي 93% سيليس (Sio2) هستند. مواد اوليّه براي ساخت اين ديرگدازها سنگ هاي با کيفيت بالاست.گريدهاي متنوعي از آجرهاي سيليسي،استفاده ي وسيعي درصنعت ساخت کوره هاي ذوب آهن وفولاد دارند. علاوه برنقطه ي گداز (fusion point) بالا، اين آجرها داراي خصوصيات مهم ديگري مانند مقاومت بالا دربرابر شک حرارتي (خردشدن) و خاصيت ديرگدازي بالا هستند. اين مسئله باعث شده است تا از اين آجرها در صنعت شيشه و فولاد استفاده شود.
خاصيّت برجسته ي آجرهاي سيليسي اين است که اين آجرها (در زير بارگدازي) تا هنگامي که به نقطه ي گداز خود نرسند، نرم نمي شوند. اين رفتار آجر سيليسي دربسياري از انواع ديگر ديرگدازها ديده نمي شود. براي مثال ، مواد آلومينو سيليکاتي (alumino Silicate M aterials) که در دماهاي بسيار پايين نسبت به نقطه ي گدازشان شروع به روان شدن مي کنند وخزش آنها در دماهاي پاييني اتفاق مي افتد.
ديرگدازهاي سيليسي با شرايط دما بالا سازگاري دارند زيرا اين ديرگدازها ، ديرگدازي بالا، استحکام مکانيکي بالا وسختي بالا دردماهاي نزديک به نقطه ذوب شدن ،دارند.علاوه براين خصوصيات اين ديرگدازها دربرار گرد وغبار و دودهاي اسيدي و سرباره هاي اسيدي نيز مقاومت مي کنند.آجرسيليسي براساس فاکتور سياليت آجر(flux factor bricks)به دو نوع A و B طبقه بندي مي شوند.پيشرفت هاي انجام شده منجر به توليد آجرهاي سيليسي مقاوم دربرابر سرباره وفلاکس، با ثبات ابعادي خوب ومقاوم دربرابر خرد شدن شده است.

چکیده
1-1- مقدمه
در سال های اخیر شیشه سرامیک ها مورد توجه خاصی قرار گرفته اند. این نوع مواد دارای مزایای بیشتری نسبت به سرامیک ها و شیشه ها هستند. بطور معمول می توان فرایند شیشه سرامیک ها را به صورت تبلور کنترل شده و هدفمند شیشه تعریف نمود بطوری که بلورهای همگن به خوبی و یکنواخت در شیشه پخش شده باشد. هدفمندی و کنترل در تبلور بدین معنی است که اولا از مقادیر لازم جوانه زاهای مناسب استفاده کنیم و هم اینکه برنامه عملیات حرارتی خاصی بکار گرفته شود. در ابتدای ورود به بحث شیشه سرامیک مباحث اصول و مفاهیم علم شیشه را یادآوری می کنیم
مذاب از نقطهA سرد می شود و طبق قوانین ترمودینامیک، مذاب به صورت طبیعی مسیر ABCD را بر می گزیند و با طی این مسیر در زیر دمای Tfکه دمای انجماد است، به یک جامد بلوری تبدیل می شود. اما در واقعیت همه مواد این مسیر را طی نمی کنند و گاهی اوقات با طی مسیر ABE پیش می روند. مایع بدون این که انجماد حاصل کند تا نقطه E پیش می رود و مرتبا از سیالیت آن کاسته می شود. همانطور که در شکل ملاحظه می کنید، در حد فاصل B تا E اصطلاحا به مذاب Super cooled liquid اطلاق می شود. در نقطه E تغییر شیب محسوسی در منحنی حاصل می شود و عملا از این نقطه به بعد مایع صلب شده واین در حالی است که انجماد به مفهوم علمی خودش رخ نداده است. این است که شیشه را جامد مجازی می نامند. البته به هر حال آن چه پس از نقطه E وجود دارد، جامد محسوب می شود زیرا می دانیم جامد یک تعریف علمی دارد و آن رسیدن به حالتی است که شکل و حجم ماده ثابت بماند. این حالت در ویسکوزیته بالاتر 1013 پواز در شیشه حاصل می شود که همان دمای Tg یا انتقال به حالت شیشه ای است
تبلور بصورت یک آرزو در نهاد هر شیشه قرار دارد ولی ما مسیر ایده آل ترمودینامیکی را از مذابی که تمایل به تبلور و انجماد دارد می گیریم و به اجبار آن را به مسیر شیشه شدن هدایت می کنیم اما به تعبیر ساده بایدگفت که یک شیشه برای حصول به آرمان خویش همیشه در انتظار فرصت است. این فرصت یک فرصت کنیتیکی است و اگر فراهم گردد هر شیشه ای متبلور می شود. البته شاید در بعضی از سیستم های شیشه ای عمل تبلور به سختی انجام گیرد ولی بهر حال هر شیشه ای در صورت فراهم آمدن شرایط مناسب متبلور خواهدشد. عموما اگر در شیشه ای تبلور حاصل شود این یک نقص برای شیشه به حساب می آید اما علم بشر امروز این عیب را به حسن تبدیل کرده است و آن را به خدمت خود درآورده است. لازم بذکر است که در بسیاری موارد اصولا سرد کردن یک مذاب به گونه ای که هیچ تبلوری در آن رخ ندهد ممکن نیست و محصول تا حدی متبلور می شود]1[.
در بحث شیشه سرامیک ها تبلور شیشه به صورت کنترل شده و آن طور که مد نظر است ماست رخ می دهد و نه بهر صورتی که خود شیشه متبلور شود. حد تبلور متغیر است ولی عموما در شیشه سرامیک ها از 50 تا 100 درصد فاز بلوری وجود دارد]1[.
نقاط قوت صنعت شیشه نسبت به سرامیک:
· توانایی استفاده از روش های بسیار متنوع، سریع و اقتصادی شکل دهی شیشه ها نسبت به روش های بعضا پیچیده تر، آهسته تر و غیر اقتصادی تر در صنعت سرامیک. برای مثال می دانیم فرایند ساخت تیغه های نازک، الیاف و ... در صنعت شیشه بسیار اقتصادی تر و آسان تر نسبت به صتعت سرامیک انجام می گیرند.
· اتوماسیون بالا
· امکان بازیافت بیشتر در خط تولید شیشه نسبت به خط تولید سرامیک ها
· قابلیت کنترل بسیار دقیق نوع و مورفولوژی فازهای رسوب کننده و ریزساختار مربوطه در مرحله تبلور شیشه سرامیک ها.
برای یک تبلور موفق به جوانه های اولیه زیادی احتیاج داریم. (مرحله a) در مرحله (b) رشد انجام می شود و در مرحله (c) همزمان با بهم رسیدن دانه های رشد کرده، توقف تبلور را داریم. همانطور که ملاحظه می شود مقداری فاز شیشه باقی مانده وجود دارد

تولیدکنندگان کاشی و سرامیک هم اکنون به مشکل افزایش تولید بیش از نیاز بازار برخورد کرده اند. پراکنده کاری در این صنعت موجب شده بازار داخلی با اشباع و بازار خارجی نیز در قبضه تولیدات ارزان قیمت مالزی، چین، تایلند یا ترکیه قرار گیرد. در حالی که میزان تولید کاشی و سرامیک از 5/6 میلیون متر مربع در سال 1357 هم اکنون به حدود 190 میلیون متر مربع افزایش یافته است، اما کارخانجات تولیدکننده به علت نبود بازارهای صادراتی با مازاد تولید مواجه هستند و انبارها پر از تولیدات بدون مشتری است.

در عین حال با وجود بازارهای مناسب در اطراف ایران، میزان صادرات کاشی و سرامیک در سال گذشته تنها سه درصد کل تولید بوده است. در حالی که صنعت کاشی و سرامیک ترکیه که فعالیت تولید خود را در این بخش همزمان با ایران آغاز کرده، هم اکنون 320 میلیون متر مربع کاشی و سرامیک تولید می کند و تولیدکنندگان این کشور هیچ گونه مشکلی برای فروش تولیدات خود در بازارهای اطراف ندارند. رئیس اتحادیه کاشی ساز و کاشی فروش تهران با اشاره به اینکه رکورد ساخت وساز، صنعت کاشی و سرامیک داخلی را نیز متأثر کرده است، افزود کاهش ساخت و ساز طی دو سال اخیر بسیاری از صنایع مرتبط از جمله کاشی و سرامیک را نیز تحت تأثیر قرار داده است. مصطفی گودرزی، با بیان اینکه در این شرایط قیمت برخی از مواد اولیه نیز افزایش یافته و تولیدکنندگان مجبورند با مواد اولیه گران، کالایی را تولید کنند که به دلیل کاهش تقاضا و رقابت بالا در فروش آن دچار محدودیت هستند،

خاطر نشان کرد در این وضعیت تولید کنندگان مجبور شده اند برای جبران وضعیت بازار داخل، حضور در بازارهای صادراتی را بیش از پیش مدنظر قرار دهند. وی ادامه داد در حال حاضر بهترین بازار کاشی و سرامیک صادراتی ایران کشور عراق است که ساخت و ساز نیز در آن رونق بالایی دارد. اگرچه تقاضای داخلی کاشی و سرامیک کاهش یافته اما تولید کنندگان برای پایین نگه داشتن قیمت تمام شده مجبور به حفظ سقف تولید قبلی خود هستند. گودرزی تصریح کرد: اگر دولت بتواند با پرداخت تسهیلات بیشتر به انبوه سازان مسکن و به ویژه پرداخت تسهیلات خرید، تقاضای بازار مسکن را افزایش دهد، صنایع وابسته نیز از رکورد خارج خواهند شد.
مشکل فروش تولیدکنندگان در حالی است که طی پنج ماه منتهی به پایان مرداد امسال، بالغ بر 76 میلیون و 125 هزار متر مربع کاشی و سرامیک در کشور تولید شده است. بنا بر اعلام دفتر صنایع معدنی وزارت صنایع و معادن، تولید کاشی و سرامیک در مدت یاد شده در مقایسه با مدت مشابه سال قبل حدود 7/4 درصد رشد داشته است. بر اساس این گزارش همچنین در پنج ماه نخست امسال، مجموع تولید ظروف شیشه ای 160 هزار تن، چینی بهداشتی 31 هزار و 500 تن، ظروف چینی 16 هزار و 300 تن و شیشه جام 313 هزار تن بوده است.

از سوی دیگر، با استناد به آمار ارائه شده در سایت انجمن کاشی و سرامیک در سال های 1980 تا 2007 مصرف جهانی سرامیک از متوسط رشد 6/4 درصدی و مصرف ایران از رشد 45/14 درصدی برخوردار بوده است. این در حالیست که با در نظر گرفتن وضعیت موجود پیش بینی می شود تا سال 2012 مصرف جهانی این محصول از متوسط رشد 4/7 درصدی و مصرف ایران از رشد 8/12 درصدی برخوردار شود

مارس 2002- محققان  با استفاده از نانوشيمي، يك گروه جديد از مواد تركيبيي را توليد كرده و به نام سراميكهاي انعطاف‌پذير نامگذاري كرده‌اند. مواد جديد، كاربردهاي گسترده‌اي، از قطعات ميكروالكترونيكي گرفته تا جداسازي مولكولهاي بزرگ، مانند پروتئينها خواهند داشت.

آنچه در اين زمينه، حتي براي خود محققان، بيشتر جلب توجه مي‌كند آن است كه ساختمان مولكولي مادة جديد در زير ميكروسكوپ الكتروني (TEM) كه به صورت ساختمان مكعبي است، با پيشگوييهاي رياضي قرن گذشته مطابقت مي‌كند.  ، استاد علوم و مهندسي مواد دانشگاه كُرنل، مي‌گويد: "ما اكنون در تحقيقات پليمري به ساختمانهايي برخورد مي‌كنيم كه رياضيدانها مدتها قبل وجود آنها را از نظر تئوري اثبات كرده‌اند."

ساختمان مادة جديد، خيلي پيچيده‌تر از آن ماده‌ا‌ي است كه"Plumber’s nightmare" ناميده شده‌است.

ويسنر در گردهمايي سالانة  در مركز گردهمايي اينديانا، در مورد سراميكهاي انعطاف‌پذير جديد، ‌گفت: "رفتار فازي كوپليمر، موجب جهت دهي تركيبهاي نانوساختاري آلي/معدني مي‌شود." به عقيدة وي، اين ماده يك زمينة تحقيقاتي مهيج و ضروري است كه نتايج علمي و تكنولوژيكي بسيار هنگفتي از آن بدست مي‌آيد.
گروه تحقيقاتي ويسنر از طريق شكلهاي كاملاً هندسي كه در طبيعت يافت مي‌شوند، به طرف نانوشيمي هدايت شد. يك مثال كاملاً مشهود براي ساختار ظريف دو اتميها، جلبك تك‌سلولي است كه ديواره‌هاي پوستة آن از حفره‌هاي سيليكاتي كاملاً جانشين‌شده ساخته شده‌است. ويسنر مي‌گويد: "كليد طبيعي اين جانشيني، كنترل كامل شكل آنها از طريق خود ساماني تركيبات آلي، در جهت رشد مواد غيرآلي (معدني) است." محققان دانشگاه كُرنل تصديق كرده‌اند كه ساده‌ترين راه تقليد از طبيعت، استفاده از پليمرهاي آلي-‌مخصوصاً موادي موسوم به كوپليمرهاي دي‌بلاك – است؛ زيرا اين مواد مي‌توانند به‌طور شيميايي به صورت نانوساختارهاي با اَشكال هندسي مختلف ساماندهي شوند. اگر پليمر بتواند به طريقي با مواد غيرآلي (معدني) -‌يك سراميك، خصوصاً يك ماده از نوع سيليكاتي- ذوب شود، مادة تركيبي حاصل، تركيبي از خواص زير را خواهد داشت:

ü انعطاف‌پذيري و كنترل ساختار (از پليمر)

ü عملكرد بالا (از سراميك).

ويسنر مي‌گويد: "خواص مواد حاصل، فقط جمع سادة خواص پليمرها و سراميك نبوده، حتي ممكن است اين مواد خواص كاملاً جديدي نيز داشته ‌باشند." محققان دانشگاه كُرنل تاكنون فقط تكه‌هاي كوچكي از سراميك انعطاف‌پذير، با وزن چند گرم ساخته‌اند كه البته براي آزمايش خواص مواد، كافي است. مادة حاصل، شفاف و قابل خم‌كردن است، در عين حال مقاومت قابل توجهي داشته و بر خلاف سراميك خالص خُرد نمي‌شود.
دربعضي موارد، اين ماده، يك هادي يوني بوده و قابليت كاربرد به صورت الكتروليت‌ باتريهاي با كارآيي بالا را دارد. همچنين مادة جديد ممكن است در پيلهاي سوختي بكار برود.
در بعضـي مـوارد هندسـة 6 وجهـي مـاده-كه از طريـق جفت‌شـدن حاصـل مي‌شـود -بسيار بـه ساختـار دو اتميها شبيـه است. در عـوض ويسـنرمي‌گويد: "با دستيابي به اين ساختار مولكولي تقريباً مي‌توان گفت كه به طبيعت كامل‌شده‌ا‌ي دست يافته‌ايم."
ساختار متخلخل سراميكهاي انعطاف‌پذير وقتي شكل مي‌گيرد كه ماده در دماهاي بالا عمليات حرارتي شود. به عقيدة ويسز، اين در حقيقت اولين ماده با چنين هندسه و توزيع كم اندازة حفره‌هاست. چون ماده فقط حفره‌هاي 20-10 نانومتري دارد. محققين دانشگاه كُرنل، در تلاشند تا دريابند كه "آيا اين مواد مي‌توانند براي جداسازي پروتئينهاي زنده استفاده شوند؟"
ويسنرعقيده دارد كه به‌خاطر قابليت خود ساماندهي اين مواد، مي‌توان آنها را به صورت ناپيوسته و در مقياس زياد توليد كرد. او مي‌گويد: "ما مي‌توانيم ساختار را كاملاً كنترل كنيم. ما مي‌توانيم با كنترل خيلي خوبي اين ماده را به مقياس نانو برسانيم. ما حالا مي‌دانيم كه چگونه مجموعه‌ا‌ي از ساختارهاي با شكل و اندازه حفره‌هاي يكسان، بسازيم."

محققان دانشگاه كُرنل اين عمل را با كنترل "فازها" و يا با معماري مولكولي ماده بوسيلة كنترل‌كردن مخلوطي از پليمر و سراميك انجام مي‌دهند. ماده از چند مرحلة انتقالي عبور مي‌كند؛ از مكعبي به 6 وجهي و سپس به ‌نازك و مسطح و بعد به 6 وجهي وارونه و مكعبي وارونه. ماده پس از مرحلة مسطح و قبل از مرحلة 6 وجهي وارونه، به صورت ساختمان مكعبي دوگانه موسوم به Plamber’s nightmare مي‌باشد كه قبلاً در سيستمهاي پليمري يافت نشده‌بود. اين ساختمان اولين ساختار با چنين قابليت انطباق بالايي است كه بوسيلة تركيب خاصي از پليمرها و سراميكها توليد مي‌شود. ويسنرمي‌گويد: "اين شانس وجود دارد كه ما به مجموعه‌ا‌ي از ساختارهاي دوگانة ديگر كه در پليمرها وجود دارد و ديگران چيزي در مورد آنها نمي‌دانند، دست پيدا كنيم. ما راه را براي يافتن هرچه بيشتر چنين ساختارهايي باز كرده‌ايم

کاربرد شیشه های دکوراتیو ( فیوز گلاس ) در معماری و دکوراسیون داخلی

نقش شیشه در معماری امروز بسیار چشمگیر و غیر قابل انکار میباشد . این متریال با وارد شدن در هنر صنعت گونه معماری تغییرات شگرف را در این عرصه ایجاد کرده است .
تاریخ مختصر شیشه
تاریخچه تولید و کاربرد شیشه به حدود بیش از ۴ هزار سال پیش بر میگردد که در آن زمان از شیشه فقط به منظور ساخت ظروف استفاده می شده ولی تقریبا ۲ هزار سال پس از کشف آن بود که تولید شیشه های ظریف کاربرد آن در پنجره ها را میسر کرد که در قطعات مستطیلی با ابعاد ۴۰۰ *۳۰۰ میلیمتر در صفحات مدور تولید می شد . به هر حال همراه با پیشرفت تکنولوژی روش هایی برای تولید شیشه های ساختمانی ابداع شد . تا امروز که گسترده ترین آنها تولید شیشه به روش شناوری ( فلوت ) میباشد . در این روش برای دستیابی به سطح کاملا صاف و عاری از موج شیشه را روی قلع مذاب شناور میسازند .
اما امروزه استفاده از شیشه در معماری باعث شکوفایی این هنر کهن و همچنین پویایی روز افزون این هنر گشته است .در این گفتگو به برسی کاربرد هنر صنعت فیوز گلاس که یکی از روشهای مدررن در تولید شیشه های دکوراتیو است می پردازیم .
فیوزگلاس چیست ؟
فیوز گلاس که معادل فارسی آن همجوشی شیشه است عبارت است از برش شیشه های جام در رنگ و طرح های مختلف و جوش دادن این شیشه ها در کوره .که البته گاهی این شیشه های برش داده شده می بایست با اکسیدهای فلزی ( رنگ و لعاب شیشه ) رنگ آمیزی شوند . در این هنر صنعت مدرن صنعتگر هنرمند می بایست هم با اصول هنری و زیبایی شناختی آشنایی کامل داشته باشد و هم ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی شیشه را بخوبی بداند .
با تو جه به اینکه این رشته در ایران بسیار جوان است هنرمند از نظر ابزار و مواد اولیه با محدودیتهایی روبروست .اما این موضوع چیزی نیست که بتواند سدی در برابر ما ایجاد کند .ذکر این نکته بجاست که این هنر ریشه ای اروپایی داشته و هم اکنون کشورهای صاحب این تکنیک را میتوان آمریکا . کانادا . ایتالیا . اسپانیا . یونان و بتازگی ترکیه و چین دانست . در این کشورها و بویژه امریکا شرکتهای بزرگی به تولید مواد اولیه و ابزار مورد نیاز هنرمندان این رشته میپردازند . و شرکتهای کوچکتر و حتی هنرمندان خانگی با بهره گیری از این مواد به خلق آثار هنری میپردازند .
این رشته هنری از حدود یک دهه پیش در ایران آغاز شده و رشد کندی در گسترش و جذب هنرمندان داشته بهمین دلیل است که شاید خیلی کم معمارانی باشند که با کاربردهای ارزشمند این هنر صنعت در دکوراسیون داخلی آشنایی داشته باشند .
کاربردهاو مزایای فیوز گلاس
استفاده بسیار وسیع از مصنوعاتی که به این روش تولید میشود این هنر را به یک رشته کاربردی در کشورهای صاحب این تکنیک تبدیل کرده است . در این جا به برخی از آنها اشاره میکنیم .
۱- کاشیهای شیشه ای
لعاب شیشه بدلیل ایجاد سطح بسیار صیقلی و نفوذ ناپذیرو نیز زیبایی و درخشندگی چشم نواز از دیرباز به عنوان پوشش ظروف سفالی مورد استفاده و نیز در پوشش کاشی و سرامیکهای امروزی مورد استفاده قرار میگیرد . حال کاشیهای شیشه ای که همه متریال آنها از جنس شیشه هستند به مراتب زیبایی و درخشندگی و استحکام بیشتری نسبت به کاشیهای سرامیکی دارند همچنین قابلیتهایی نظیر نورپردازی از پشت و رو سبب میشود که این نوع کاشی ها درخشندگی و زیبایی منحصر به فردی در فضای ایجاد کنند .
۲- نقوش برجسته شیشه ای
هنر نقش برجسته و مجسمه سازی از انواع مواد ( سنگ و گچ و چوب و فلز و... ) از گذشته تا کنون در نقاط مختلف این مرزو بوم چشم هر بیننده ای را مینوازد . اما اینبار خلق آثار نقش برجسته شیشه ای با کاربرد زیباسازی فضا های شهری ( تابلو های نقش برجسته در مترو ها و اماکن عمومی شهری ) جلوه ای دیگر از این هنر را نمایان میسازد و با نورپردازیهای رنگین از پشت به زیبایی اثر می افزاید .
۳- روشنایی
روشناییهای دیواری . رومیزی و انواع لوسرها ستونهای نوری و سقفهای کاذب به این روش با طرح و رنگهای همخوان با فضای داخلی تولید میشود .
4- شیشه های درب و پنجره های ورودی و داخلی
با استفاده از این متد شیشه های مات و رنگی با طراحیهای همخوان با فضا های تجاری و اداری و مسکونی انجام میشود .
ظروف دکوری و قابهای آیینه و تابلو های عنوان و .... از دیگر کاربدهای وسیع این هنر است .
ترکیب فیوز گلاس با موادی همچون چوب . سفال . فلزات و گچ بسیار زیبا و این قابلیت بالای ترکیبی این هنر را از دیگر آثار متمایز میسازد . با این توضیحات امیدوارم جامعه معماران ایرانی با بهره گیری از این متریال که توانسته ایم آنرا برای کار در این سرزمین بومی سازی کنیم . به خلق آثار زیبای دکوراتیو در فضاهای شهری و داخلی بپردازند. زیرا ایران و ایرانی همیشه درخور بهترینها بوده و هست .

 کاربرد سرامیک در علم پزشکی

چگونگی پخت محصولات در کورهٔ هوفمن


کورهٔ هوفمن، تونل طویلی است که به شکل حلقه یا بیضی ساخته می‌شود و با استفاده از دیواره‌ها یا تیغه‌هایی به اتاقک‌هایی تقسیم می‌شود. اتاقک‌های کورهٔ هوفمن از کانال دریچه‌ها یا درهایی که در تیغه‌های جداکنندهٔ اتاق‌ها تعبیه شده‌است، با یکدیگر در ارتباط هستند. هر یک از اتاق‌ها نیز یک درب خروجی به بیرون دارند که برای بارگیری و تخلیهٔ کوره مورد استفاده قرار می‌گیرند. به این درها خمیره یا قمیره می‌گویند. اندازهٔ کورهٔ هوفمن با استفاده از این درها بیان می‌شود؛ مثلاً یک کورهٔ ۳۲ قمیره‌ای، کوره‌ای است با ۳۲ درب که هر درب به یک اتاقک برای چیدن آجرها (یا سایر محصولات) مرتبط است محل استقرار سوخت‌پاش‌ها نیز در سقف قرار دارد.
در کورهٔ هوفمن، محصولات قبل از آنکه مستقیما توسط آتش پخته شوند، با حرارت سایر اتاقک‌ها گرم می‌شوند که اصطلاحا پیش گرمایش نامیده می‌شود. این حرارت همراه با گاز خروجی اتاقک پخت و از طریق دریچه‌هایی که قبلا تعبیه شده‌است حرکت می‌کند و به اتاق‌های مجاور وارد می‌شود و محصولات موجود در آن‌ها را پیش‌گرم می‌کند. زمانی که در یک اتاق، عملیات پخت در جریان است، در اتاقک مقابل (دورترین اتاق)، عملیات تخلیه و بارگیری در جریان است. این کار با استفاده از دری که اتاقک به بیرون کوره دارد انجام می‌شود. ضمن بار گیری، هوای خنک نیز وارد کوره می‌شود که به وسیلهٔ آتش موجود در اتاقک پخت و از طریق دریچه‌های تعبیه شده بین اتاق‌ها مکیده می‌شود. بنابراین هوا از اتاق‌هایی که عملیات پخت قبلا در آنها صورت گرفته‌است حرکت می‌کند و باعث خنک شدن محصولات پخته‌شده می‌شود. به این ترتیب در حلقهٔ کورهٔ هوفمن دو جریان هوا وجود دارد؛
هوایی که در نیم‌دایرهٔ اول، از اتاق پخت به سمت بیرون جریان دارد و اتاق‌های بعدی را پیش‌گرم می‌کند. هوایی که در نیم‌دایرهٔ مقابل، از بیرون به سمت اتاقک پخت جریان دارد و اتاق‌های قبلی را خنک می‌کند. با اتمام عملیات پخت در اتاق پخت، در اتاق روبرویی حلقهٔ هوفمن نیز عملیات بارگیری تمام می‌شود و درب آن به بیرون بسته می‌شود. در این مرحله، مشعل‌ها از سقف اتاق پخت به سقف اتاق بعدی منتقل می‌شوند و درب اتاق روبرویی این اتاق (اتاق پخت جدید) برای تخلیه و بارگیری گشوده خواهد شد.

ساختار کورهٔ تونلی

کورهٔ تونلی یک تونل دراز و باریک است که کف آن ریل‌گذاری شده‌است و محصولات، با عبور از درون آن در معرض حرارت قرار می‌گیرند و پخته یا  می‌شوند. محصولات برای عبور از کورهٔ تونلی می‌بایست بر روی واگن‌های مخصوصی چیده شوند. کورهٔ تونلی شامل سه مرحلهٔ پیش‌گرمایش، پخت و خنک‌کن می‌باشد. در ساده‌ترین نوع کورهٔ تونلی، مشعل‌های موجود در منطقهٔ پخت باعث گرم شدن هوای کوره می‌شود. این هوا با حرکت به سمت ورودی تونل (پیش‌گرمایش) آرام آرام حرارت خود را به واگن‌های این منطقه منتقل می‌کند و در نهایت از دودکش خارج می‌شود. از سوی دیگر هوای تازه از خروجی تونل وارد می‌شود و در مواجهه با واگن‌هایی که مرحلهٔ پخت را پشت سر گذاشته‌اند، آنها را آرام‌آرام خنک می‌کند و دمایش به تدریج افزایش می‌یابد تا به منطقهٔ پخت برسد

و اکسیژن لازم برای احتراق مشعل‌های این منطقه را فراهم نماید. البته قسمتی از هوای گرم شده به بیرون از کوره هدایت می‌شود تا در خشک‌کن و بعضا برای تنظیم دمای هوای سالن تولید مورد استفاده قرار بگیرد. معمولاً ۶۰درصد از طول کوره به منطقهٔ پخت، ۲۰درصد به منطقهٔ پیش‌گرمایش و ۲۰درصد به منطقهٔ خنک‌کن اختصاص دارد. 
دمای مناطق مختلف کوره از طریق  و سیستم‌های کنترل اندازه‌گیری و تنظیم می‌شود. همچنین  کوره نیز از نظر اکسیدی، احیایی یا خنثی بودن قابل کنترل است

ساختار کورهٔ تونلی

کورهٔ تونلی یک تونل دراز و باریک است که کف آن ریل‌گذاری شده‌است و محصولات، با عبور از درون آن در معرض حرارت قرار می‌گیرند و پخته یا  می‌شوند. محصولات برای عبور از کورهٔ تونلی می‌بایست بر روی واگن‌های مخصوصی چیده شوند. کورهٔ تونلی شامل سه مرحلهٔ پیش‌گرمایش، پخت و خنک‌کن می‌باشد. در ساده‌ترین نوع کورهٔ تونلی، مشعل‌های موجود در منطقهٔ پخت باعث گرم شدن هوای کوره می‌شود. این هوا با حرکت به سمت ورودی تونل (پیش‌گرمایش) آرام آرام حرارت خود را به واگن‌های این منطقه منتقل می‌کند و در نهایت از دودکش خارج می‌شود. از سوی دیگر هوای تازه از خروجی تونل وارد می‌شود و در مواجهه با واگن‌هایی که مرحلهٔ پخت را پشت سر گذاشته‌اند، آنها را آرام‌آرام خنک می‌کند و دمایش به تدریج افزایش می‌یابد تا به منطقهٔ پخت برسد

و اکسیژن لازم برای احتراق مشعل‌های این منطقه را فراهم نماید. البته قسمتی از هوای گرم شده به بیرون از کوره هدایت می‌شود تا در خشک‌کن و بعضا برای تنظیم دمای هوای سالن تولید مورد استفاده قرار بگیرد. معمولاً ۶۰درصد از طول کوره به منطقهٔ پخت، ۲۰درصد به منطقهٔ پیش‌گرمایش و ۲۰درصد به منطقهٔ خنک‌کن اختصاص دارد. 
دمای مناطق مختلف کوره از طریق  و سیستم‌های کنترل اندازه‌گیری و تنظیم می‌شود. همچنین  کوره نیز از نظر اکسیدی، احیایی یا خنثی بودن قابل کنترل است

مزایای کورهٔ تونلی

مزایای کورهٔ تونلی

انواع کورهٔ هوفمان

انواع کورهٔ هوفمان

چگونگی پخت محصولات در کورهٔ هوفمن


کورهٔ هوفمن، تونل طویلی است که به شکل حلقه یا بیضی ساخته می‌شود و با استفاده از دیواره‌ها یا تیغه‌هایی به اتاقک‌هایی تقسیم می‌شود. اتاقک‌های کورهٔ هوفمن از کانال دریچه‌ها یا درهایی که در تیغه‌های جداکنندهٔ اتاق‌ها تعبیه شده‌است، با یکدیگر در ارتباط هستند. هر یک از اتاق‌ها نیز یک درب خروجی به بیرون دارند که برای بارگیری و تخلیهٔ کوره مورد استفاده قرار می‌گیرند. به این درها خمیره یا قمیره می‌گویند. اندازهٔ کورهٔ هوفمن با استفاده از این درها بیان می‌شود؛ مثلاً یک کورهٔ ۳۲ قمیره‌ای، کوره‌ای است با ۳۲ درب که هر درب به یک اتاقک برای چیدن آجرها (یا سایر محصولات) مرتبط است محل استقرار سوخت‌پاش‌ها نیز در سقف قرار دارد.
در کورهٔ هوفمن، محصولات قبل از آنکه مستقیما توسط آتش پخته شوند، با حرارت سایر اتاقک‌ها گرم می‌شوند که اصطلاحا پیش گرمایش نامیده می‌شود. این حرارت همراه با گاز خروجی اتاقک پخت و از طریق دریچه‌هایی که قبلا تعبیه شده‌است حرکت می‌کند و به اتاق‌های مجاور وارد می‌شود و محصولات موجود در آن‌ها را پیش‌گرم می‌کند. زمانی که در یک اتاق، عملیات پخت در جریان است، در اتاقک مقابل (دورترین اتاق)، عملیات تخلیه و بارگیری در جریان است. این کار با استفاده از دری که اتاقک به بیرون کوره دارد انجام می‌شود. ضمن بار گیری، هوای خنک نیز وارد کوره می‌شود که به وسیلهٔ آتش موجود در اتاقک پخت و از طریق دریچه‌های تعبیه شده بین اتاق‌ها مکیده می‌شود. بنابراین هوا از اتاق‌هایی که عملیات پخت قبلا در آنها صورت گرفته‌است حرکت می‌کند و باعث خنک شدن محصولات پخته‌شده می‌شود. به این ترتیب در حلقهٔ کورهٔ هوفمن دو جریان هوا وجود دارد؛
هوایی که در نیم‌دایرهٔ اول، از اتاق پخت به سمت بیرون جریان دارد و اتاق‌های بعدی را پیش‌گرم می‌کند. هوایی که در نیم‌دایرهٔ مقابل، از بیرون به سمت اتاقک پخت جریان دارد و اتاق‌های قبلی را خنک می‌کند. با اتمام عملیات پخت در اتاق پخت، در اتاق روبرویی حلقهٔ هوفمن نیز عملیات بارگیری تمام می‌شود و درب آن به بیرون بسته می‌شود. در این مرحله، مشعل‌ها از سقف اتاق پخت به سقف اتاق بعدی منتقل می‌شوند و درب اتاق روبرویی این اتاق (اتاق پخت جدید) برای تخلیه و بارگیری گشوده خواهد شد.

چگونگی پخت محصولات در کورهٔ هوفمن


کورهٔ هوفمن، تونل طویلی است که به شکل حلقه یا بیضی ساخته می‌شود و با استفاده از دیواره‌ها یا تیغه‌هایی به اتاقک‌هایی تقسیم می‌شود. اتاقک‌های کورهٔ هوفمن از کانال دریچه‌ها یا درهایی که در تیغه‌های جداکنندهٔ اتاق‌ها تعبیه شده‌است، با یکدیگر در ارتباط هستند. هر یک از اتاق‌ها نیز یک درب خروجی به بیرون دارند که برای بارگیری و تخلیهٔ کوره مورد استفاده قرار می‌گیرند. به این درها خمیره یا قمیره می‌گویند. اندازهٔ کورهٔ هوفمن با استفاده از این درها بیان می‌شود؛ مثلاً یک کورهٔ ۳۲ قمیره‌ای، کوره‌ای است با ۳۲ درب که هر درب به یک اتاقک برای چیدن آجرها (یا سایر محصولات) مرتبط است محل استقرار سوخت‌پاش‌ها نیز در سقف قرار دارد.
در کورهٔ هوفمن، محصولات قبل از آنکه مستقیما توسط آتش پخته شوند، با حرارت سایر اتاقک‌ها گرم می‌شوند که اصطلاحا پیش گرمایش نامیده می‌شود. این حرارت همراه با گاز خروجی اتاقک پخت و از طریق دریچه‌هایی که قبلا تعبیه شده‌است حرکت می‌کند و به اتاق‌های مجاور وارد می‌شود و محصولات موجود در آن‌ها را پیش‌گرم می‌کند. زمانی که در یک اتاق، عملیات پخت در جریان است، در اتاقک مقابل (دورترین اتاق)، عملیات تخلیه و بارگیری در جریان است. این کار با استفاده از دری که اتاقک به بیرون کوره دارد انجام می‌شود. ضمن بار گیری، هوای خنک نیز وارد کوره می‌شود که به وسیلهٔ آتش موجود در اتاقک پخت و از طریق دریچه‌های تعبیه شده بین اتاق‌ها مکیده می‌شود. بنابراین هوا از اتاق‌هایی که عملیات پخت قبلا در آنها صورت گرفته‌است حرکت می‌کند و باعث خنک شدن محصولات پخته‌شده می‌شود. به این ترتیب در حلقهٔ کورهٔ هوفمن دو جریان هوا وجود دارد؛
هوایی که در نیم‌دایرهٔ اول، از اتاق پخت به سمت بیرون جریان دارد و اتاق‌های بعدی را پیش‌گرم می‌کند. هوایی که در نیم‌دایرهٔ مقابل، از بیرون به سمت اتاقک پخت جریان دارد و اتاق‌های قبلی را خنک می‌کند. با اتمام عملیات پخت در اتاق پخت، در اتاق روبرویی حلقهٔ هوفمن نیز عملیات بارگیری تمام می‌شود و درب آن به بیرون بسته می‌شود. در این مرحله، مشعل‌ها از سقف اتاق پخت به سقف اتاق بعدی منتقل می‌شوند و درب اتاق روبرویی این اتاق (اتاق پخت جدید) برای تخلیه و بارگیری گشوده خواهد شد.

چگونگی پخت محصولات در کورهٔ هوفمن


کورهٔ هوفمن، تونل طویلی است که به شکل حلقه یا بیضی ساخته می‌شود و با استفاده از دیواره‌ها یا تیغه‌هایی به اتاقک‌هایی تقسیم می‌شود. اتاقک‌های کورهٔ هوفمن از کانال دریچه‌ها یا درهایی که در تیغه‌های جداکنندهٔ اتاق‌ها تعبیه شده‌است، با یکدیگر در ارتباط هستند. هر یک از اتاق‌ها نیز یک درب خروجی به بیرون دارند که برای بارگیری و تخلیهٔ کوره مورد استفاده قرار می‌گیرند. به این درها خمیره یا قمیره می‌گویند. اندازهٔ کورهٔ هوفمن با استفاده از این درها بیان می‌شود؛ مثلاً یک کورهٔ ۳۲ قمیره‌ای، کوره‌ای است با ۳۲ درب که هر درب به یک اتاقک برای چیدن آجرها (یا سایر محصولات) مرتبط است محل استقرار سوخت‌پاش‌ها نیز در سقف قرار دارد.
در کورهٔ هوفمن، محصولات قبل از آنکه مستقیما توسط آتش پخته شوند، با حرارت سایر اتاقک‌ها گرم می‌شوند که اصطلاحا پیش گرمایش نامیده می‌شود. این حرارت همراه با گاز خروجی اتاقک پخت و از طریق دریچه‌هایی که قبلا تعبیه شده‌است حرکت می‌کند و به اتاق‌های مجاور وارد می‌شود و محصولات موجود در آن‌ها را پیش‌گرم می‌کند. زمانی که در یک اتاق، عملیات پخت در جریان است، در اتاقک مقابل (دورترین اتاق)، عملیات تخلیه و بارگیری در جریان است. این کار با استفاده از دری که اتاقک به بیرون کوره دارد انجام می‌شود. ضمن بار گیری، هوای خنک نیز وارد کوره می‌شود که به وسیلهٔ آتش موجود در اتاقک پخت و از طریق دریچه‌های تعبیه شده بین اتاق‌ها مکیده می‌شود. بنابراین هوا از اتاق‌هایی که عملیات پخت قبلا در آنها صورت گرفته‌است حرکت می‌کند و باعث خنک شدن محصولات پخته‌شده می‌شود. به این ترتیب در حلقهٔ کورهٔ هوفمن دو جریان هوا وجود دارد؛
هوایی که در نیم‌دایرهٔ اول، از اتاق پخت به سمت بیرون جریان دارد و اتاق‌های بعدی را پیش‌گرم می‌کند. هوایی که در نیم‌دایرهٔ مقابل، از بیرون به سمت اتاقک پخت جریان دارد و اتاق‌های قبلی را خنک می‌کند. با اتمام عملیات پخت در اتاق پخت، در اتاق روبرویی حلقهٔ هوفمن نیز عملیات بارگیری تمام می‌شود و درب آن به بیرون بسته می‌شود. در این مرحله، مشعل‌ها از سقف اتاق پخت به سقف اتاق بعدی منتقل می‌شوند و درب اتاق روبرویی این اتاق (اتاق پخت جدید) برای تخلیه و بارگیری گشوده خواهد شد.

 کاربرد سرامیک در علم پزشکی

 کاربرد سرامیک در علم پزشکی

کاربرد شیشه های دکوراتیو ( فیوز گلاس ) در معماری و دکوراسیون داخلی

نقش شیشه در معماری امروز بسیار چشمگیر و غیر قابل انکار میباشد . این متریال با وارد شدن در هنر صنعت گونه معماری تغییرات شگرف را در این عرصه ایجاد کرده است .
تاریخ مختصر شیشه
تاریخچه تولید و کاربرد شیشه به حدود بیش از ۴ هزار سال پیش بر میگردد که در آن زمان از شیشه فقط به منظور ساخت ظروف استفاده می شده ولی تقریبا ۲ هزار سال پس از کشف آن بود که تولید شیشه های ظریف کاربرد آن در پنجره ها را میسر کرد که در قطعات مستطیلی با ابعاد ۴۰۰ *۳۰۰ میلیمتر در صفحات مدور تولید می شد . به هر حال همراه با پیشرفت تکنولوژی روش هایی برای تولید شیشه های ساختمانی ابداع شد . تا امروز که گسترده ترین آنها تولید شیشه به روش شناوری ( فلوت ) میباشد . در این روش برای دستیابی به سطح کاملا صاف و عاری از موج شیشه را روی قلع مذاب شناور میسازند .
اما امروزه استفاده از شیشه در معماری باعث شکوفایی این هنر کهن و همچنین پویایی روز افزون این هنر گشته است .در این گفتگو به برسی کاربرد هنر صنعت فیوز گلاس که یکی از روشهای مدررن در تولید شیشه های دکوراتیو است می پردازیم .
فیوزگلاس چیست ؟
فیوز گلاس که معادل فارسی آن همجوشی شیشه است عبارت است از برش شیشه های جام در رنگ و طرح های مختلف و جوش دادن این شیشه ها در کوره .که البته گاهی این شیشه های برش داده شده می بایست با اکسیدهای فلزی ( رنگ و لعاب شیشه ) رنگ آمیزی شوند . در این هنر صنعت مدرن صنعتگر هنرمند می بایست هم با اصول هنری و زیبایی شناختی آشنایی کامل داشته باشد و هم ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی شیشه را بخوبی بداند .
با تو جه به اینکه این رشته در ایران بسیار جوان است هنرمند از نظر ابزار و مواد اولیه با محدودیتهایی روبروست .اما این موضوع چیزی نیست که بتواند سدی در برابر ما ایجاد کند .ذکر این نکته بجاست که این هنر ریشه ای اروپایی داشته و هم اکنون کشورهای صاحب این تکنیک را میتوان آمریکا . کانادا . ایتالیا . اسپانیا . یونان و بتازگی ترکیه و چین دانست . در این کشورها و بویژه امریکا شرکتهای بزرگی به تولید مواد اولیه و ابزار مورد نیاز هنرمندان این رشته میپردازند . و شرکتهای کوچکتر و حتی هنرمندان خانگی با بهره گیری از این مواد به خلق آثار هنری میپردازند .
این رشته هنری از حدود یک دهه پیش در ایران آغاز شده و رشد کندی در گسترش و جذب هنرمندان داشته بهمین دلیل است که شاید خیلی کم معمارانی باشند که با کاربردهای ارزشمند این هنر صنعت در دکوراسیون داخلی آشنایی داشته باشند .
کاربردهاو مزایای فیوز گلاس
استفاده بسیار وسیع از مصنوعاتی که به این روش تولید میشود این هنر را به یک رشته کاربردی در کشورهای صاحب این تکنیک تبدیل کرده است . در این جا به برخی از آنها اشاره میکنیم .
۱- کاشیهای شیشه ای
لعاب شیشه بدلیل ایجاد سطح بسیار صیقلی و نفوذ ناپذیرو نیز زیبایی و درخشندگی چشم نواز از دیرباز به عنوان پوشش ظروف سفالی مورد استفاده و نیز در پوشش کاشی و سرامیکهای امروزی مورد استفاده قرار میگیرد . حال کاشیهای شیشه ای که همه متریال آنها از جنس شیشه هستند به مراتب زیبایی و درخشندگی و استحکام بیشتری نسبت به کاشیهای سرامیکی دارند همچنین قابلیتهایی نظیر نورپردازی از پشت و رو سبب میشود که این نوع کاشی ها درخشندگی و زیبایی منحصر به فردی در فضای ایجاد کنند .
۲- نقوش برجسته شیشه ای
هنر نقش برجسته و مجسمه سازی از انواع مواد ( سنگ و گچ و چوب و فلز و... ) از گذشته تا کنون در نقاط مختلف این مرزو بوم چشم هر بیننده ای را مینوازد . اما اینبار خلق آثار نقش برجسته شیشه ای با کاربرد زیباسازی فضا های شهری ( تابلو های نقش برجسته در مترو ها و اماکن عمومی شهری ) جلوه ای دیگر از این هنر را نمایان میسازد و با نورپردازیهای رنگین از پشت به زیبایی اثر می افزاید .
۳- روشنایی
روشناییهای دیواری . رومیزی و انواع لوسرها ستونهای نوری و سقفهای کاذب به این روش با طرح و رنگهای همخوان با فضای داخلی تولید میشود .
4- شیشه های درب و پنجره های ورودی و داخلی
با استفاده از این متد شیشه های مات و رنگی با طراحیهای همخوان با فضا های تجاری و اداری و مسکونی انجام میشود .
ظروف دکوری و قابهای آیینه و تابلو های عنوان و .... از دیگر کاربدهای وسیع این هنر است .
ترکیب فیوز گلاس با موادی همچون چوب . سفال . فلزات و گچ بسیار زیبا و این قابلیت بالای ترکیبی این هنر را از دیگر آثار متمایز میسازد . با این توضیحات امیدوارم جامعه معماران ایرانی با بهره گیری از این متریال که توانسته ایم آنرا برای کار در این سرزمین بومی سازی کنیم . به خلق آثار زیبای دکوراتیو در فضاهای شهری و داخلی بپردازند. زیرا ایران و ایرانی همیشه درخور بهترینها بوده و هست .

کاربرد شیشه های دکوراتیو ( فیوز گلاس ) در معماری و دکوراسیون داخلی

نقش شیشه در معماری امروز بسیار چشمگیر و غیر قابل انکار میباشد . این متریال با وارد شدن در هنر صنعت گونه معماری تغییرات شگرف را در این عرصه ایجاد کرده است .
تاریخ مختصر شیشه
تاریخچه تولید و کاربرد شیشه به حدود بیش از ۴ هزار سال پیش بر میگردد که در آن زمان از شیشه فقط به منظور ساخت ظروف استفاده می شده ولی تقریبا ۲ هزار سال پس از کشف آن بود که تولید شیشه های ظریف کاربرد آن در پنجره ها را میسر کرد که در قطعات مستطیلی با ابعاد ۴۰۰ *۳۰۰ میلیمتر در صفحات مدور تولید می شد . به هر حال همراه با پیشرفت تکنولوژی روش هایی برای تولید شیشه های ساختمانی ابداع شد . تا امروز که گسترده ترین آنها تولید شیشه به روش شناوری ( فلوت ) میباشد . در این روش برای دستیابی به سطح کاملا صاف و عاری از موج شیشه را روی قلع مذاب شناور میسازند .
اما امروزه استفاده از شیشه در معماری باعث شکوفایی این هنر کهن و همچنین پویایی روز افزون این هنر گشته است .در این گفتگو به برسی کاربرد هنر صنعت فیوز گلاس که یکی از روشهای مدررن در تولید شیشه های دکوراتیو است می پردازیم .
فیوزگلاس چیست ؟
فیوز گلاس که معادل فارسی آن همجوشی شیشه است عبارت است از برش شیشه های جام در رنگ و طرح های مختلف و جوش دادن این شیشه ها در کوره .که البته گاهی این شیشه های برش داده شده می بایست با اکسیدهای فلزی ( رنگ و لعاب شیشه ) رنگ آمیزی شوند . در این هنر صنعت مدرن صنعتگر هنرمند می بایست هم با اصول هنری و زیبایی شناختی آشنایی کامل داشته باشد و هم ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی شیشه را بخوبی بداند .
با تو جه به اینکه این رشته در ایران بسیار جوان است هنرمند از نظر ابزار و مواد اولیه با محدودیتهایی روبروست .اما این موضوع چیزی نیست که بتواند سدی در برابر ما ایجاد کند .ذکر این نکته بجاست که این هنر ریشه ای اروپایی داشته و هم اکنون کشورهای صاحب این تکنیک را میتوان آمریکا . کانادا . ایتالیا . اسپانیا . یونان و بتازگی ترکیه و چین دانست . در این کشورها و بویژه امریکا شرکتهای بزرگی به تولید مواد اولیه و ابزار مورد نیاز هنرمندان این رشته میپردازند . و شرکتهای کوچکتر و حتی هنرمندان خانگی با بهره گیری از این مواد به خلق آثار هنری میپردازند .
این رشته هنری از حدود یک دهه پیش در ایران آغاز شده و رشد کندی در گسترش و جذب هنرمندان داشته بهمین دلیل است که شاید خیلی کم معمارانی باشند که با کاربردهای ارزشمند این هنر صنعت در دکوراسیون داخلی آشنایی داشته باشند .
کاربردهاو مزایای فیوز گلاس
استفاده بسیار وسیع از مصنوعاتی که به این روش تولید میشود این هنر را به یک رشته کاربردی در کشورهای صاحب این تکنیک تبدیل کرده است . در این جا به برخی از آنها اشاره میکنیم .
۱- کاشیهای شیشه ای
لعاب شیشه بدلیل ایجاد سطح بسیار صیقلی و نفوذ ناپذیرو نیز زیبایی و درخشندگی چشم نواز از دیرباز به عنوان پوشش ظروف سفالی مورد استفاده و نیز در پوشش کاشی و سرامیکهای امروزی مورد استفاده قرار میگیرد . حال کاشیهای شیشه ای که همه متریال آنها از جنس شیشه هستند به مراتب زیبایی و درخشندگی و استحکام بیشتری نسبت به کاشیهای سرامیکی دارند همچنین قابلیتهایی نظیر نورپردازی از پشت و رو سبب میشود که این نوع کاشی ها درخشندگی و زیبایی منحصر به فردی در فضای ایجاد کنند .
۲- نقوش برجسته شیشه ای
هنر نقش برجسته و مجسمه سازی از انواع مواد ( سنگ و گچ و چوب و فلز و... ) از گذشته تا کنون در نقاط مختلف این مرزو بوم چشم هر بیننده ای را مینوازد . اما اینبار خلق آثار نقش برجسته شیشه ای با کاربرد زیباسازی فضا های شهری ( تابلو های نقش برجسته در مترو ها و اماکن عمومی شهری ) جلوه ای دیگر از این هنر را نمایان میسازد و با نورپردازیهای رنگین از پشت به زیبایی اثر می افزاید .
۳- روشنایی
روشناییهای دیواری . رومیزی و انواع لوسرها ستونهای نوری و سقفهای کاذب به این روش با طرح و رنگهای همخوان با فضای داخلی تولید میشود .
4- شیشه های درب و پنجره های ورودی و داخلی
با استفاده از این متد شیشه های مات و رنگی با طراحیهای همخوان با فضا های تجاری و اداری و مسکونی انجام میشود .
ظروف دکوری و قابهای آیینه و تابلو های عنوان و .... از دیگر کاربدهای وسیع این هنر است .
ترکیب فیوز گلاس با موادی همچون چوب . سفال . فلزات و گچ بسیار زیبا و این قابلیت بالای ترکیبی این هنر را از دیگر آثار متمایز میسازد . با این توضیحات امیدوارم جامعه معماران ایرانی با بهره گیری از این متریال که توانسته ایم آنرا برای کار در این سرزمین بومی سازی کنیم . به خلق آثار زیبای دکوراتیو در فضاهای شهری و داخلی بپردازند. زیرا ایران و ایرانی همیشه درخور بهترینها بوده و هست .

مارس 2002- محققان  با استفاده از نانوشيمي، يك گروه جديد از مواد تركيبيي را توليد كرده و به نام سراميكهاي انعطاف‌پذير نامگذاري كرده‌اند. مواد جديد، كاربردهاي گسترده‌اي، از قطعات ميكروالكترونيكي گرفته تا جداسازي مولكولهاي بزرگ، مانند پروتئينها خواهند داشت.

آنچه در اين زمينه، حتي براي خود محققان، بيشتر جلب توجه مي‌كند آن است كه ساختمان مولكولي مادة جديد در زير ميكروسكوپ الكتروني (TEM) كه به صورت ساختمان مكعبي است، با پيشگوييهاي رياضي قرن گذشته مطابقت مي‌كند.  ، استاد علوم و مهندسي مواد دانشگاه كُرنل، مي‌گويد: "ما اكنون در تحقيقات پليمري به ساختمانهايي برخورد مي‌كنيم كه رياضيدانها مدتها قبل وجود آنها را از نظر تئوري اثبات كرده‌اند."

ساختمان مادة جديد، خيلي پيچيده‌تر از آن ماده‌ا‌ي است كه"Plumber’s nightmare" ناميده شده‌است.

ويسنر در گردهمايي سالانة  در مركز گردهمايي اينديانا، در مورد سراميكهاي انعطاف‌پذير جديد، ‌گفت: "رفتار فازي كوپليمر، موجب جهت دهي تركيبهاي نانوساختاري آلي/معدني مي‌شود." به عقيدة وي، اين ماده يك زمينة تحقيقاتي مهيج و ضروري است كه نتايج علمي و تكنولوژيكي بسيار هنگفتي از آن بدست مي‌آيد.
گروه تحقيقاتي ويسنر از طريق شكلهاي كاملاً هندسي كه در طبيعت يافت مي‌شوند، به طرف نانوشيمي هدايت شد. يك مثال كاملاً مشهود براي ساختار ظريف دو اتميها، جلبك تك‌سلولي است كه ديواره‌هاي پوستة آن از حفره‌هاي سيليكاتي كاملاً جانشين‌شده ساخته شده‌است. ويسنر مي‌گويد: "كليد طبيعي اين جانشيني، كنترل كامل شكل آنها از طريق خود ساماني تركيبات آلي، در جهت رشد مواد غيرآلي (معدني) است." محققان دانشگاه كُرنل تصديق كرده‌اند كه ساده‌ترين راه تقليد از طبيعت، استفاده از پليمرهاي آلي-‌مخصوصاً موادي موسوم به كوپليمرهاي دي‌بلاك – است؛ زيرا اين مواد مي‌توانند به‌طور شيميايي به صورت نانوساختارهاي با اَشكال هندسي مختلف ساماندهي شوند. اگر پليمر بتواند به طريقي با مواد غيرآلي (معدني) -‌يك سراميك، خصوصاً يك ماده از نوع سيليكاتي- ذوب شود، مادة تركيبي حاصل، تركيبي از خواص زير را خواهد داشت:

ü انعطاف‌پذيري و كنترل ساختار (از پليمر)

ü عملكرد بالا (از سراميك).

ويسنر مي‌گويد: "خواص مواد حاصل، فقط جمع سادة خواص پليمرها و سراميك نبوده، حتي ممكن است اين مواد خواص كاملاً جديدي نيز داشته ‌باشند." محققان دانشگاه كُرنل تاكنون فقط تكه‌هاي كوچكي از سراميك انعطاف‌پذير، با وزن چند گرم ساخته‌اند كه البته براي آزمايش خواص مواد، كافي است. مادة حاصل، شفاف و قابل خم‌كردن است، در عين حال مقاومت قابل توجهي داشته و بر خلاف سراميك خالص خُرد نمي‌شود.
دربعضي موارد، اين ماده، يك هادي يوني بوده و قابليت كاربرد به صورت الكتروليت‌ باتريهاي با كارآيي بالا را دارد. همچنين مادة جديد ممكن است در پيلهاي سوختي بكار برود.
در بعضـي مـوارد هندسـة 6 وجهـي مـاده-كه از طريـق جفت‌شـدن حاصـل مي‌شـود -بسيار بـه ساختـار دو اتميها شبيـه است. در عـوض ويسـنرمي‌گويد: "با دستيابي به اين ساختار مولكولي تقريباً مي‌توان گفت كه به طبيعت كامل‌شده‌ا‌ي دست يافته‌ايم."
ساختار متخلخل سراميكهاي انعطاف‌پذير وقتي شكل مي‌گيرد كه ماده در دماهاي بالا عمليات حرارتي شود. به عقيدة ويسز، اين در حقيقت اولين ماده با چنين هندسه و توزيع كم اندازة حفره‌هاست. چون ماده فقط حفره‌هاي 20-10 نانومتري دارد. محققين دانشگاه كُرنل، در تلاشند تا دريابند كه "آيا اين مواد مي‌توانند براي جداسازي پروتئينهاي زنده استفاده شوند؟"
ويسنرعقيده دارد كه به‌خاطر قابليت خود ساماندهي اين مواد، مي‌توان آنها را به صورت ناپيوسته و در مقياس زياد توليد كرد. او مي‌گويد: "ما مي‌توانيم ساختار را كاملاً كنترل كنيم. ما مي‌توانيم با كنترل خيلي خوبي اين ماده را به مقياس نانو برسانيم. ما حالا مي‌دانيم كه چگونه مجموعه‌ا‌ي از ساختارهاي با شكل و اندازه حفره‌هاي يكسان، بسازيم."

محققان دانشگاه كُرنل اين عمل را با كنترل "فازها" و يا با معماري مولكولي ماده بوسيلة كنترل‌كردن مخلوطي از پليمر و سراميك انجام مي‌دهند. ماده از چند مرحلة انتقالي عبور مي‌كند؛ از مكعبي به 6 وجهي و سپس به ‌نازك و مسطح و بعد به 6 وجهي وارونه و مكعبي وارونه. ماده پس از مرحلة مسطح و قبل از مرحلة 6 وجهي وارونه، به صورت ساختمان مكعبي دوگانه موسوم به Plamber’s nightmare مي‌باشد كه قبلاً در سيستمهاي پليمري يافت نشده‌بود. اين ساختمان اولين ساختار با چنين قابليت انطباق بالايي است كه بوسيلة تركيب خاصي از پليمرها و سراميكها توليد مي‌شود. ويسنرمي‌گويد: "اين شانس وجود دارد كه ما به مجموعه‌ا‌ي از ساختارهاي دوگانة ديگر كه در پليمرها وجود دارد و ديگران چيزي در مورد آنها نمي‌دانند، دست پيدا كنيم. ما راه را براي يافتن هرچه بيشتر چنين ساختارهايي باز كرده‌ايم

مارس 2002- محققان  با استفاده از نانوشيمي، يك گروه جديد از مواد تركيبيي را توليد كرده و به نام سراميكهاي انعطاف‌پذير نامگذاري كرده‌اند. مواد جديد، كاربردهاي گسترده‌اي، از قطعات ميكروالكترونيكي گرفته تا جداسازي مولكولهاي بزرگ، مانند پروتئينها خواهند داشت.

آنچه در اين زمينه، حتي براي خود محققان، بيشتر جلب توجه مي‌كند آن است كه ساختمان مولكولي مادة جديد در زير ميكروسكوپ الكتروني (TEM) كه به صورت ساختمان مكعبي است، با پيشگوييهاي رياضي قرن گذشته مطابقت مي‌كند.  ، استاد علوم و مهندسي مواد دانشگاه كُرنل، مي‌گويد: "ما اكنون در تحقيقات پليمري به ساختمانهايي برخورد مي‌كنيم كه رياضيدانها مدتها قبل وجود آنها را از نظر تئوري اثبات كرده‌اند."

ساختمان مادة جديد، خيلي پيچيده‌تر از آن ماده‌ا‌ي است كه"Plumber’s nightmare" ناميده شده‌است.

ويسنر در گردهمايي سالانة  در مركز گردهمايي اينديانا، در مورد سراميكهاي انعطاف‌پذير جديد، ‌گفت: "رفتار فازي كوپليمر، موجب جهت دهي تركيبهاي نانوساختاري آلي/معدني مي‌شود." به عقيدة وي، اين ماده يك زمينة تحقيقاتي مهيج و ضروري است كه نتايج علمي و تكنولوژيكي بسيار هنگفتي از آن بدست مي‌آيد.
گروه تحقيقاتي ويسنر از طريق شكلهاي كاملاً هندسي كه در طبيعت يافت مي‌شوند، به طرف نانوشيمي هدايت شد. يك مثال كاملاً مشهود براي ساختار ظريف دو اتميها، جلبك تك‌سلولي است كه ديواره‌هاي پوستة آن از حفره‌هاي سيليكاتي كاملاً جانشين‌شده ساخته شده‌است. ويسنر مي‌گويد: "كليد طبيعي اين جانشيني، كنترل كامل شكل آنها از طريق خود ساماني تركيبات آلي، در جهت رشد مواد غيرآلي (معدني) است." محققان دانشگاه كُرنل تصديق كرده‌اند كه ساده‌ترين راه تقليد از طبيعت، استفاده از پليمرهاي آلي-‌مخصوصاً موادي موسوم به كوپليمرهاي دي‌بلاك – است؛ زيرا اين مواد مي‌توانند به‌طور شيميايي به صورت نانوساختارهاي با اَشكال هندسي مختلف ساماندهي شوند. اگر پليمر بتواند به طريقي با مواد غيرآلي (معدني) -‌يك سراميك، خصوصاً يك ماده از نوع سيليكاتي- ذوب شود، مادة تركيبي حاصل، تركيبي از خواص زير را خواهد داشت:

ü انعطاف‌پذيري و كنترل ساختار (از پليمر)

ü عملكرد بالا (از سراميك).

ويسنر مي‌گويد: "خواص مواد حاصل، فقط جمع سادة خواص پليمرها و سراميك نبوده، حتي ممكن است اين مواد خواص كاملاً جديدي نيز داشته ‌باشند." محققان دانشگاه كُرنل تاكنون فقط تكه‌هاي كوچكي از سراميك انعطاف‌پذير، با وزن چند گرم ساخته‌اند كه البته براي آزمايش خواص مواد، كافي است. مادة حاصل، شفاف و قابل خم‌كردن است، در عين حال مقاومت قابل توجهي داشته و بر خلاف سراميك خالص خُرد نمي‌شود.
دربعضي موارد، اين ماده، يك هادي يوني بوده و قابليت كاربرد به صورت الكتروليت‌ باتريهاي با كارآيي بالا را دارد. همچنين مادة جديد ممكن است در پيلهاي سوختي بكار برود.
در بعضـي مـوارد هندسـة 6 وجهـي مـاده-كه از طريـق جفت‌شـدن حاصـل مي‌شـود -بسيار بـه ساختـار دو اتميها شبيـه است. در عـوض ويسـنرمي‌گويد: "با دستيابي به اين ساختار مولكولي تقريباً مي‌توان گفت كه به طبيعت كامل‌شده‌ا‌ي دست يافته‌ايم."
ساختار متخلخل سراميكهاي انعطاف‌پذير وقتي شكل مي‌گيرد كه ماده در دماهاي بالا عمليات حرارتي شود. به عقيدة ويسز، اين در حقيقت اولين ماده با چنين هندسه و توزيع كم اندازة حفره‌هاست. چون ماده فقط حفره‌هاي 20-10 نانومتري دارد. محققين دانشگاه كُرنل، در تلاشند تا دريابند كه "آيا اين مواد مي‌توانند براي جداسازي پروتئينهاي زنده استفاده شوند؟"
ويسنرعقيده دارد كه به‌خاطر قابليت خود ساماندهي اين مواد، مي‌توان آنها را به صورت ناپيوسته و در مقياس زياد توليد كرد. او مي‌گويد: "ما مي‌توانيم ساختار را كاملاً كنترل كنيم. ما مي‌توانيم با كنترل خيلي خوبي اين ماده را به مقياس نانو برسانيم. ما حالا مي‌دانيم كه چگونه مجموعه‌ا‌ي از ساختارهاي با شكل و اندازه حفره‌هاي يكسان، بسازيم."

محققان دانشگاه كُرنل اين عمل را با كنترل "فازها" و يا با معماري مولكولي ماده بوسيلة كنترل‌كردن مخلوطي از پليمر و سراميك انجام مي‌دهند. ماده از چند مرحلة انتقالي عبور مي‌كند؛ از مكعبي به 6 وجهي و سپس به ‌نازك و مسطح و بعد به 6 وجهي وارونه و مكعبي وارونه. ماده پس از مرحلة مسطح و قبل از مرحلة 6 وجهي وارونه، به صورت ساختمان مكعبي دوگانه موسوم به Plamber’s nightmare مي‌باشد كه قبلاً در سيستمهاي پليمري يافت نشده‌بود. اين ساختمان اولين ساختار با چنين قابليت انطباق بالايي است كه بوسيلة تركيب خاصي از پليمرها و سراميكها توليد مي‌شود. ويسنرمي‌گويد: "اين شانس وجود دارد كه ما به مجموعه‌ا‌ي از ساختارهاي دوگانة ديگر كه در پليمرها وجود دارد و ديگران چيزي در مورد آنها نمي‌دانند، دست پيدا كنيم. ما راه را براي يافتن هرچه بيشتر چنين ساختارهايي باز كرده‌ايم

تولیدکنندگان کاشی و سرامیک هم اکنون به مشکل افزایش تولید بیش از نیاز بازار برخورد کرده اند. پراکنده کاری در این صنعت موجب شده بازار داخلی با اشباع و بازار خارجی نیز در قبضه تولیدات ارزان قیمت مالزی، چین، تایلند یا ترکیه قرار گیرد. در حالی که میزان تولید کاشی و سرامیک از 5/6 میلیون متر مربع در سال 1357 هم اکنون به حدود 190 میلیون متر مربع افزایش یافته است، اما کارخانجات تولیدکننده به علت نبود بازارهای صادراتی با مازاد تولید مواجه هستند و انبارها پر از تولیدات بدون مشتری است.

در عین حال با وجود بازارهای مناسب در اطراف ایران، میزان صادرات کاشی و سرامیک در سال گذشته تنها سه درصد کل تولید بوده است. در حالی که صنعت کاشی و سرامیک ترکیه که فعالیت تولید خود را در این بخش همزمان با ایران آغاز کرده، هم اکنون 320 میلیون متر مربع کاشی و سرامیک تولید می کند و تولیدکنندگان این کشور هیچ گونه مشکلی برای فروش تولیدات خود در بازارهای اطراف ندارند. رئیس اتحادیه کاشی ساز و کاشی فروش تهران با اشاره به اینکه رکورد ساخت وساز، صنعت کاشی و سرامیک داخلی را نیز متأثر کرده است، افزود کاهش ساخت و ساز طی دو سال اخیر بسیاری از صنایع مرتبط از جمله کاشی و سرامیک را نیز تحت تأثیر قرار داده است. مصطفی گودرزی، با بیان اینکه در این شرایط قیمت برخی از مواد اولیه نیز افزایش یافته و تولیدکنندگان مجبورند با مواد اولیه گران، کالایی را تولید کنند که به دلیل کاهش تقاضا و رقابت بالا در فروش آن دچار محدودیت هستند،

خاطر نشان کرد در این وضعیت تولید کنندگان مجبور شده اند برای جبران وضعیت بازار داخل، حضور در بازارهای صادراتی را بیش از پیش مدنظر قرار دهند. وی ادامه داد در حال حاضر بهترین بازار کاشی و سرامیک صادراتی ایران کشور عراق است که ساخت و ساز نیز در آن رونق بالایی دارد. اگرچه تقاضای داخلی کاشی و سرامیک کاهش یافته اما تولید کنندگان برای پایین نگه داشتن قیمت تمام شده مجبور به حفظ سقف تولید قبلی خود هستند. گودرزی تصریح کرد: اگر دولت بتواند با پرداخت تسهیلات بیشتر به انبوه سازان مسکن و به ویژه پرداخت تسهیلات خرید، تقاضای بازار مسکن را افزایش دهد، صنایع وابسته نیز از رکورد خارج خواهند شد.
مشکل فروش تولیدکنندگان در حالی است که طی پنج ماه منتهی به پایان مرداد امسال، بالغ بر 76 میلیون و 125 هزار متر مربع کاشی و سرامیک در کشور تولید شده است. بنا بر اعلام دفتر صنایع معدنی وزارت صنایع و معادن، تولید کاشی و سرامیک در مدت یاد شده در مقایسه با مدت مشابه سال قبل حدود 7/4 درصد رشد داشته است. بر اساس این گزارش همچنین در پنج ماه نخست امسال، مجموع تولید ظروف شیشه ای 160 هزار تن، چینی بهداشتی 31 هزار و 500 تن، ظروف چینی 16 هزار و 300 تن و شیشه جام 313 هزار تن بوده است.

از سوی دیگر، با استناد به آمار ارائه شده در سایت انجمن کاشی و سرامیک در سال های 1980 تا 2007 مصرف جهانی سرامیک از متوسط رشد 6/4 درصدی و مصرف ایران از رشد 45/14 درصدی برخوردار بوده است. این در حالیست که با در نظر گرفتن وضعیت موجود پیش بینی می شود تا سال 2012 مصرف جهانی این محصول از متوسط رشد 4/7 درصدی و مصرف ایران از رشد 8/12 درصدی برخوردار شود

چکیده
1-1- مقدمه
در سال های اخیر شیشه سرامیک ها مورد توجه خاصی قرار گرفته اند. این نوع مواد دارای مزایای بیشتری نسبت به سرامیک ها و شیشه ها هستند. بطور معمول می توان فرایند شیشه سرامیک ها را به صورت تبلور کنترل شده و هدفمند شیشه تعریف نمود بطوری که بلورهای همگن به خوبی و یکنواخت در شیشه پخش شده باشد. هدفمندی و کنترل در تبلور بدین معنی است که اولا از مقادیر لازم جوانه زاهای مناسب استفاده کنیم و هم اینکه برنامه عملیات حرارتی خاصی بکار گرفته شود. در ابتدای ورود به بحث شیشه سرامیک مباحث اصول و مفاهیم علم شیشه را یادآوری می کنیم
مذاب از نقطهA سرد می شود و طبق قوانین ترمودینامیک، مذاب به صورت طبیعی مسیر ABCD را بر می گزیند و با طی این مسیر در زیر دمای Tfکه دمای انجماد است، به یک جامد بلوری تبدیل می شود. اما در واقعیت همه مواد این مسیر را طی نمی کنند و گاهی اوقات با طی مسیر ABE پیش می روند. مایع بدون این که انجماد حاصل کند تا نقطه E پیش می رود و مرتبا از سیالیت آن کاسته می شود. همانطور که در شکل ملاحظه می کنید، در حد فاصل B تا E اصطلاحا به مذاب Super cooled liquid اطلاق می شود. در نقطه E تغییر شیب محسوسی در منحنی حاصل می شود و عملا از این نقطه به بعد مایع صلب شده واین در حالی است که انجماد به مفهوم علمی خودش رخ نداده است. این است که شیشه را جامد مجازی می نامند. البته به هر حال آن چه پس از نقطه E وجود دارد، جامد محسوب می شود زیرا می دانیم جامد یک تعریف علمی دارد و آن رسیدن به حالتی است که شکل و حجم ماده ثابت بماند. این حالت در ویسکوزیته بالاتر 1013 پواز در شیشه حاصل می شود که همان دمای Tg یا انتقال به حالت شیشه ای است
تبلور بصورت یک آرزو در نهاد هر شیشه قرار دارد ولی ما مسیر ایده آل ترمودینامیکی را از مذابی که تمایل به تبلور و انجماد دارد می گیریم و به اجبار آن را به مسیر شیشه شدن هدایت می کنیم اما به تعبیر ساده بایدگفت که یک شیشه برای حصول به آرمان خویش همیشه در انتظار فرصت است. این فرصت یک فرصت کنیتیکی است و اگر فراهم گردد هر شیشه ای متبلور می شود. البته شاید در بعضی از سیستم های شیشه ای عمل تبلور به سختی انجام گیرد ولی بهر حال هر شیشه ای در صورت فراهم آمدن شرایط مناسب متبلور خواهدشد. عموما اگر در شیشه ای تبلور حاصل شود این یک نقص برای شیشه به حساب می آید اما علم بشر امروز این عیب را به حسن تبدیل کرده است و آن را به خدمت خود درآورده است. لازم بذکر است که در بسیاری موارد اصولا سرد کردن یک مذاب به گونه ای که هیچ تبلوری در آن رخ ندهد ممکن نیست و محصول تا حدی متبلور می شود]1[.
در بحث شیشه سرامیک ها تبلور شیشه به صورت کنترل شده و آن طور که مد نظر است ماست رخ می دهد و نه بهر صورتی که خود شیشه متبلور شود. حد تبلور متغیر است ولی عموما در شیشه سرامیک ها از 50 تا 100 درصد فاز بلوری وجود دارد]1[.
نقاط قوت صنعت شیشه نسبت به سرامیک:
· توانایی استفاده از روش های بسیار متنوع، سریع و اقتصادی شکل دهی شیشه ها نسبت به روش های بعضا پیچیده تر، آهسته تر و غیر اقتصادی تر در صنعت سرامیک. برای مثال می دانیم فرایند ساخت تیغه های نازک، الیاف و ... در صنعت شیشه بسیار اقتصادی تر و آسان تر نسبت به صتعت سرامیک انجام می گیرند.
· اتوماسیون بالا
· امکان بازیافت بیشتر در خط تولید شیشه نسبت به خط تولید سرامیک ها
· قابلیت کنترل بسیار دقیق نوع و مورفولوژی فازهای رسوب کننده و ریزساختار مربوطه در مرحله تبلور شیشه سرامیک ها.
برای یک تبلور موفق به جوانه های اولیه زیادی احتیاج داریم. (مرحله a) در مرحله (b) رشد انجام می شود و در مرحله (c) همزمان با بهم رسیدن دانه های رشد کرده، توقف تبلور را داریم. همانطور که ملاحظه می شود مقداری فاز شیشه باقی مانده وجود دارد

چکیده
1-1- مقدمه
در سال های اخیر شیشه سرامیک ها مورد توجه خاصی قرار گرفته اند. این نوع مواد دارای مزایای بیشتری نسبت به سرامیک ها و شیشه ها هستند. بطور معمول می توان فرایند شیشه سرامیک ها را به صورت تبلور کنترل شده و هدفمند شیشه تعریف نمود بطوری که بلورهای همگن به خوبی و یکنواخت در شیشه پخش شده باشد. هدفمندی و کنترل در تبلور بدین معنی است که اولا از مقادیر لازم جوانه زاهای مناسب استفاده کنیم و هم اینکه برنامه عملیات حرارتی خاصی بکار گرفته شود. در ابتدای ورود به بحث شیشه سرامیک مباحث اصول و مفاهیم علم شیشه را یادآوری می کنیم
مذاب از نقطهA سرد می شود و طبق قوانین ترمودینامیک، مذاب به صورت طبیعی مسیر ABCD را بر می گزیند و با طی این مسیر در زیر دمای Tfکه دمای انجماد است، به یک جامد بلوری تبدیل می شود. اما در واقعیت همه مواد این مسیر را طی نمی کنند و گاهی اوقات با طی مسیر ABE پیش می روند. مایع بدون این که انجماد حاصل کند تا نقطه E پیش می رود و مرتبا از سیالیت آن کاسته می شود. همانطور که در شکل ملاحظه می کنید، در حد فاصل B تا E اصطلاحا به مذاب Super cooled liquid اطلاق می شود. در نقطه E تغییر شیب محسوسی در منحنی حاصل می شود و عملا از این نقطه به بعد مایع صلب شده واین در حالی است که انجماد به مفهوم علمی خودش رخ نداده است. این است که شیشه را جامد مجازی می نامند. البته به هر حال آن چه پس از نقطه E وجود دارد، جامد محسوب می شود زیرا می دانیم جامد یک تعریف علمی دارد و آن رسیدن به حالتی است که شکل و حجم ماده ثابت بماند. این حالت در ویسکوزیته بالاتر 1013 پواز در شیشه حاصل می شود که همان دمای Tg یا انتقال به حالت شیشه ای است
تبلور بصورت یک آرزو در نهاد هر شیشه قرار دارد ولی ما مسیر ایده آل ترمودینامیکی را از مذابی که تمایل به تبلور و انجماد دارد می گیریم و به اجبار آن را به مسیر شیشه شدن هدایت می کنیم اما به تعبیر ساده بایدگفت که یک شیشه برای حصول به آرمان خویش همیشه در انتظار فرصت است. این فرصت یک فرصت کنیتیکی است و اگر فراهم گردد هر شیشه ای متبلور می شود. البته شاید در بعضی از سیستم های شیشه ای عمل تبلور به سختی انجام گیرد ولی بهر حال هر شیشه ای در صورت فراهم آمدن شرایط مناسب متبلور خواهدشد. عموما اگر در شیشه ای تبلور حاصل شود این یک نقص برای شیشه به حساب می آید اما علم بشر امروز این عیب را به حسن تبدیل کرده است و آن را به خدمت خود درآورده است. لازم بذکر است که در بسیاری موارد اصولا سرد کردن یک مذاب به گونه ای که هیچ تبلوری در آن رخ ندهد ممکن نیست و محصول تا حدی متبلور می شود]1[.
در بحث شیشه سرامیک ها تبلور شیشه به صورت کنترل شده و آن طور که مد نظر است ماست رخ می دهد و نه بهر صورتی که خود شیشه متبلور شود. حد تبلور متغیر است ولی عموما در شیشه سرامیک ها از 50 تا 100 درصد فاز بلوری وجود دارد]1[.
نقاط قوت صنعت شیشه نسبت به سرامیک:
· توانایی استفاده از روش های بسیار متنوع، سریع و اقتصادی شکل دهی شیشه ها نسبت به روش های بعضا پیچیده تر، آهسته تر و غیر اقتصادی تر در صنعت سرامیک. برای مثال می دانیم فرایند ساخت تیغه های نازک، الیاف و ... در صنعت شیشه بسیار اقتصادی تر و آسان تر نسبت به صتعت سرامیک انجام می گیرند.
· اتوماسیون بالا
· امکان بازیافت بیشتر در خط تولید شیشه نسبت به خط تولید سرامیک ها
· قابلیت کنترل بسیار دقیق نوع و مورفولوژی فازهای رسوب کننده و ریزساختار مربوطه در مرحله تبلور شیشه سرامیک ها.
برای یک تبلور موفق به جوانه های اولیه زیادی احتیاج داریم. (مرحله a) در مرحله (b) رشد انجام می شود و در مرحله (c) همزمان با بهم رسیدن دانه های رشد کرده، توقف تبلور را داریم. همانطور که ملاحظه می شود مقداری فاز شیشه باقی مانده وجود دارد

شیشه ها و شیشه سرامیکها
- مقدمه در سال های اخیر شیشه سرامیک ها مورد توجه خاصی قرار گرفته اند. این نوع مواد دارای مزایای بیشتری نسبت به سرامیک ها و شیشه ها هستند. بطور معمول می توان فرایند شیشه سرامیک ها را به صورت تبلور کنترل شده و هدفمند شیشه تعریف نمود بطوری که بلورهای همگن به خوبی و یکنواخت در شیشه پخش شده باشد. هدفمندی و کنترل در تبلور بدین معنی است که اولا از مقادیر لازم جوانه زاهای مناسب استفاده کنیم و هم اینکه برنامه عملیات حرارتی خاصی بکار گرفته شود. در ابتدای ورود به بحث شیشه سرامیک مباحث اصول و مفاهیم علم شیشه را یادآوری می کنیم1
مذاب از نقطهA سرد می شود و طبق قوانین ترمودینامیک، مذاب به صورت طبیعی مسیر ABCD را بر می گزیند و با طی این مسیر در زیر دمای Tfکه دمای انجماد است،

 

به یک جامد بلوری تبدیل می شود. اما در واقعیت همه مواد این مسیر را طی نمی کنند و گاهی اوقات با طی مسیر ABE پیش می روند. مایع بدون این که انجماد حاصل کند تا نقطه E پیش می رود و مرتبا از سیالیت آن کاسته می شود. همانطور که در شکل ملاحظه می کنید، در حد فاصل B تا E اصطلاحا به مذاب Super cooled liquid اطلاق می شود. در نقطه E تغییر شیب محسوسی در منحنی حاصل می شود و عملا از این نقطه به بعد مایع صلب شده واین در حالی است که انجماد به مفهوم علمی خودش رخ نداده است. این است که شیشه را جامد مجازی می نامند. البته به هر حال آن چه پس از نقطه E وجود دارد، جامد محسوب می شود زیرا می دانیم جامد یک تعریف علمی دارد و آن رسیدن به حالتی است که شکل و حجم ماده ثابت بماند. این حالت در ویسکوزیته بالاتر 1013 پواز در شیشه حاصل می شود که همان دمای Tg یا انتقال به حالت شیشه ای است1[.
تبلور بصورت یک آرزو در نهاد هر شیشه قرار دارد ولی ما مسیر ایده آل ترمودینامیکی را از مذابی که تمایل به تبلور و انجماد دارد می گیریم و به اجبار آن را به مسیر شیشه شدن هدایت می کنیم اما به تعبیر ساده بایدگفت که یک شیشه برای حصول به آرمان خویش همیشه در انتظار فرصت است. این فرصت یک فرصت کنیتیکی است و اگر فراهم گردد هر شیشه ای متبلور می شود. البته شاید در بعضی از سیستم های شیشه ای عمل تبلور به سختی انجام گیرد ولی بهر حال هر شیشه ای در صورت فراهم آمدن شرایط مناسب متبلور خواهدشد. عموما اگر در شیشه ای تبلور حاصل شود این یک نقص برای شیشه به حساب می آید اما علم بشر امروز این عیب را به حسن تبدیل کرده است و آن را به خدمت خود درآورده است. لازم بذکر است که در بسیاری موارد اصولا سرد کردن یک مذاب به گونه ای که هیچ تبلوری در آن رخ ندهد ممکن نیست و محصول تا حدی متبلور می شود]1[.

در بحث شیشه سرامیک ها تبلور شیشه به صورت کنترل شده و آن طور که مد نظر است ماست رخ می دهد و نه بهر صورتی که خود شیشه متبلور شود. حد تبلور متغیر است ولی عموما در شیشه سرامیک ها از 50 تا 100 درصد فاز بلوری وجود دارد]1[.

نقاط قوت صنعت شیشه نسبت به سرامیک:

· توانایی استفاده از روش های بسیار متنوع، سریع و اقتصادی شکل دهی شیشه ها نسبت به روش های بعضا پیچیده تر، آهسته تر و غیر اقتصادی تر در صنعت سرامیک. برای مثال می دانیم فرایند ساخت تیغه های نازک، الیاف و ... در صنعت شیشه بسیار اقتصادی تر و آسان تر نسبت به صتعت سرامیک انجام می گیرند.
· اتوماسیون بالا

· امکان بازیافت بیشتر در خط تولید شیشه نسبت به خط تولید سرامیک ها
· قابلیت کنترل بسیار دقیق نوع و مورفولوژی فازهای رسوب کننده و ریزساختار مربوطه در مرحله تبلور شیشه سرامیک ها.برای یک تبلور موفق به جوانه های اولیه زیادی احتیاج داریم. (مرحله a) در مرحله (b) رشد انجام می شود و در مرحله (c) همزمان با بهم رسیدن دانه های رشد کرده، توقف تبلور را داریم. همانطور که ملاحظه می شود مقداری فاز شیشه باقی مانده وجود دارد]1[.
در تکمیل مبحث تبلور کنترل شده در شیشه سرامیک ها به شکل شماره (1-3) توجه می کنیم.

این شکل تبلور یک شیشه را بدون حضور جوانه زا و بدون عملیات حرارتی کنترل نشان می دهد. مشاهده می شود که بعلت حضور مواضع مناسب تر جوانه زنی در سطح (که همواره وجود دارد)، تبلور از سطح شروع می شود که بلور های درشت و جهت دار مشخصه این فرایند هستند. در این فرایند احتمال افت استحکام و تغییر شکل نمونه نیز وجود دارد. در ریز ساختارهای شکل (1-4) و (1-5) دو سیستم شیشه ای که در اولی جوانه زنی به همراه رشد مختصر و در دومی رشد کافی رخ داده است ملاحظه می کنیم.

1-2- تاریخچه شیشه سرامیک ها
برای اولین بار در سال 1739 میلادی یک شیمیدان فرانسوی به نام Reamur به این فکر افتاد که بطری های شیشه ای را متبلورکند (با قرار دادن آن ها در بستری از گچ و ماسه و حرارت دادن آن ها) اما او تجربه موفقی نداشت زیرا بطری ها دچار افت استحکام و تغییر شکل شدند. پس از Reamur نیز تا 220 سال یعنی تا سال 1959 میلادی ضاهرا گزارش ثبت شده ای در جهت تکرار و اصلاح آزمایش به خطا رفته او وجود ندارد. امادر این سال بود که در ایالات متحده آمریکا فردی به نام Stookey برای اولین بار در سیستم SiO2-Al2O3-Li2O شیشه سرامیک ساخت. این محصول چندسال بعدتوسط کمپانی Corning بصورت ظروف شوک پذیر یعنی ظروفی که قابلیت تحمل شعله مستقیم را داشتند، به بازار آمد. اما بر خلاف وقفه چندساله در این مسیر در سال های اخیر سیر تحول شیشه سرامیک ها تحولات شگرفی را پشت سر گذاشته است]1[. از مهمترین سیستم های شیشه سرامیکی معروف به سیستم های SiO2-Al2O3-Li2O، SiO2-Al2O3-MgO (ZnO)، SiO2-Al2O3-CaO (MgO)، SiO2-Al2O3-CaO-MgO-R2O-F و SiO2-CaO-MgO-P2O5 و سایر سیستم های شیشه سرامیکی می توان اشاره نمود. در ادامه با توجه به موضوع پروژه سیستم CAS و CMAS مورد بررسی قرار می گیرند.

1-3- معرفی سیستم و SiO2-Al2O3-CaO-MgO

جوانه زاهای مؤثر در این سیستم Cr2O3 و سولفیدهای آهن و منگنر هستند. فازهای بلورین مهمی که در این سیستم متبلور می شوند ولاستونیت، آنورتیت و دایوپساید هستند]1[.
مقاومت سایش، مقاومت خوردگی و استحکام بالای محصولات شیشه سرامیکی این سیستم را برای کاربردهای زیر مناسب قرار داده است: مصالح ساختمانی با استحکام بالا، سنگ نما، پوشش های کف و پوشش های مقاوم در برابر خوردگی و سایش. این محصولات از سال ها پیش در شوروی سابق تولید می شد و بکار بردن آن در محیط های پرترددی مثل فرودگاه ها، قابلیت های فوق الذکر را به اثبات رسانده است طوری که در شرایط کاری مذکور عمر مفیدی در حدود 50 سال می توانند داشته باشند]1[.
نکته بسیار مهم در بحث این سیستم این است که می توان از ضایعات صنعتی مثل سرباره ها یا ازمواد طبیعی مثل بازالت ها و کلا موادی که در طبیعت به وفور یافت می شود ولی کم کاربرد هستند محصولات این سیستم را ساخت.

SiO2-Al2O3-CaO (MgO) ]1[
1-4- سیستم های شیشه سرامیکی برای کاربردهای نوین

1-4-1- شیشه سرامیک های مغناطیسی سیستم Fe2O3-B2O3- BaO
فازهای بلوری مهم: باریم هگزا فریت، فریت های گارنتی و اسپینلی
کاربردهای مدنظر: کاربردهای متنوع مغناطیسی بصورت پودر یا قطعات یکپارچه در صنایع الکتریکی و الکترونیک و پزشکی]1[.
1-4-2- شیشه سرامیک های نوع پروسکایت در سیستم PbO(BaO)-TiO2-Al2O3-SiO2(BaO)-Na2O-Nb2O5
فازهای بلوری مهم: تیتانات باریم یا سرب، نایوبات سدیم.
خواص قابل توجه: ثابت دی الکتریک بسیار بالا و بعضا همراه با شفافیت.
کاربردهای مهم مد نظر:کاربردهای خازنی به عنوان دی الکتریک به صورت لایه ضخیم، کاربردهای اپتوالکترونیکی]1[.

1-5- سایر کاربردهای مهم آینده برای شیشه سرامیک ها

1-5-1- شیشه سرامیک های متخلخل
کاربردها: الک های مولکولی، *****ها و پایه کاتالیست ها، کاربردهای متنوع پزشکی
1-5-2- حسگرهای شیشه سرامیکی
کاربردها: اندازه گیری رطوبت، غلظت سنجی بعضی گازها، حسگرهای پیزو الکتریک
1-5-3- شیشه سرامیک ها جهت دفن زباله های هسته ای
1-5-4- شیشه سرامیک های نانو ساختار
کاربردها: شیشه سرامیک های شفاف با کاربردهای اپتیکی و اپتو الکتریکی و شیشه سرامیک های پزشکی

1-6- خواص و کاربردهای شیشه سرامیک ها
مقدار و نوع فازهای بلورین و ریز ساختار، ابعاد و شکل ذرات بلوری، طرز آرایش آنها، مقدار تخلخل و… تعیین کننده ویژگی‌های نهایی قطعه خواهد بود]1[.
به دلیل دارا بودن مزایایی مانند چگالی کم، مقاومت شیمیایی خوب، مقاومت الکتریکی بالا، استحکام مکانیکی بالا و ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین و حتی منفی و… امروزه شیشه سرامیک‌ها، کاربردهای بسیار متنوع و فراوانی یافته‌اند. محصولاتی مانند ظروف شوک‌پذیر آشپزخانه، کاشی‌ها و سنگ‌های ساختمانی، مقره‌های الکتریکی، لوله‌ها و پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی، قطعات الکترونیکی و اپتیکی، دماغه‌های موشک، آیینه‌های تلسکوپ و بسیاری از فرآورده‌های دیگر می‌توانند با استفاده از فرایند ساخت شیشه سرامیک‌ها تولید شوند.

شیشه ها و شیشه سرامیکها
- مقدمه در سال های اخیر شیشه سرامیک ها مورد توجه خاصی قرار گرفته اند. این نوع مواد دارای مزایای بیشتری نسبت به سرامیک ها و شیشه ها هستند. بطور معمول می توان فرایند شیشه سرامیک ها را به صورت تبلور کنترل شده و هدفمند شیشه تعریف نمود بطوری که بلورهای همگن به خوبی و یکنواخت در شیشه پخش شده باشد. هدفمندی و کنترل در تبلور بدین معنی است که اولا از مقادیر لازم جوانه زاهای مناسب استفاده کنیم و هم اینکه برنامه عملیات حرارتی خاصی بکار گرفته شود. در ابتدای ورود به بحث شیشه سرامیک مباحث اصول و مفاهیم علم شیشه را یادآوری می کنیم1
مذاب از نقطهA سرد می شود و طبق قوانین ترمودینامیک، مذاب به صورت طبیعی مسیر ABCD را بر می گزیند و با طی این مسیر در زیر دمای Tfکه دمای انجماد است،

 

به یک جامد بلوری تبدیل می شود. اما در واقعیت همه مواد این مسیر را طی نمی کنند و گاهی اوقات با طی مسیر ABE پیش می روند. مایع بدون این که انجماد حاصل کند تا نقطه E پیش می رود و مرتبا از سیالیت آن کاسته می شود. همانطور که در شکل ملاحظه می کنید، در حد فاصل B تا E اصطلاحا به مذاب Super cooled liquid اطلاق می شود. در نقطه E تغییر شیب محسوسی در منحنی حاصل می شود و عملا از این نقطه به بعد مایع صلب شده واین در حالی است که انجماد به مفهوم علمی خودش رخ نداده است. این است که شیشه را جامد مجازی می نامند. البته به هر حال آن چه پس از نقطه E وجود دارد، جامد محسوب می شود زیرا می دانیم جامد یک تعریف علمی دارد و آن رسیدن به حالتی است که شکل و حجم ماده ثابت بماند. این حالت در ویسکوزیته بالاتر 1013 پواز در شیشه حاصل می شود که همان دمای Tg یا انتقال به حالت شیشه ای است1[.
تبلور بصورت یک آرزو در نهاد هر شیشه قرار دارد ولی ما مسیر ایده آل ترمودینامیکی را از مذابی که تمایل به تبلور و انجماد دارد می گیریم و به اجبار آن را به مسیر شیشه شدن هدایت می کنیم اما به تعبیر ساده بایدگفت که یک شیشه برای حصول به آرمان خویش همیشه در انتظار فرصت است. این فرصت یک فرصت کنیتیکی است و اگر فراهم گردد هر شیشه ای متبلور می شود. البته شاید در بعضی از سیستم های شیشه ای عمل تبلور به سختی انجام گیرد ولی بهر حال هر شیشه ای در صورت فراهم آمدن شرایط مناسب متبلور خواهدشد. عموما اگر در شیشه ای تبلور حاصل شود این یک نقص برای شیشه به حساب می آید اما علم بشر امروز این عیب را به حسن تبدیل کرده است و آن را به خدمت خود درآورده است. لازم بذکر است که در بسیاری موارد اصولا سرد کردن یک مذاب به گونه ای که هیچ تبلوری در آن رخ ندهد ممکن نیست و محصول تا حدی متبلور می شود]1[.

در بحث شیشه سرامیک ها تبلور شیشه به صورت کنترل شده و آن طور که مد نظر است ماست رخ می دهد و نه بهر صورتی که خود شیشه متبلور شود. حد تبلور متغیر است ولی عموما در شیشه سرامیک ها از 50 تا 100 درصد فاز بلوری وجود دارد]1[.

نقاط قوت صنعت شیشه نسبت به سرامیک:

· توانایی استفاده از روش های بسیار متنوع، سریع و اقتصادی شکل دهی شیشه ها نسبت به روش های بعضا پیچیده تر، آهسته تر و غیر اقتصادی تر در صنعت سرامیک. برای مثال می دانیم فرایند ساخت تیغه های نازک، الیاف و ... در صنعت شیشه بسیار اقتصادی تر و آسان تر نسبت به صتعت سرامیک انجام می گیرند.
· اتوماسیون بالا

· امکان بازیافت بیشتر در خط تولید شیشه نسبت به خط تولید سرامیک ها
· قابلیت کنترل بسیار دقیق نوع و مورفولوژی فازهای رسوب کننده و ریزساختار مربوطه در مرحله تبلور شیشه سرامیک ها.برای یک تبلور موفق به جوانه های اولیه زیادی احتیاج داریم. (مرحله a) در مرحله (b) رشد انجام می شود و در مرحله (c) همزمان با بهم رسیدن دانه های رشد کرده، توقف تبلور را داریم. همانطور که ملاحظه می شود مقداری فاز شیشه باقی مانده وجود دارد]1[.
در تکمیل مبحث تبلور کنترل شده در شیشه سرامیک ها به شکل شماره (1-3) توجه می کنیم.

این شکل تبلور یک شیشه را بدون حضور جوانه زا و بدون عملیات حرارتی کنترل نشان می دهد. مشاهده می شود که بعلت حضور مواضع مناسب تر جوانه زنی در سطح (که همواره وجود دارد)، تبلور از سطح شروع می شود که بلور های درشت و جهت دار مشخصه این فرایند هستند. در این فرایند احتمال افت استحکام و تغییر شکل نمونه نیز وجود دارد. در ریز ساختارهای شکل (1-4) و (1-5) دو سیستم شیشه ای که در اولی جوانه زنی به همراه رشد مختصر و در دومی رشد کافی رخ داده است ملاحظه می کنیم.

1-2- تاریخچه شیشه سرامیک ها
برای اولین بار در سال 1739 میلادی یک شیمیدان فرانسوی به نام Reamur به این فکر افتاد که بطری های شیشه ای را متبلورکند (با قرار دادن آن ها در بستری از گچ و ماسه و حرارت دادن آن ها) اما او تجربه موفقی نداشت زیرا بطری ها دچار افت استحکام و تغییر شکل شدند. پس از Reamur نیز تا 220 سال یعنی تا سال 1959 میلادی ضاهرا گزارش ثبت شده ای در جهت تکرار و اصلاح آزمایش به خطا رفته او وجود ندارد. امادر این سال بود که در ایالات متحده آمریکا فردی به نام Stookey برای اولین بار در سیستم SiO2-Al2O3-Li2O شیشه سرامیک ساخت. این محصول چندسال بعدتوسط کمپانی Corning بصورت ظروف شوک پذیر یعنی ظروفی که قابلیت تحمل شعله مستقیم را داشتند، به بازار آمد. اما بر خلاف وقفه چندساله در این مسیر در سال های اخیر سیر تحول شیشه سرامیک ها تحولات شگرفی را پشت سر گذاشته است]1[. از مهمترین سیستم های شیشه سرامیکی معروف به سیستم های SiO2-Al2O3-Li2O، SiO2-Al2O3-MgO (ZnO)، SiO2-Al2O3-CaO (MgO)، SiO2-Al2O3-CaO-MgO-R2O-F و SiO2-CaO-MgO-P2O5 و سایر سیستم های شیشه سرامیکی می توان اشاره نمود. در ادامه با توجه به موضوع پروژه سیستم CAS و CMAS مورد بررسی قرار می گیرند.

1-3- معرفی سیستم و SiO2-Al2O3-CaO-MgO

جوانه زاهای مؤثر در این سیستم Cr2O3 و سولفیدهای آهن و منگنر هستند. فازهای بلورین مهمی که در این سیستم متبلور می شوند ولاستونیت، آنورتیت و دایوپساید هستند]1[.
مقاومت سایش، مقاومت خوردگی و استحکام بالای محصولات شیشه سرامیکی این سیستم را برای کاربردهای زیر مناسب قرار داده است: مصالح ساختمانی با استحکام بالا، سنگ نما، پوشش های کف و پوشش های مقاوم در برابر خوردگی و سایش. این محصولات از سال ها پیش در شوروی سابق تولید می شد و بکار بردن آن در محیط های پرترددی مثل فرودگاه ها، قابلیت های فوق الذکر را به اثبات رسانده است طوری که در شرایط کاری مذکور عمر مفیدی در حدود 50 سال می توانند داشته باشند]1[.
نکته بسیار مهم در بحث این سیستم این است که می توان از ضایعات صنعتی مثل سرباره ها یا ازمواد طبیعی مثل بازالت ها و کلا موادی که در طبیعت به وفور یافت می شود ولی کم کاربرد هستند محصولات این سیستم را ساخت.

SiO2-Al2O3-CaO (MgO) ]1[
1-4- سیستم های شیشه سرامیکی برای کاربردهای نوین

1-4-1- شیشه سرامیک های مغناطیسی سیستم Fe2O3-B2O3- BaO
فازهای بلوری مهم: باریم هگزا فریت، فریت های گارنتی و اسپینلی
کاربردهای مدنظر: کاربردهای متنوع مغناطیسی بصورت پودر یا قطعات یکپارچه در صنایع الکتریکی و الکترونیک و پزشکی]1[.
1-4-2- شیشه سرامیک های نوع پروسکایت در سیستم PbO(BaO)-TiO2-Al2O3-SiO2(BaO)-Na2O-Nb2O5
فازهای بلوری مهم: تیتانات باریم یا سرب، نایوبات سدیم.
خواص قابل توجه: ثابت دی الکتریک بسیار بالا و بعضا همراه با شفافیت.
کاربردهای مهم مد نظر:کاربردهای خازنی به عنوان دی الکتریک به صورت لایه ضخیم، کاربردهای اپتوالکترونیکی]1[.

1-5- سایر کاربردهای مهم آینده برای شیشه سرامیک ها

1-5-1- شیشه سرامیک های متخلخل
کاربردها: الک های مولکولی، *****ها و پایه کاتالیست ها، کاربردهای متنوع پزشکی
1-5-2- حسگرهای شیشه سرامیکی
کاربردها: اندازه گیری رطوبت، غلظت سنجی بعضی گازها، حسگرهای پیزو الکتریک
1-5-3- شیشه سرامیک ها جهت دفن زباله های هسته ای
1-5-4- شیشه سرامیک های نانو ساختار
کاربردها: شیشه سرامیک های شفاف با کاربردهای اپتیکی و اپتو الکتریکی و شیشه سرامیک های پزشکی

1-6- خواص و کاربردهای شیشه سرامیک ها
مقدار و نوع فازهای بلورین و ریز ساختار، ابعاد و شکل ذرات بلوری، طرز آرایش آنها، مقدار تخلخل و… تعیین کننده ویژگی‌های نهایی قطعه خواهد بود]1[.
به دلیل دارا بودن مزایایی مانند چگالی کم، مقاومت شیمیایی خوب، مقاومت الکتریکی بالا، استحکام مکانیکی بالا و ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین و حتی منفی و… امروزه شیشه سرامیک‌ها، کاربردهای بسیار متنوع و فراوانی یافته‌اند. محصولاتی مانند ظروف شوک‌پذیر آشپزخانه، کاشی‌ها و سنگ‌های ساختمانی، مقره‌های الکتریکی، لوله‌ها و پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی، قطعات الکترونیکی و اپتیکی، دماغه‌های موشک، آیینه‌های تلسکوپ و بسیاری از فرآورده‌های دیگر می‌توانند با استفاده از فرایند ساخت شیشه سرامیک‌ها تولید شوند.