علم سرامیک

از نظر زمین شناسی، ارایه تعریف ساده و دقیق از کانیهای رسی مشکل است اما این نوع کانیها را به طور کلی میتوان سیلیکاتهایی با ساختار لایه ای دانست که منشأ ثانویه دارند. منظور از رسیهای ثانویه، رسهایی هستند که از تأثیر عوامل فرساینده محیطی یا هوازدگی سنگهای اولیه (یا آتشفشانی مانند گرانیتها و بازالتها) تشکیل شده اند. . .

* توجه داشته باشید که در این دسته بندی، کانیهایی چون میکا، تالک، کلریت و سرپنتین نیز قرار میگیرند که در اصل کانی رسی محسوب نمیشوند.

این تصویری از کوارتز است اما واحدهای تکرارشونده SiO₄)^-4) را هم نشان میدهد. واحدساختاری بار خالص ۴- دارد، اما کوارتز در نتیجه به اشتراک گذاشتن O بار خالص صفر است.

چهار وجهی SiO4)^-4)

واحد سازنده سیلیکاتهای لایه ای است. با اتصال سه اتم اکسیژن هر چهار وجهی به واحدهای مشابه، ساختمان پیوسته ورقه ای تشکیل میشود که میتواند به طور نامحدود در جهات مختلف صفحه امتداد یابد. یک اکسیژن باقیمانده از هر چهار وجهی نیز (که باردار یا سیر نشده است) باید برای رسیدن به حالت خنثائی الکتریکی در شبکه با کاتیونهای خارجی پیوند برقرار کند.

شمای چهار وجهی SiO4)^-4).

هشت وجهی آلومینیوم Al(OH)₆^-3.

در بیشتر چنین ساختمانهایی، واحدهای سیلیسی به شکل حلقه های شش ضلعی (هگزاگونال) به گونه ای آرایش پیدا میکنند که هر واحد SiO₄)^-4) در صفحه هگزاگونال از طریق یک اکسیژن با واحدهای دیگر اتصال یابد. زاویه پیوند Si-O-Si میتواند تغییر کند و شکلهای مختلفی از ساختمانهای حلقه ای را به وجود آورد، اما در بیشتر موارد زاویه پیوندی Si-O-Si در حدود '34˚141 باقی میماند.

ورقه چهار وجهی.

ورقه هشت وجهی.

مقایسه چهار وجهی سیلیسی و هشت وجهی آلومینیوم.

با توجه به وجود یک اکسیژن سیر نشده در هر چهار وجهی SiO₄)^-4) و برای خنثی شدن بارهای الکتریکی سیلیکاتهای لایه ای، یک لایه از ساختمان هیدراکسیدی با یک لایه از ساختمان تشکیل شده از چهار وجهیهای سیلیسی پیوند برقرار میکند. دو نوع ساختمانی که میتوانند با ساختمانی از یک لایه تشکیل شده از چهار وجهیهای SiO₄)^-4) پیوندهای شیمیایی برقرار کنند، هیدراکسیدهای عناصر دو و سه ظرفیتی (مانند منیزیم و آلومینیوم) هستند. در هر دو حالت، کاتیونها با واحدهای آنیونی عدد هم آرایی (عدد کوئوردیناسیون، coordination number) شش (6) دارند. این نوع کاتیونها، یونهای هیدراکسیدی مانند بروسیت و گیبسیت هستند.

چپ) ساختمان کانی رسی دو لایه ای ۱:۱ (یک لایه چهار وجهی و یک لایه هشت وجهی)؛

راست) ساختمان کانی رسی سه لایه ای ۲:۱ (تشکیل شده از دو لایه چهار وجهی که نسبت به هم وارونه اند و یک لایه هشت وجهی در بین آنها).

ساختمان سیلیکاتی لایه ای با ایجاد پیوندهای کووالانسی یا یونی میتواند به طور نامحدود در دو بعد گسترش یابد؛ اما رشد چنین ساختمانی در جهت عمود بر صفحه قاعده چهار وجهیهای سیلیسی امکانپذیر نیست. به جای آن، در بالای لایه هیدراکسیدی، لایه دیگری از واحدهای SiO₄)^-4) میتواند به صورت وارونه وجود داشته باشد. پیدایش این لایه های جدید ناشی از پیوندهای کووالانسی یا یونی نیست. با چنین آرایشی لایه ها میتوانند گسترش یابند و شکلهای متنوعی از کانیهای سیلیکاتی لایه های را ایجاد نمایند. دو گروه اصلی سیلیکاتهای لایه ای عبارتند از:

سیلیکاتهای دو لایه: یک لایه صفحه ای سیلیکاتی با یک لایه هیدراکسیدی اتصال یافته است.

ساختار لایه کائولینیت.

صفحات کریستالوگرافی در بلور کائولینیت. خط چین، صفحه محوری نوری را نشان میدهد.

سیلیکاتهای دولایه با کاتیون سه ظرفیتی. تنها کاتیون در این نوع کانیها، کاتیون آلومینیوم (Al⁺³) است. هر کاتیون آلومینیوم در یک لایه به سه واحد هیدراکسیدی و در لایه دیگر به دو اکسیژن و یک واحد هیدراکسیلی متصل شده اند. شبکه از طریق پیوند ضعیف هیدروژنی در امتداد محور c کریستالوگرافی گسترش می یابد و کریستالهای صفحه ای شکل (پولک مانند) تشکیل میشوند.

به دلیل وجود آرایشهای فضائی مختلف در شکل گیری سیلیکاتها، کانیهای کائولینیتی گوناگونی نیز وجود دارند که ترکیب شیمیائی تمام آنها Al₂Si₂O₅(OH)₄ است ولی خواص متفاوتی دارند. کانیهای کائولینیت، ناکریت، دیکیت، هالویزیت و لیوزیت واجد چنین ویژگی ساختمانی هستند.

کائولینیت به عنوان یک سیلیکات دو لایه.

سیلیکاتهای دولایه با کاتیون دو ظرفیتی. کاتیونهای منیزیم و آهن II (بیشتر یون منیزیم) میتوانند در ساختمانهای سیلیکاتی دو لایه ای شرکت کنند. عدد هم آرائی کاتیونها در این حالت هشت (8) است و برای رسیدن به خنثائی الکتریکی در شبکه، هر سه مکان هشت وجهی روی یک حلقه هگزاگونال سیلیسی قرار میگیرند. از چنین ساختمانهای منیزیمی میتوان «آنتی گوریت» با فرمول Mg₃Si₂O(OH)₄ را نام برد. تفاوتهای میان کانیهای دیگر این گروه به احتمال زیاد ناشی از جایگزینی یون دو ظرفیتی آهن با منیزیم و یا ناشی از ماهیت لایه قرار گرفته بر روی لایه سیلیسی باشد.

اثر ظرفیت کاتیون بر ساختار سیلیکاتهای دولایه. در سیلیکاتهای دو لایه با کاتیون دو ظرفیتی هر سه مکان هشت وجهی روی یک حلقه هگزاگونال قرار میگیرند و در نتیجه سریهای «تری اکتاهدرال» یا «سه هشت وجهی» را به وجود می آورند. اما در سیلیکاتهای دو لایه با کاتیون سه ظرفیتی آلومینیوم (مانند کائولینیت) هر دو هشت وجهی روی یک حلقه هگزاگونال سیلیسی قرار میگیرند و در نتیجه کانیهای سری «دی اکتاهدرال» یا «دو هشت وجهی» را میسازد.

سیلیکاتهای سه لایه ای: لایه سیلیسی دیگری به شکل وارونه بر روی لایه هیدراکسیدی ایجاد میشود. به عبارت دیگر، ساختاری از یک لایه واحدهای سیلیسی، یک لایه هیدراکسیدی و یک لایه دیگر سیلیسی تشکیل میگردد.

نمائی از ساختمان سه لایه تالک (Mg₃Si₄O₁₀.(OH)₂).

ساختار « مونت موریلونیت » که در آن کاتیونهای قابل تعویض با کره های قرمز رنگ مشخص شده اند.

ساختار "مونت موریلونیت" به عنوان یک کانی رسی سه لایه ای.

کلمه "اسمکتایت smectite" برای توصیف خانواده ای از کانیهای رسی فیلوسیلیکاتی (phyllosilicate) منبسط شونده که دو لایه چهار وجهی سیلیسی و یک لایه هشت وجهی آلومینیوم دارند به کار میرود. در اینجا، محل استقرار کاتیونهای قابل تعویض (کره های سبز) را در مکانهای هیدروکسیل به روشنی میتوان دید.

از نظر زمین شناسی، ارایه تعریف ساده و دقیق از کانیهای رسی مشکل است اما این نوع کانیها را به طور کلی میتوان سیلیکاتهایی با ساختار لایه ای دانست که منشأ ثانویه دارند. منظور از رسیهای ثانویه، رسهایی هستند که از تأثیر عوامل فرساینده محیطی یا هوازدگی سنگهای اولیه (یا آتشفشانی مانند گرانیتها و بازالتها) تشکیل شده اند. . .

* توجه داشته باشید که در این دسته بندی، کانیهایی چون میکا، تالک، کلریت و سرپنتین نیز قرار میگیرند که در اصل کانی رسی محسوب نمیشوند.

این تصویری از کوارتز است اما واحدهای تکرارشونده SiO₄)^-4) را هم نشان میدهد. واحدساختاری بار خالص ۴- دارد، اما کوارتز در نتیجه به اشتراک گذاشتن O بار خالص صفر است.

چهار وجهی SiO4)^-4)

واحد سازنده سیلیکاتهای لایه ای است. با اتصال سه اتم اکسیژن هر چهار وجهی به واحدهای مشابه، ساختمان پیوسته ورقه ای تشکیل میشود که میتواند به طور نامحدود در جهات مختلف صفحه امتداد یابد. یک اکسیژن باقیمانده از هر چهار وجهی نیز (که باردار یا سیر نشده است) باید برای رسیدن به حالت خنثائی الکتریکی در شبکه با کاتیونهای خارجی پیوند برقرار کند.

شمای چهار وجهی SiO4)^-4).

هشت وجهی آلومینیوم Al(OH)₆^-3.

در بیشتر چنین ساختمانهایی، واحدهای سیلیسی به شکل حلقه های شش ضلعی (هگزاگونال) به گونه ای آرایش پیدا میکنند که هر واحد SiO₄)^-4) در صفحه هگزاگونال از طریق یک اکسیژن با واحدهای دیگر اتصال یابد. زاویه پیوند Si-O-Si میتواند تغییر کند و شکلهای مختلفی از ساختمانهای حلقه ای را به وجود آورد، اما در بیشتر موارد زاویه پیوندی Si-O-Si در حدود '34˚141 باقی میماند.

ورقه چهار وجهی.

ورقه هشت وجهی.

مقایسه چهار وجهی سیلیسی و هشت وجهی آلومینیوم.

با توجه به وجود یک اکسیژن سیر نشده در هر چهار وجهی SiO₄)^-4) و برای خنثی شدن بارهای الکتریکی سیلیکاتهای لایه ای، یک لایه از ساختمان هیدراکسیدی با یک لایه از ساختمان تشکیل شده از چهار وجهیهای سیلیسی پیوند برقرار میکند. دو نوع ساختمانی که میتوانند با ساختمانی از یک لایه تشکیل شده از چهار وجهیهای SiO₄)^-4) پیوندهای شیمیایی برقرار کنند، هیدراکسیدهای عناصر دو و سه ظرفیتی (مانند منیزیم و آلومینیوم) هستند. در هر دو حالت، کاتیونها با واحدهای آنیونی عدد هم آرایی (عدد کوئوردیناسیون، coordination number) شش (6) دارند. این نوع کاتیونها، یونهای هیدراکسیدی مانند بروسیت و گیبسیت هستند.

چپ) ساختمان کانی رسی دو لایه ای ۱:۱ (یک لایه چهار وجهی و یک لایه هشت وجهی)؛

راست) ساختمان کانی رسی سه لایه ای ۲:۱ (تشکیل شده از دو لایه چهار وجهی که نسبت به هم وارونه اند و یک لایه هشت وجهی در بین آنها).

ساختمان سیلیکاتی لایه ای با ایجاد پیوندهای کووالانسی یا یونی میتواند به طور نامحدود در دو بعد گسترش یابد؛ اما رشد چنین ساختمانی در جهت عمود بر صفحه قاعده چهار وجهیهای سیلیسی امکانپذیر نیست. به جای آن، در بالای لایه هیدراکسیدی، لایه دیگری از واحدهای SiO₄)^-4) میتواند به صورت وارونه وجود داشته باشد. پیدایش این لایه های جدید ناشی از پیوندهای کووالانسی یا یونی نیست. با چنین آرایشی لایه ها میتوانند گسترش یابند و شکلهای متنوعی از کانیهای سیلیکاتی لایه های را ایجاد نمایند. دو گروه اصلی سیلیکاتهای لایه ای عبارتند از:

سیلیکاتهای دو لایه: یک لایه صفحه ای سیلیکاتی با یک لایه هیدراکسیدی اتصال یافته است.

ساختار لایه کائولینیت.

صفحات کریستالوگرافی در بلور کائولینیت. خط چین، صفحه محوری نوری را نشان میدهد.

سیلیکاتهای دولایه با کاتیون سه ظرفیتی. تنها کاتیون در این نوع کانیها، کاتیون آلومینیوم (Al⁺³) است. هر کاتیون آلومینیوم در یک لایه به سه واحد هیدراکسیدی و در لایه دیگر به دو اکسیژن و یک واحد هیدراکسیلی متصل شده اند. شبکه از طریق پیوند ضعیف هیدروژنی در امتداد محور c کریستالوگرافی گسترش می یابد و کریستالهای صفحه ای شکل (پولک مانند) تشکیل میشوند.

به دلیل وجود آرایشهای فضائی مختلف در شکل گیری سیلیکاتها، کانیهای کائولینیتی گوناگونی نیز وجود دارند که ترکیب شیمیائی تمام آنها Al₂Si₂O₅(OH)₄ است ولی خواص متفاوتی دارند. کانیهای کائولینیت، ناکریت، دیکیت، هالویزیت و لیوزیت واجد چنین ویژگی ساختمانی هستند.

کائولینیت به عنوان یک سیلیکات دو لایه.

سیلیکاتهای دولایه با کاتیون دو ظرفیتی. کاتیونهای منیزیم و آهن II (بیشتر یون منیزیم) میتوانند در ساختمانهای سیلیکاتی دو لایه ای شرکت کنند. عدد هم آرائی کاتیونها در این حالت هشت (8) است و برای رسیدن به خنثائی الکتریکی در شبکه، هر سه مکان هشت وجهی روی یک حلقه هگزاگونال سیلیسی قرار میگیرند. از چنین ساختمانهای منیزیمی میتوان «آنتی گوریت» با فرمول Mg₃Si₂O(OH)₄ را نام برد. تفاوتهای میان کانیهای دیگر این گروه به احتمال زیاد ناشی از جایگزینی یون دو ظرفیتی آهن با منیزیم و یا ناشی از ماهیت لایه قرار گرفته بر روی لایه سیلیسی باشد.

اثر ظرفیت کاتیون بر ساختار سیلیکاتهای دولایه. در سیلیکاتهای دو لایه با کاتیون دو ظرفیتی هر سه مکان هشت وجهی روی یک حلقه هگزاگونال قرار میگیرند و در نتیجه سریهای «تری اکتاهدرال» یا «سه هشت وجهی» را به وجود می آورند. اما در سیلیکاتهای دو لایه با کاتیون سه ظرفیتی آلومینیوم (مانند کائولینیت) هر دو هشت وجهی روی یک حلقه هگزاگونال سیلیسی قرار میگیرند و در نتیجه کانیهای سری «دی اکتاهدرال» یا «دو هشت وجهی» را میسازد.

سیلیکاتهای سه لایه ای: لایه سیلیسی دیگری به شکل وارونه بر روی لایه هیدراکسیدی ایجاد میشود. به عبارت دیگر، ساختاری از یک لایه واحدهای سیلیسی، یک لایه هیدراکسیدی و یک لایه دیگر سیلیسی تشکیل میگردد.

نمائی از ساختمان سه لایه تالک (Mg₃Si₄O₁₀.(OH)₂).

ساختار « مونت موریلونیت » که در آن کاتیونهای قابل تعویض با کره های قرمز رنگ مشخص شده اند.

ساختار "مونت موریلونیت" به عنوان یک کانی رسی سه لایه ای.

کلمه "اسمکتایت smectite" برای توصیف خانواده ای از کانیهای رسی فیلوسیلیکاتی (phyllosilicate) منبسط شونده که دو لایه چهار وجهی سیلیسی و یک لایه هشت وجهی آلومینیوم دارند به کار میرود. در اینجا، محل استقرار کاتیونهای قابل تعویض (کره های سبز) را در مکانهای هیدروکسیل به روشنی میتوان دید.

از نظر زمین شناسی، ارایه تعریف ساده و دقیق از کانیهای رسی مشکل است اما این نوع کانیها را به طور کلی میتوان سیلیکاتهایی با ساختار لایه ای دانست که منشأ ثانویه دارند. منظور از رسیهای ثانویه، رسهایی هستند که از تأثیر عوامل فرساینده محیطی یا هوازدگی سنگهای اولیه (یا آتشفشانی مانند گرانیتها و بازالتها) تشکیل شده اند. . .

* توجه داشته باشید که در این دسته بندی، کانیهایی چون میکا، تالک، کلریت و سرپنتین نیز قرار میگیرند که در اصل کانی رسی محسوب نمیشوند.

این تصویری از کوارتز است اما واحدهای تکرارشونده SiO₄)^-4) را هم نشان میدهد. واحدساختاری بار خالص ۴- دارد، اما کوارتز در نتیجه به اشتراک گذاشتن O بار خالص صفر است.

چهار وجهی SiO4)^-4)

واحد سازنده سیلیکاتهای لایه ای است. با اتصال سه اتم اکسیژن هر چهار وجهی به واحدهای مشابه، ساختمان پیوسته ورقه ای تشکیل میشود که میتواند به طور نامحدود در جهات مختلف صفحه امتداد یابد. یک اکسیژن باقیمانده از هر چهار وجهی نیز (که باردار یا سیر نشده است) باید برای رسیدن به حالت خنثائی الکتریکی در شبکه با کاتیونهای خارجی پیوند برقرار کند.

شمای چهار وجهی SiO4)^-4).

هشت وجهی آلومینیوم Al(OH)₆^-3.

در بیشتر چنین ساختمانهایی، واحدهای سیلیسی به شکل حلقه های شش ضلعی (هگزاگونال) به گونه ای آرایش پیدا میکنند که هر واحد SiO₄)^-4) در صفحه هگزاگونال از طریق یک اکسیژن با واحدهای دیگر اتصال یابد. زاویه پیوند Si-O-Si میتواند تغییر کند و شکلهای مختلفی از ساختمانهای حلقه ای را به وجود آورد، اما در بیشتر موارد زاویه پیوندی Si-O-Si در حدود '34˚141 باقی میماند.

ورقه چهار وجهی.

ورقه هشت وجهی.

مقایسه چهار وجهی سیلیسی و هشت وجهی آلومینیوم.

با توجه به وجود یک اکسیژن سیر نشده در هر چهار وجهی SiO₄)^-4) و برای خنثی شدن بارهای الکتریکی سیلیکاتهای لایه ای، یک لایه از ساختمان هیدراکسیدی با یک لایه از ساختمان تشکیل شده از چهار وجهیهای سیلیسی پیوند برقرار میکند. دو نوع ساختمانی که میتوانند با ساختمانی از یک لایه تشکیل شده از چهار وجهیهای SiO₄)^-4) پیوندهای شیمیایی برقرار کنند، هیدراکسیدهای عناصر دو و سه ظرفیتی (مانند منیزیم و آلومینیوم) هستند. در هر دو حالت، کاتیونها با واحدهای آنیونی عدد هم آرایی (عدد کوئوردیناسیون، coordination number) شش (6) دارند. این نوع کاتیونها، یونهای هیدراکسیدی مانند بروسیت و گیبسیت هستند.

چپ) ساختمان کانی رسی دو لایه ای ۱:۱ (یک لایه چهار وجهی و یک لایه هشت وجهی)؛

راست) ساختمان کانی رسی سه لایه ای ۲:۱ (تشکیل شده از دو لایه چهار وجهی که نسبت به هم وارونه اند و یک لایه هشت وجهی در بین آنها).

ساختمان سیلیکاتی لایه ای با ایجاد پیوندهای کووالانسی یا یونی میتواند به طور نامحدود در دو بعد گسترش یابد؛ اما رشد چنین ساختمانی در جهت عمود بر صفحه قاعده چهار وجهیهای سیلیسی امکانپذیر نیست. به جای آن، در بالای لایه هیدراکسیدی، لایه دیگری از واحدهای SiO₄)^-4) میتواند به صورت وارونه وجود داشته باشد. پیدایش این لایه های جدید ناشی از پیوندهای کووالانسی یا یونی نیست. با چنین آرایشی لایه ها میتوانند گسترش یابند و شکلهای متنوعی از کانیهای سیلیکاتی لایه های را ایجاد نمایند. دو گروه اصلی سیلیکاتهای لایه ای عبارتند از:

سیلیکاتهای دو لایه: یک لایه صفحه ای سیلیکاتی با یک لایه هیدراکسیدی اتصال یافته است.

ساختار لایه کائولینیت.

صفحات کریستالوگرافی در بلور کائولینیت. خط چین، صفحه محوری نوری را نشان میدهد.

سیلیکاتهای دولایه با کاتیون سه ظرفیتی. تنها کاتیون در این نوع کانیها، کاتیون آلومینیوم (Al⁺³) است. هر کاتیون آلومینیوم در یک لایه به سه واحد هیدراکسیدی و در لایه دیگر به دو اکسیژن و یک واحد هیدراکسیلی متصل شده اند. شبکه از طریق پیوند ضعیف هیدروژنی در امتداد محور c کریستالوگرافی گسترش می یابد و کریستالهای صفحه ای شکل (پولک مانند) تشکیل میشوند.

به دلیل وجود آرایشهای فضائی مختلف در شکل گیری سیلیکاتها، کانیهای کائولینیتی گوناگونی نیز وجود دارند که ترکیب شیمیائی تمام آنها Al₂Si₂O₅(OH)₄ است ولی خواص متفاوتی دارند. کانیهای کائولینیت، ناکریت، دیکیت، هالویزیت و لیوزیت واجد چنین ویژگی ساختمانی هستند.

کائولینیت به عنوان یک سیلیکات دو لایه.

سیلیکاتهای دولایه با کاتیون دو ظرفیتی. کاتیونهای منیزیم و آهن II (بیشتر یون منیزیم) میتوانند در ساختمانهای سیلیکاتی دو لایه ای شرکت کنند. عدد هم آرائی کاتیونها در این حالت هشت (8) است و برای رسیدن به خنثائی الکتریکی در شبکه، هر سه مکان هشت وجهی روی یک حلقه هگزاگونال سیلیسی قرار میگیرند. از چنین ساختمانهای منیزیمی میتوان «آنتی گوریت» با فرمول Mg₃Si₂O(OH)₄ را نام برد. تفاوتهای میان کانیهای دیگر این گروه به احتمال زیاد ناشی از جایگزینی یون دو ظرفیتی آهن با منیزیم و یا ناشی از ماهیت لایه قرار گرفته بر روی لایه سیلیسی باشد.

اثر ظرفیت کاتیون بر ساختار سیلیکاتهای دولایه. در سیلیکاتهای دو لایه با کاتیون دو ظرفیتی هر سه مکان هشت وجهی روی یک حلقه هگزاگونال قرار میگیرند و در نتیجه سریهای «تری اکتاهدرال» یا «سه هشت وجهی» را به وجود می آورند. اما در سیلیکاتهای دو لایه با کاتیون سه ظرفیتی آلومینیوم (مانند کائولینیت) هر دو هشت وجهی روی یک حلقه هگزاگونال سیلیسی قرار میگیرند و در نتیجه کانیهای سری «دی اکتاهدرال» یا «دو هشت وجهی» را میسازد.

سیلیکاتهای سه لایه ای: لایه سیلیسی دیگری به شکل وارونه بر روی لایه هیدراکسیدی ایجاد میشود. به عبارت دیگر، ساختاری از یک لایه واحدهای سیلیسی، یک لایه هیدراکسیدی و یک لایه دیگر سیلیسی تشکیل میگردد.

نمائی از ساختمان سه لایه تالک (Mg₃Si₄O₁₀.(OH)₂).

ساختار « مونت موریلونیت » که در آن کاتیونهای قابل تعویض با کره های قرمز رنگ مشخص شده اند.

ساختار "مونت موریلونیت" به عنوان یک کانی رسی سه لایه ای.

کلمه "اسمکتایت smectite" برای توصیف خانواده ای از کانیهای رسی فیلوسیلیکاتی (phyllosilicate) منبسط شونده که دو لایه چهار وجهی سیلیسی و یک لایه هشت وجهی آلومینیوم دارند به کار میرود. در اینجا، محل استقرار کاتیونهای قابل تعویض (کره های سبز) را در مکانهای هیدروکسیل به روشنی میتوان دید.

از نظر زمین شناسی، ارایه تعریف ساده و دقیق از کانیهای رسی مشکل است اما این نوع کانیها را به طور کلی میتوان سیلیکاتهایی با ساختار لایه ای دانست که منشأ ثانویه دارند. منظور از رسیهای ثانویه، رسهایی هستند که از تأثیر عوامل فرساینده محیطی یا هوازدگی سنگهای اولیه (یا آتشفشانی مانند گرانیتها و بازالتها) تشکیل شده اند. . .

* توجه داشته باشید که در این دسته بندی، کانیهایی چون میکا، تالک، کلریت و سرپنتین نیز قرار میگیرند که در اصل کانی رسی محسوب نمیشوند.

این تصویری از کوارتز است اما واحدهای تکرارشونده SiO₄)^-4) را هم نشان میدهد. واحدساختاری بار خالص ۴- دارد، اما کوارتز در نتیجه به اشتراک گذاشتن O بار خالص صفر است.

چهار وجهی SiO4)^-4)

واحد سازنده سیلیکاتهای لایه ای است. با اتصال سه اتم اکسیژن هر چهار وجهی به واحدهای مشابه، ساختمان پیوسته ورقه ای تشکیل میشود که میتواند به طور نامحدود در جهات مختلف صفحه امتداد یابد. یک اکسیژن باقیمانده از هر چهار وجهی نیز (که باردار یا سیر نشده است) باید برای رسیدن به حالت خنثائی الکتریکی در شبکه با کاتیونهای خارجی پیوند برقرار کند.

شمای چهار وجهی SiO4)^-4).

هشت وجهی آلومینیوم Al(OH)₆^-3.

در بیشتر چنین ساختمانهایی، واحدهای سیلیسی به شکل حلقه های شش ضلعی (هگزاگونال) به گونه ای آرایش پیدا میکنند که هر واحد SiO₄)^-4) در صفحه هگزاگونال از طریق یک اکسیژن با واحدهای دیگر اتصال یابد. زاویه پیوند Si-O-Si میتواند تغییر کند و شکلهای مختلفی از ساختمانهای حلقه ای را به وجود آورد، اما در بیشتر موارد زاویه پیوندی Si-O-Si در حدود '34˚141 باقی میماند.

ورقه چهار وجهی.

ورقه هشت وجهی.

مقایسه چهار وجهی سیلیسی و هشت وجهی آلومینیوم.

با توجه به وجود یک اکسیژن سیر نشده در هر چهار وجهی SiO₄)^-4) و برای خنثی شدن بارهای الکتریکی سیلیکاتهای لایه ای، یک لایه از ساختمان هیدراکسیدی با یک لایه از ساختمان تشکیل شده از چهار وجهیهای سیلیسی پیوند برقرار میکند. دو نوع ساختمانی که میتوانند با ساختمانی از یک لایه تشکیل شده از چهار وجهیهای SiO₄)^-4) پیوندهای شیمیایی برقرار کنند، هیدراکسیدهای عناصر دو و سه ظرفیتی (مانند منیزیم و آلومینیوم) هستند. در هر دو حالت، کاتیونها با واحدهای آنیونی عدد هم آرایی (عدد کوئوردیناسیون، coordination number) شش (6) دارند. این نوع کاتیونها، یونهای هیدراکسیدی مانند بروسیت و گیبسیت هستند.

چپ) ساختمان کانی رسی دو لایه ای ۱:۱ (یک لایه چهار وجهی و یک لایه هشت وجهی)؛

راست) ساختمان کانی رسی سه لایه ای ۲:۱ (تشکیل شده از دو لایه چهار وجهی که نسبت به هم وارونه اند و یک لایه هشت وجهی در بین آنها).

ساختمان سیلیکاتی لایه ای با ایجاد پیوندهای کووالانسی یا یونی میتواند به طور نامحدود در دو بعد گسترش یابد؛ اما رشد چنین ساختمانی در جهت عمود بر صفحه قاعده چهار وجهیهای سیلیسی امکانپذیر نیست. به جای آن، در بالای لایه هیدراکسیدی، لایه دیگری از واحدهای SiO₄)^-4) میتواند به صورت وارونه وجود داشته باشد. پیدایش این لایه های جدید ناشی از پیوندهای کووالانسی یا یونی نیست. با چنین آرایشی لایه ها میتوانند گسترش یابند و شکلهای متنوعی از کانیهای سیلیکاتی لایه های را ایجاد نمایند. دو گروه اصلی سیلیکاتهای لایه ای عبارتند از:

سیلیکاتهای دو لایه: یک لایه صفحه ای سیلیکاتی با یک لایه هیدراکسیدی اتصال یافته است.

ساختار لایه کائولینیت.

صفحات کریستالوگرافی در بلور کائولینیت. خط چین، صفحه محوری نوری را نشان میدهد.

سیلیکاتهای دولایه با کاتیون سه ظرفیتی. تنها کاتیون در این نوع کانیها، کاتیون آلومینیوم (Al⁺³) است. هر کاتیون آلومینیوم در یک لایه به سه واحد هیدراکسیدی و در لایه دیگر به دو اکسیژن و یک واحد هیدراکسیلی متصل شده اند. شبکه از طریق پیوند ضعیف هیدروژنی در امتداد محور c کریستالوگرافی گسترش می یابد و کریستالهای صفحه ای شکل (پولک مانند) تشکیل میشوند.

به دلیل وجود آرایشهای فضائی مختلف در شکل گیری سیلیکاتها، کانیهای کائولینیتی گوناگونی نیز وجود دارند که ترکیب شیمیائی تمام آنها Al₂Si₂O₅(OH)₄ است ولی خواص متفاوتی دارند. کانیهای کائولینیت، ناکریت، دیکیت، هالویزیت و لیوزیت واجد چنین ویژگی ساختمانی هستند.

کائولینیت به عنوان یک سیلیکات دو لایه.

سیلیکاتهای دولایه با کاتیون دو ظرفیتی. کاتیونهای منیزیم و آهن II (بیشتر یون منیزیم) میتوانند در ساختمانهای سیلیکاتی دو لایه ای شرکت کنند. عدد هم آرائی کاتیونها در این حالت هشت (8) است و برای رسیدن به خنثائی الکتریکی در شبکه، هر سه مکان هشت وجهی روی یک حلقه هگزاگونال سیلیسی قرار میگیرند. از چنین ساختمانهای منیزیمی میتوان «آنتی گوریت» با فرمول Mg₃Si₂O(OH)₄ را نام برد. تفاوتهای میان کانیهای دیگر این گروه به احتمال زیاد ناشی از جایگزینی یون دو ظرفیتی آهن با منیزیم و یا ناشی از ماهیت لایه قرار گرفته بر روی لایه سیلیسی باشد.

اثر ظرفیت کاتیون بر ساختار سیلیکاتهای دولایه. در سیلیکاتهای دو لایه با کاتیون دو ظرفیتی هر سه مکان هشت وجهی روی یک حلقه هگزاگونال قرار میگیرند و در نتیجه سریهای «تری اکتاهدرال» یا «سه هشت وجهی» را به وجود می آورند. اما در سیلیکاتهای دو لایه با کاتیون سه ظرفیتی آلومینیوم (مانند کائولینیت) هر دو هشت وجهی روی یک حلقه هگزاگونال سیلیسی قرار میگیرند و در نتیجه کانیهای سری «دی اکتاهدرال» یا «دو هشت وجهی» را میسازد.

سیلیکاتهای سه لایه ای: لایه سیلیسی دیگری به شکل وارونه بر روی لایه هیدراکسیدی ایجاد میشود. به عبارت دیگر، ساختاری از یک لایه واحدهای سیلیسی، یک لایه هیدراکسیدی و یک لایه دیگر سیلیسی تشکیل میگردد.

نمائی از ساختمان سه لایه تالک (Mg₃Si₄O₁₀.(OH)₂).

ساختار « مونت موریلونیت » که در آن کاتیونهای قابل تعویض با کره های قرمز رنگ مشخص شده اند.

ساختار "مونت موریلونیت" به عنوان یک کانی رسی سه لایه ای.

کلمه "اسمکتایت smectite" برای توصیف خانواده ای از کانیهای رسی فیلوسیلیکاتی (phyllosilicate) منبسط شونده که دو لایه چهار وجهی سیلیسی و یک لایه هشت وجهی آلومینیوم دارند به کار میرود. در اینجا، محل استقرار کاتیونهای قابل تعویض (کره های سبز) را در مکانهای هیدروکسیل به روشنی میتوان دید.

کاشی های سقف فوتو ولتائـیک (PV)

ترجمه از سایت:  www.freepatentsonline.com

طرحی برای کاشی سقف ولتائیک خورشیدی متمرکز عرضه شده است که بادوام است و در رنگ، با مواد متداولی که در کاربردهای سقف مصرف می شوند، سازگار است و اجازه می دهد تا یک سامانه (سیستم) سقفی که انرژی الکتریکی ارزان قیمت را از سلول ولتائیک خورشیدی تولید می کند، نصب شود.

طرح شامل موارد زیر است:

1- بستر الاستومری یا پلیمری برای کاشی سقف؛

2- یک سلول ولتائیک خورشیدی یکپارچه که به شکل کاشی سقف قالبگیری شده است و به صورت یک بخش کامل از کاشی سقف به نظر می آید؛

3- ماده پوشاننده محافظ تشکیل شده از شیشه روکش شده یا یک ماده شفاف پلیمری که اجازه می دهد تا اشخاص بدون خراب شدن  پوشش، روی آن قدم بزنند و از طرف دیگر، سلول ولتائیک خورشیدی یا ماده بستر در زیر آن جاسازی شده و از وارد شدن آب به سلول ولتائیک خورشیدی جلوگیری می کند.

4- سیمها و صفحات الکتریکی ساخته شده در داخل ماده بستر که به سلول ولتائیک خورشیدی متصل می شود و وقتی کاشیهای سقف به شیوه متداول نصب می شوند، به یکدیگر متصل می شوند؛ به طوری که جریان از هر سلول ولتائیک خورشیدی از میان سامانه سقفی تا یک نقطه جمع کننده الکتریکی مشترک جریان می یابد. این جریان وارد سامانه القائی میشود که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کند و این جریان تبدیل شده وارد سامانه الکتریکی منزل یا شبکه برق عمومی می گردد.

کاشی های سقف فوتو ولتائـیک (PV)

ترجمه از سایت:  www.freepatentsonline.com

طرحی برای کاشی سقف ولتائیک خورشیدی متمرکز عرضه شده است که بادوام است و در رنگ، با مواد متداولی که در کاربردهای سقف مصرف می شوند، سازگار است و اجازه می دهد تا یک سامانه (سیستم) سقفی که انرژی الکتریکی ارزان قیمت را از سلول ولتائیک خورشیدی تولید می کند، نصب شود.

طرح شامل موارد زیر است:

1- بستر الاستومری یا پلیمری برای کاشی سقف؛

2- یک سلول ولتائیک خورشیدی یکپارچه که به شکل کاشی سقف قالبگیری شده است و به صورت یک بخش کامل از کاشی سقف به نظر می آید؛

3- ماده پوشاننده محافظ تشکیل شده از شیشه روکش شده یا یک ماده شفاف پلیمری که اجازه می دهد تا اشخاص بدون خراب شدن  پوشش، روی آن قدم بزنند و از طرف دیگر، سلول ولتائیک خورشیدی یا ماده بستر در زیر آن جاسازی شده و از وارد شدن آب به سلول ولتائیک خورشیدی جلوگیری می کند.

4- سیمها و صفحات الکتریکی ساخته شده در داخل ماده بستر که به سلول ولتائیک خورشیدی متصل می شود و وقتی کاشیهای سقف به شیوه متداول نصب می شوند، به یکدیگر متصل می شوند؛ به طوری که جریان از هر سلول ولتائیک خورشیدی از میان سامانه سقفی تا یک نقطه جمع کننده الکتریکی مشترک جریان می یابد. این جریان وارد سامانه القائی میشود که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کند و این جریان تبدیل شده وارد سامانه الکتریکی منزل یا شبکه برق عمومی می گردد.

کاشی های سقف فوتو ولتائـیک (PV)

ترجمه از سایت:  www.freepatentsonline.com

طرحی برای کاشی سقف ولتائیک خورشیدی متمرکز عرضه شده است که بادوام است و در رنگ، با مواد متداولی که در کاربردهای سقف مصرف می شوند، سازگار است و اجازه می دهد تا یک سامانه (سیستم) سقفی که انرژی الکتریکی ارزان قیمت را از سلول ولتائیک خورشیدی تولید می کند، نصب شود.

طرح شامل موارد زیر است:

1- بستر الاستومری یا پلیمری برای کاشی سقف؛

2- یک سلول ولتائیک خورشیدی یکپارچه که به شکل کاشی سقف قالبگیری شده است و به صورت یک بخش کامل از کاشی سقف به نظر می آید؛

3- ماده پوشاننده محافظ تشکیل شده از شیشه روکش شده یا یک ماده شفاف پلیمری که اجازه می دهد تا اشخاص بدون خراب شدن  پوشش، روی آن قدم بزنند و از طرف دیگر، سلول ولتائیک خورشیدی یا ماده بستر در زیر آن جاسازی شده و از وارد شدن آب به سلول ولتائیک خورشیدی جلوگیری می کند.

4- سیمها و صفحات الکتریکی ساخته شده در داخل ماده بستر که به سلول ولتائیک خورشیدی متصل می شود و وقتی کاشیهای سقف به شیوه متداول نصب می شوند، به یکدیگر متصل می شوند؛ به طوری که جریان از هر سلول ولتائیک خورشیدی از میان سامانه سقفی تا یک نقطه جمع کننده الکتریکی مشترک جریان می یابد. این جریان وارد سامانه القائی میشود که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کند و این جریان تبدیل شده وارد سامانه الکتریکی منزل یا شبکه برق عمومی می گردد.

سنگها و خاکها مجموعه ای از کانی (مینرال) ها هستند. یک مینرال معین، ترکیب شیمیائی مشخصی دارد و اگر درصد مینرال تشکیل دهنده یک خاک از 50 بیشتر باشد، به نام آن مینرال خوانده میشود. در مواردی که درصد مینرال اصلی به دلیل تعدد آنها از 50 کمتر باشد، خاک نام مینرال اصلی را به خود میگیرد. برای نمونه، اگر درصد مینرال کائولینیت (Al₂O₃•2SiO₂•2H₂O) در یک ماده اولیه بالا باشد، به عنوان کائولینیت (کائولن) شناخته میشود. به ندرت بیشتر از ده نوع مینرال در سنگها میتوان یافت و تعداد مینرالهای موجود در یک سنگ منفرد بسیار کمتر از این مقدار است.

نکته بسیار مهم در مورد تمام مواد اولیه «طبیعی» آن است که تمام آنها در مقادیر کم یا زیاد دارای اکسیدهای رنگی کننده (coloring oxides) مانند Fe₂O₃ و TiO₂ هستند که در بعضی از کاربردها (مانند صنایع چینی مظروف و کاشی پرسلانی) کنترل دقیق مقادیر این اکسیدها جهت رسیدن به کیفیت مورد انتظار محصول نهائی اهمیت دارد.

نسبتهای کمی بین اجزای سازنده مختلف به طبیعت کانی شناسی (مینرالوژیکی) رُسها، دانه بندی (گرانولومتری) ذرات رس و در نهایت به نسبت آنها در مقایسه با مینرالهای گدازآور (fusing) بستگی دارد

سنگها و خاکها مجموعه ای از کانی (مینرال) ها هستند. یک مینرال معین، ترکیب شیمیائی مشخصی دارد و اگر درصد مینرال تشکیل دهنده یک خاک از 50 بیشتر باشد، به نام آن مینرال خوانده میشود. در مواردی که درصد مینرال اصلی به دلیل تعدد آنها از 50 کمتر باشد، خاک نام مینرال اصلی را به خود میگیرد. برای نمونه، اگر درصد مینرال کائولینیت (Al₂O₃•2SiO₂•2H₂O) در یک ماده اولیه بالا باشد، به عنوان کائولینیت (کائولن) شناخته میشود. به ندرت بیشتر از ده نوع مینرال در سنگها میتوان یافت و تعداد مینرالهای موجود در یک سنگ منفرد بسیار کمتر از این مقدار است.

نکته بسیار مهم در مورد تمام مواد اولیه «طبیعی» آن است که تمام آنها در مقادیر کم یا زیاد دارای اکسیدهای رنگی کننده (coloring oxides) مانند Fe₂O₃ و TiO₂ هستند که در بعضی از کاربردها (مانند صنایع چینی مظروف و کاشی پرسلانی) کنترل دقیق مقادیر این اکسیدها جهت رسیدن به کیفیت مورد انتظار محصول نهائی اهمیت دارد.

نسبتهای کمی بین اجزای سازنده مختلف به طبیعت کانی شناسی (مینرالوژیکی) رُسها، دانه بندی (گرانولومتری) ذرات رس و در نهایت به نسبت آنها در مقایسه با مینرالهای گدازآور (fusing) بستگی دارد

سنگها و خاکها مجموعه ای از کانی (مینرال) ها هستند. یک مینرال معین، ترکیب شیمیائی مشخصی دارد و اگر درصد مینرال تشکیل دهنده یک خاک از 50 بیشتر باشد، به نام آن مینرال خوانده میشود. در مواردی که درصد مینرال اصلی به دلیل تعدد آنها از 50 کمتر باشد، خاک نام مینرال اصلی را به خود میگیرد. برای نمونه، اگر درصد مینرال کائولینیت (Al₂O₃•2SiO₂•2H₂O) در یک ماده اولیه بالا باشد، به عنوان کائولینیت (کائولن) شناخته میشود. به ندرت بیشتر از ده نوع مینرال در سنگها میتوان یافت و تعداد مینرالهای موجود در یک سنگ منفرد بسیار کمتر از این مقدار است.

نکته بسیار مهم در مورد تمام مواد اولیه «طبیعی» آن است که تمام آنها در مقادیر کم یا زیاد دارای اکسیدهای رنگی کننده (coloring oxides) مانند Fe₂O₃ و TiO₂ هستند که در بعضی از کاربردها (مانند صنایع چینی مظروف و کاشی پرسلانی) کنترل دقیق مقادیر این اکسیدها جهت رسیدن به کیفیت مورد انتظار محصول نهائی اهمیت دارد.

نسبتهای کمی بین اجزای سازنده مختلف به طبیعت کانی شناسی (مینرالوژیکی) رُسها، دانه بندی (گرانولومتری) ذرات رس و در نهایت به نسبت آنها در مقایسه با مینرالهای گدازآور (fusing) بستگی دارد

پیشرفت شگرف صنعت کاشی- از کاشیهای دو پخت تونلی با چرخه های پخت طولانی تا کاشی پرسلانی پخت سریع رولری- علاوه بر توسعه فناوریهای جدید تولید از تحول اساسی در فرمولاسیونهای انواع بدنه های کاشی و استفاده از مواد اولیه متناسب با اهداف طراحی بدنه نیز ناشی میشود.

پرس Alpha 1500-120 FH ساخت LAEIS.

دستگاه تعویض کننده سریع قالب پرس.

فناوریهای تولید امروزی مانند آسیاهای گلوله ای (بالمیل) پیوسته، خشک کنهای پاششی (اسپری درایر) با راندمان بالا، سامانه های پیشرفته تولید، ذخیره و اختلاط گرانول رنگی، دستگاههای تغذیه پرس، سامانه های ایجاد طرحهای رنگی در هنگام شکلدهی بدنه کاشی، خشک کنهای عمودی سریع، کوره های پخت پیشرفته با توزیع دما و اتمسفر کنترل شده، دستگاههای پرداخت (پولیش)، سامانه های نوین عیب یابی، درجه بندی و بسته بندی محصول نهائی باعث افزایش دوام و زیبائی و کاهش هزینه های تولید شده اند.

تصویری از یک آسیای گلوله ای (بالمیل) پیوسته. در این نوع آسیاها که بیشتر به شکل مخروط ناقص هستند، ورود مداوم مواد اولیه، آب و روانساز از یک سمت و خروج دوغاب بدنه از سمت دیگر باعث افزایش راندمان و سرعت تولید میشود.

در کاتالوگ این محصول آمده است:

شرکت SACMI عملکرد موفقش را با طراحی RKK  که ماشینی گرمائی با دو طبقه است، تکرار کرد.این کوره، فضا، منابع و هزینه ها را بهینه میکند.  به عبارت دیگر، دو کوره با یک کوره!

شمار فراوان کارخانه های تولید کاشی و کمبود منابع علمی و فنی معتبر و به روز (که به خوبی در این صنعت احساس میشود) و نیز اهمیت تبادل اطلاعات و تجربیات ارزشمند کارشناسان، تکنسینها و کارکنان شاغل در این صنعت از انگیزه های اصلی ایجاد این وبلاگ بودند.

پیشرفت شگرف صنعت کاشی- از کاشیهای دو پخت تونلی با چرخه های پخت طولانی تا کاشی پرسلانی پخت سریع رولری- علاوه بر توسعه فناوریهای جدید تولید از تحول اساسی در فرمولاسیونهای انواع بدنه های کاشی و استفاده از مواد اولیه متناسب با اهداف طراحی بدنه نیز ناشی میشود.

پرس Alpha 1500-120 FH ساخت LAEIS.

دستگاه تعویض کننده سریع قالب پرس.

فناوریهای تولید امروزی مانند آسیاهای گلوله ای (بالمیل) پیوسته، خشک کنهای پاششی (اسپری درایر) با راندمان بالا، سامانه های پیشرفته تولید، ذخیره و اختلاط گرانول رنگی، دستگاههای تغذیه پرس، سامانه های ایجاد طرحهای رنگی در هنگام شکلدهی بدنه کاشی، خشک کنهای عمودی سریع، کوره های پخت پیشرفته با توزیع دما و اتمسفر کنترل شده، دستگاههای پرداخت (پولیش)، سامانه های نوین عیب یابی، درجه بندی و بسته بندی محصول نهائی باعث افزایش دوام و زیبائی و کاهش هزینه های تولید شده اند.

تصویری از یک آسیای گلوله ای (بالمیل) پیوسته. در این نوع آسیاها که بیشتر به شکل مخروط ناقص هستند، ورود مداوم مواد اولیه، آب و روانساز از یک سمت و خروج دوغاب بدنه از سمت دیگر باعث افزایش راندمان و سرعت تولید میشود.

در کاتالوگ این محصول آمده است:

شرکت SACMI عملکرد موفقش را با طراحی RKK  که ماشینی گرمائی با دو طبقه است، تکرار کرد.این کوره، فضا، منابع و هزینه ها را بهینه میکند.  به عبارت دیگر، دو کوره با یک کوره!

شمار فراوان کارخانه های تولید کاشی و کمبود منابع علمی و فنی معتبر و به روز (که به خوبی در این صنعت احساس میشود) و نیز اهمیت تبادل اطلاعات و تجربیات ارزشمند کارشناسان، تکنسینها و کارکنان شاغل در این صنعت از انگیزه های اصلی ایجاد این وبلاگ بودند.

شکل گرانول اسپري دراير شده

 ترجمة بخشي از فصل پنجم کتاب

Raw material preparation and forming of Ceramic tiles, p. 164

ناشر: S.A.L.A. srl

از انتشارات جامعة توليدکنندگان ايتاليائي ماشين آلات سراميک- ACIMAC

 ترجمه: ابوالفضل گروئي

  خط سير سقوط ذرة دوغاب و حرکت چرخشي بعدي آن به سمت پائين ديوارة اسپري دراير اجازه ميدهد تا ذره به يک شکل تقريباً کروي برسد (مانند يک سيب بدون ساقة انتهائي) که سبب سيلان پذيري خوب پودر و بنابراين، درجة بالاي پر شدن قالب در مرحلة پرسکاري بعدي ميشود.

يک شکل نوعي که گرانول پودر خارج شده از اسپري دراير به خود ميگيرد، در شکل A نشان داده شده است. اين ذره، يک شکل خارجي گوي مانند با حفرة داخلي دارد که به بيرون راه دارد. سازوکاري که سبب تبديل قطرة کوچک دوغاب به اين شکل ويژه ميشود، اساساً به ترتيب رخدادهائي که در هنگام تبخير آب در قطرة کوچک به وقوع ميـپيوندند، بستگي دارد که در بالا توضيح داده شد.

در درون حفرة داخلي اي که تشکيل شده است، افت فشاري در نتيجة تبخير آب به وجود مي آيد. هنگامي که افت فشار از استحکام پوسته بيشتر شود، ضعيفترين ناحيه (بخش عقبي نسبت به جهت حرکت قطره، جائي که تبخير و گرمايش کمتر هستند) تسليم و خرد ميشود و شکل نشان داده شده در A را به وجود مي آورد.

در بعضي موارد ذرات نميتوانند اين شکل ايده آل را داشته باشند. براي مثال، ذرات ممکن است شکل کروي اما بدون حفرة نوعي داشته باشند (B) و اين در صورتي است که خيلي خشک باشند و دانسيتة کمتر از حد مطلوب داشته باشند. اين شکل به خاطر اجزاي سازندة لايه اي است که از متراکم شدن ذرات ممانعت ميکند و بنابراين، تعداد ذرات متخلخلي که دستخوش تبخير سريع آب داخلي و خشک شدن اضافي ميشوند، رو به افزايش ميگذارد.

اگر گرمايش بسيار سريع انجام شود، داخل ذره به دمائي ميرسد که آن قدر کافي هست تا آبِ درون ذرة در حال تشکيل تبخير شود. افزايش در حجم باعث افزايشي در دما ميگردد که منجر به ترکيدن ذره ميشود (C).

خشک کردن بسيار بسيار سريع نيز ميتواند باعث خشک شدنِ پوستة بيروني شود و بنابراين، تخلخل آن را کاهش دهد. ذره روي سطح خارجي خشک اما در داخل بسيار مرطوب است (D).

اگر فرآيند افشانش پاششي (اسپري دراير کردن) به طور مؤثري مديريت شود، قادر است توزيع اندازة ذره اي را به دست دهد که براي پرس کردن ايده آل است.

ترجمه: ابوالفضل گروئي

When materials are heated, their size and volume increase in small increments, in a phenomenon known as thermal expansion. Expansion values vary depending on the material being heated. The coefficient ratio of thermal expansion indicates how much a material expands per 1^oC (2.2^oF) rise in temperature. Fine Ceramics (also known as “advanced ceramics”) have low coefficients of thermal expansion — less than half those of stainless steels.

Coefficient of Thermal Expansion

The ratio that a material expands in accordance with changes in temperature is called the coefficient of thermal expansion. Because Fine Ceramics possess low coefficients of thermal expansion, their distortion values, with respect to changes in temperature, are low. The coefficients of thermal expansion depend on the bond strength between the atoms that make up the materials. Covalent materials such as diamond, silicon carbide and silicon nitride have strong bonds between atoms, resulting in low coeficients of thermal expansion. In contrast, materials such as stainless steel possess weaker bonds between atoms, resulting in much higher coefficients of thermal expansion in comparison with Fine Ceramics.

وتروزا چيست؟

 Vetrosa

 ترجمه و تأليف: ابوالفضل گِروِئي

  منبع: سايت رسمي شرکت Ferro

 وتروزا پودري است که در پخت سوم (third firing) و معمولاً به صورت ترانسپارنت (شفاف، transparent) و خشک بر روي کاشيهاي پخته شده (محصول نهائي) اعمال ميشود؛ هر چند انواع کِدِر (اُپک، opaque) و مات (matt) نيز مرسومند و انواع ديگر براي کاربردهاي خاص، مهم و اثرگذار هستند؛ مانند برجسته (رليف، relief) يا پرداخت (polishing). واژة vetro در زبان ايتاليائي به معناي شيشه است.

اِعمالِ وتروزا

معمولاً وتروزا به صورت خشک و بدون عامل چسباننده (bonding agent) روي سطوح شيشه اي شده (براي مثال، لعابدار) اعمال ميشود. بهترين مکان براي انجام اين نوع اعمال، نزديکترين محل ممکن به ورودي کوره است. اگر اين کار ممکن نباشد، لايه اي از چسب را ميتوان زير وتروزا چاپ کرد تا وتروزا را «در جا» ثابت نگه دارد. وتروزا ميتواند روي تمام سطح يا تنها روي روي بخشهاي خاص و مشخصي از سطح اعمال شود.

دماي پخت وتروزاها معمولاً پائين است (800 تا 950 درجة سلسيوس)، ولي وتروزاهاي با کاربردهاي ويژه و دماهاي بالاتر نيز طراحي شده اند که دماي پخت برخي از آنها تا 1120 درجة سلسيوس نيز ميرسد. براي مشاهدة جداول شامل نوع وتروزا، دماي پخت و شمارة مش شابلون بر اين نشانه کليک کنيد (سايت شرکت Ferro).

وتروزا به طور عادي از طريق ماشين اعمال خشک (dry application machine) ويژه اي اعمال ميگردد که با شابلونهائي از 8 تا 21 نخ بر سانتيمتر مربع (threads/cm²) کار ميکند. براي آزمونهاي آزمايشگاهي، وتروزا با استفاده از يک شابلون پلي استر يا نايلوني از 10 تا 32 نخ بر سانتيمتر مربع اعمال ميشود.

ويژگيها، روشهاي توليد و فرمولاسيون بدنه

 بخش نخست: تعاريف، ويژگيها و استانداردها

 خلاصه اي از فصل نهم کتاب «فناوري کاربردي سراميک»

 جلد اول، انتشارات شرکت SACMI ايتاليا

 Applied Ceramic Technology

 Vol. 1, © 2002 SACMI Imola, ISBN 88-88108-48-3

 Chapter IX, Wall tiles, pp. 255-266.

 ترجمه: ابوالفضل گِروِئي

کاشي ديوار: بر مبناي استانداردهاي فعلي ISO 13006، کاشيهاي متخلخل ديواري در گروه BIII با جذب آب بالاي 10 درصد قرار ميگيرند.

ويژگيهاي کاشي ديوار:

- پايداري ابعادي بالا در هنگام پخت با انقباض نزديک به صفر (کمتر از يک درصد)؛

- تخلخل بين 13 تا 18 درصد (بر اساس درصدِ آبِ جذب شده بيان ميشود)؛

- مدول گسيختگي (MOR) بين 200 و Kg/cm² ۲۵۰ .

اين خواص تنها نشانگر هستند و براي طبقه بندي محصول از ديدگاه تجاري و دامنة کاربرد آن به ما کمک ميکند. در جدول يک ويژگيهاي فني مهم کاشيهاي ديواري متخلخل طبق استانداردهاي ISO درج شده اند:

جدول يک - ويژگيهاي فني مهم کاشيهاي ديواري متخلخل طبق استانداردهاي ISO.

٭ ٭ ٭ 

مواد اوليه براي بدنه ها

جنبه هاي کلي: در سالهاي گذشته ترکيب کاشي ديوار به طور قابل ملاحظه اي مورد بازنگري قرار گرفته است که بيشتر براي تطبيق با سيکلهاي پخت سريع است؛ جائي که بدنه و لعاب با يکديگر پخت ميشوند. در بدنه هاي تک پخت (منوپروزا monoporosa) ممکن است بين گاززدائي مواد اولية مشخص در بيسکوئيت و شيشة مذاب تداخل ايجاد شود و اين امر منجر به بروز نقصهاي سطحي روي لعاب ميشود.

عوامل کليدي در ارزيابي ترکيبهاي بدنه -از آنهائي که براي پخت متداول مناسبند تا دو پخت سريع و در نهايت تک پخت متخلخل- عبارتند از:

- کاهش درصد مواد رسي؛

- ورود درصدهاي بالاتر پُر کننده ها (filler) و مواد اولية مکمل (فلداسپارها، شنهاي فلداسپاتي feldspathic sands، کوارتز)؛

- محدود کردن کانيهائي که فازهاي گازي در دماهاي پخت بالا از خود خارج ميکنند (کلسيت و/يا دولوميت)، به ويژه در منوپروزا.

در منوپروزا ترجيح داده ميشود تا از مواد اوليه اي با درجة بالاي خلوص و توزيع اندازة ذرة ريز استفاده شود. فرآورده هاي تزئين شدة نهائي ديوار بايد درجة بالاي پايداري ابعادي داشته باشند. تشکيل ترکيبهاي بلوري مانند ولاستونيت، گلنيت Gehlenite، آنورتيت و دايوپسايد نه تنها پايداري ابعادي را تضمين ميکند، بلکه جنبه هاي ديگري چون انبساط مرطوب و ضريب انبساط را نيز تثبيت مينمايند. 

پرس خشک

 نسبت منظري و گراديانهاي فشار

 منبع: فصل هفتم، رسها، صفحه های 125 و 126 از کتاب

 Ceramic and Glass Raw Materials, Structure, Properties and Processing

 Editors: James F. Shackelford and Robert H. Doremus

 ترجمه: ابوالفضل گِروِئي

 پرس خشک به آن دسته از روشهاي شکلدهي اشاره ميکند که تا ۱۵ درصد آب نياز دارند و تغيير شکل خميري (پلاستيک) آميز رس-آب کمينه (مینیمم) است. در حد پائيني محتواي آب، آب به صورت لايه اي که به طور جزئي جذب سطحي شده وجود دارد. در حدِ بالاترِ محتواي آب، سطح ذره با لاية ]آب[ جذب شده به طور کامل پوشيده خواهد شد و مقداري آب در حفره هاي ريز چگالش خواهد يافت. ميزان آب لازم براي انجام پرس بسته به مشخصه هاي مطلوب پرس کردن، حالت آبـپوشي رس، چگونگي برهمکنشهاي رس با آب و اندازة ذرة رس تغيير ميکند (۱ و ۲). در پرس کردن خشک، آب در اصل به عنوان چسبي که استحکام خام را در بدنة فشرده شده افزايش ميدهد، عمل ميکند.

پرس کردن خشک به صورت شکل دادن و تراکم همزمان پودر در قالبِ صُلب يا محفظة قابل ارتجاع تعريف ميشود (۳). اختلافهاي متداول در اين فن (تکنيک) شامل پرسکاري تکمحوري و پرسکاري همفشار (ايزواستاتيک) است (۴). مقدار آب بايد کافي باشد تا چسبندگي ذرات رس را زياد کند، بدون اين که فيلم (لاية نازک) پيوسته اي از آب تشکيل شود که اجازه خواهد داد تغييرِ شکلِ خميري بيش از حد، زير يک بارِ اعمال شده رخ دهد. پرس کردنِ خشک، متداول ترين فن شکلدهي است که در صنعت سراميک استفاده ميشود و براي شکل دادنِ انواعي از سراميکهاي رس-پايه (سراميکهائي که بر اساس رس ساخته ميشوند) شامل کاشي کف و ديوار، آجرها و عايقهاي برقي به کار ميرود (۴).

شکلهاي با «نسبت منظري» (ارتفاع به قطر) پائين به طور مرسوم با عمليات پرسکاري شکل داده ميشوند (۴). نمايش نموداري (شماتيک) قالب به کار رفته براي پرسکاري خشک تک محوري همراه با نيروهاي به وجود آمده روي پودر فشرده در شکل يک نشان داده شده است. گسترة فشارهاي تراکمي از ۲۰ تا ۴۰۰ مگاپاسکال (۳ تا ۶۰ کيلو پوند بر اينچ مربع) با حد بالائي فشار در حدود ۱۰۰ مگاپاسکال براي پرس کردن تک محوري است. ساخت قطعه هاي با «نسبت منظري» بالا يا استفاده از فشارهاي پرس بالاتر از ۱۰۰ مگاپاسکال ميتواند به توسعة شيبهاي فشار (شکل دو) و نقصهاي ديگر که بر کيفيت قطعه ها پس از پرس کردن و پس از پخت اثر ميگذارند، منجر شود (۴). به عنوان يک نکته، بيشتر سراميکهاي غير رسي به افزودن چسبها يا نرم کننده (پلاستيسايزر)ها  به عنوان «کمک-شکل دهنده» نياز دارند (۱). معمولاً افزودنيهاي آلي به عنوان چسبها يا نرم کننده ها به کار ميروند اما رسهائي مانند بنـتونيتها نيز در بسياري از کاربردها به عنوان چسب/نرم کننده مصرف ميشوند (۵).

 ceramics after pressing at (a) low and (b) high pressure (Reproduced by permission of John Wiley from J.S. Reed, Principles of Ceramic Processing, 2nd Edition, John Wiley, New York, 1995) [1].

 John Wiley from J.S. Reed, Principles of Ceramic Processing, 2nd Edition, John Wiley, New York, 1995.

٭ ٭ ٭

Dry Pressing

Dry pressing refers to forming methods that require up to 15 wt% water in which plastic deformation of the clay–water mixture is minimal. At the lower end of the water contents, water is present as a partially adsorbed layer. At the higher end, the particle surfaces will be completely covered by the adsorbed layer and some water will condense in fine pores. The amount of water needed for a pressing operation varies depending on the pressing characteristics desired, the state of hydration of the clay, how the clay interacts with water, and the particle size of the clay [1,2]. In dry pressing, water acts mainly as a binder that promotes green strength in a compacted body.

Dry pressing is defined as the simultaneous shaping and compaction of a powder in either a rigid die or a flexible container [3]. Common variations on the technique include uniaxial pressing and isostatic pressing [4]. The water content must be sufficient to promote binding of the clay particles without forming a continuous water film that would allow for excessive plastic deformation under an applied load. Dry pressing is the most common forming technique used in the ceramics industry and it is used to form a variety of clay-based ceramics including floor and wall tile, bricks, and electrical insulators [4].

Shapes with a low aspect ratio (height to diameter) are commonly formed by pressing operations [4]. A schematic representation of a die used for uniaxial dry pressing, along with the resulting forces on the powder compact, is shown in Fig. 1. Compaction pressures range from 20 to 400 MPa (3–60 ksi) with an upper pressure limit of around 100 MPa for uniaxial pressing. Fabrication of parts with high aspect ratios or the use of pressing pressures above 100 MPa can lead to the development of pressure gradients (Fig. 2) and other defects that affect the quality of parts after pressing and after firing [4]. As a side note, most nonclay ceramics require the addition of binders and plasticizers as forming aids [1]. Organic additives are commonly used as binders and plasticizers, but clays such as bentonites are also used as binders/plasticizers in many applications [5].

 References:

 1. J.S. Reed, Principles of Ceramic Processing, 2nd edn., John Wiley, New York, 1995.

 2. F.H. Norton, Elements of Ceramics, Addison-Wesley, Reading, MA, 1952, pp. 1–35.

 3. S.J. Glass and K.G. Ewsuk, Ceramic powder compaction, MRS Bulletin, 1997, pp. 24–28.

 4. B.J. McEntire, Dry pressing, in Ceramics and Glasses: Engineered Materials Handbook, Vol. 4, S.J. Schneider, Jr. (ed.), ASM International, Materials Park, OH, 1991, pp. 141–146.

 5. R.E. Grim, Applied Clay Mineralogy, McGraw-Hill, New York, 1962.

ويژگيها، روشهاي توليد و فرمولاسيون بدنه

 بخش نخست: تعاريف، ويژگيها و استانداردها

 خلاصه اي از فصل نهم کتاب «فناوري کاربردي سراميک»

 جلد اول، انتشارات شرکت SACMI ايتاليا

 Applied Ceramic Technology

 Vol. 1, © 2002 SACMI Imola, ISBN 88-88108-48-3

 Chapter IX, Wall tiles, pp. 255-266.

 ترجمه: ابوالفضل گِروِئي

کاشي ديوار: بر مبناي استانداردهاي فعلي ISO 13006، کاشيهاي متخلخل ديواري در گروه BIII با جذب آب بالاي 10 درصد قرار ميگيرند.

ويژگيهاي کاشي ديوار:

- پايداري ابعادي بالا در هنگام پخت با انقباض نزديک به صفر (کمتر از يک درصد)؛

- تخلخل بين 13 تا 18 درصد (بر اساس درصدِ آبِ جذب شده بيان ميشود)؛

- مدول گسيختگي (MOR) بين 200 و Kg/cm² ۲۵۰ .

اين خواص تنها نشانگر هستند و براي طبقه بندي محصول از ديدگاه تجاري و دامنة کاربرد آن به ما کمک ميکند. در جدول يک ويژگيهاي فني مهم کاشيهاي ديواري متخلخل طبق استانداردهاي ISO درج شده اند:

جدول يک - ويژگيهاي فني مهم کاشيهاي ديواري متخلخل طبق استانداردهاي ISO.

٭ ٭ ٭ 

مواد اوليه براي بدنه ها

جنبه هاي کلي: در سالهاي گذشته ترکيب کاشي ديوار به طور قابل ملاحظه اي مورد بازنگري قرار گرفته است که بيشتر براي تطبيق با سيکلهاي پخت سريع است؛ جائي که بدنه و لعاب با يکديگر پخت ميشوند. در بدنه هاي تک پخت (منوپروزا monoporosa) ممکن است بين گاززدائي مواد اولية مشخص در بيسکوئيت و شيشة مذاب تداخل ايجاد شود و اين امر منجر به بروز نقصهاي سطحي روي لعاب ميشود.

عوامل کليدي در ارزيابي ترکيبهاي بدنه -از آنهائي که براي پخت متداول مناسبند تا دو پخت سريع و در نهايت تک پخت متخلخل- عبارتند از:

- کاهش درصد مواد رسي؛

- ورود درصدهاي بالاتر پُر کننده ها (filler) و مواد اولية مکمل (فلداسپارها، شنهاي فلداسپاتي feldspathic sands، کوارتز)؛

- محدود کردن کانيهائي که فازهاي گازي در دماهاي پخت بالا از خود خارج ميکنند (کلسيت و/يا دولوميت)، به ويژه در منوپروزا.

در منوپروزا ترجيح داده ميشود تا از مواد اوليه اي با درجة بالاي خلوص و توزيع اندازة ذرة ريز استفاده شود. فرآورده هاي تزئين شدة نهائي ديوار بايد درجة بالاي پايداري ابعادي داشته باشند. تشکيل ترکيبهاي بلوري مانند ولاستونيت، گلنيت Gehlenite، آنورتيت و دايوپسايد نه تنها پايداري ابعادي را تضمين ميکند، بلکه جنبه هاي ديگري چون انبساط مرطوب و ضريب انبساط را نيز تثبيت مينمايند. 

مشخصه هاي مواد اوليه براي بدنه ها: بر اساس دسته بنديهاي تجاري، کاشيهاي ديواري ميتوانند به دو دستة «قرمز» و «سفيد» تقسيم شوند. در هر دو مورد مواد اوليه شامل دو نوع اصلي ميشود: «مواد رسي» و «مواد مکمل» (شامل فلداسپاتها، feldspathic sands، کوارتزها، کلسيتها).

ترکيب بدنه: همان گونه که قبلاً بيان شد، کاشيهاي ديواري ميتوانند با فرآيند تک پخت يا دو پخت و هميشه با استفاده از سيکلهاي سريع به دست آيند. به علاوه، ترکيب بدنه ميتواند جهت توليد فرآورده هاي سفيد پخت و قرمز پخت تغيير يابد. بدنة قرمز در اساس از رسهاي کربناتي بسيار متنوع با مقدار بالاي آهن تشکيل ميگردد. ترکيبهاي ديگر ممکن است feldspathic sands، فلداسپار، کوارتزيتها و -اگر ضروري باشد- کلسيت و/يا دولوميتها را نيز شامل شود.

در بدنه هاي سفيد پخت مخلوطهائي از رسهاي با رنگ پخت روشن، کلسيت، feldspathic sands و کوارتز مورد استفاده قرار ميگيرد (جدول دو).

مهمترين اختلاف بين ترکيبهاي سفيد و قرمز در مقدار و نوعِ رس مصرفي است (Quantity and Typology)؛ حال آن که بيشترين اختلاف درصدي بين بدنه هاي دو پخت و تک پخت آن است که بدنه هاي دو پخت ميتوانند درصدهاي بالاي کلسيت و/يا دولوميت داشته باشند (حتي به اندازة 18–15 درصد) و در موارد خاصي مواد اوليه با درجة خلوص به نسبت کمتر ممکن است به کار روند (جدول سه).

جدول دو – ترکيبهاي ممکن براي بدنه هاي تک پخت متخلخل (قرمز و سفيد) و بدنه هاي دو پخت.

جدول سه – ترکيبهاي مختلف بدنه براي تک پخت متخلخل و دو پخت سريع قرمز و سفيد (طبق SACMI).

ويژگيهاي فرآورده: ترکيبهائي که در هنگام پخت تشکيل ميشوند بر ويژگيهاي نهائي يک کاشي ديواري سراميکي بسيار اثر گذارند. اين ترکيبها بر اثرِ واکنش پذيري اکسيدهاي کلسيم و منيزيم (که به ترتيب از تخريب شبکه هاي کلسيت و/يا دولوميت در هنگام پخت به وجود مي آيند) تشکيل ميگردند. اين ترکيبهاي جديد عبارتند از گلنيت، دايوپسايد، آنورتيت و ولاستونيت. ويژگيهائي چون استحکام خمشي، ضريب انبساط، انبساط رطوبتي و موارد ديگر به مقدار و چگونگي (کميت و کيفيت) اين ترکيبها بستگي دارد.

ويژگيها، روشهاي توليد و فرمولاسيون بدنه

 بخش دوم: مواد اولية مصرفی، انواع بدنه و ترکيبهاي آنها

 خلاصه اي از فصل نهم کتاب «فناوري کاربردي سراميک»

 جلد اول، انتشارات شرکت SACMI ايتاليا

 Applied Ceramic Technology

 Vol. 1, © 2002 SACMI Imola, ISBN 88-88108-48-3

 Chapter IX, Wall tiles, pp. 255-266.

 ترجمه: ابوالفضل گِروِئي

وتروزا چيست؟

 Vetrosa

 ترجمه و تأليف: ابوالفضل گِروِئي

  منبع: سايت رسمي شرکت Ferro

 وتروزا پودري است که در پخت سوم (third firing) و معمولاً به صورت ترانسپارنت (شفاف، transparent) و خشک بر روي کاشيهاي پخته شده (محصول نهائي) اعمال ميشود؛ هر چند انواع کِدِر (اُپک، opaque) و مات (matt) نيز مرسومند و انواع ديگر براي کاربردهاي خاص، مهم و اثرگذار هستند؛ مانند برجسته (رليف، relief) يا پرداخت (polishing). واژة vetro در زبان ايتاليائي به معناي شيشه است.

اِعمالِ وتروزا

معمولاً وتروزا به صورت خشک و بدون عامل چسباننده (bonding agent) روي سطوح شيشه اي شده (براي مثال، لعابدار) اعمال ميشود. بهترين مکان براي انجام اين نوع اعمال، نزديکترين محل ممکن به ورودي کوره است. اگر اين کار ممکن نباشد، لايه اي از چسب را ميتوان زير وتروزا چاپ کرد تا وتروزا را «در جا» ثابت نگه دارد. وتروزا ميتواند روي تمام سطح يا تنها روي روي بخشهاي خاص و مشخصي از سطح اعمال شود.

دماي پخت وتروزاها معمولاً پائين است (800 تا 950 درجة سلسيوس)، ولي وتروزاهاي با کاربردهاي ويژه و دماهاي بالاتر نيز طراحي شده اند که دماي پخت برخي از آنها تا 1120 درجة سلسيوس نيز ميرسد. براي مشاهدة جداول شامل نوع وتروزا، دماي پخت و شمارة مش شابلون بر اين نشانه کليک کنيد (سايت شرکت Ferro).

وتروزا به طور عادي از طريق ماشين اعمال خشک (dry application machine) ويژه اي اعمال ميگردد که با شابلونهائي از 8 تا 21 نخ بر سانتيمتر مربع (threads/cm²) کار ميکند. براي آزمونهاي آزمايشگاهي، وتروزا با استفاده از يک شابلون پلي استر يا نايلوني از 10 تا 32 نخ بر سانتيمتر مربع اعمال ميشود.

When materials are heated, their size and volume increase in small increments, in a phenomenon known as thermal expansion. Expansion values vary depending on the material being heated. The coefficient ratio of thermal expansion indicates how much a material expands per 1^oC (2.2^oF) rise in temperature. Fine Ceramics (also known as “advanced ceramics”) have low coefficients of thermal expansion — less than half those of stainless steels.

Coefficient of Thermal Expansion

The ratio that a material expands in accordance with changes in temperature is called the coefficient of thermal expansion. Because Fine Ceramics possess low coefficients of thermal expansion, their distortion values, with respect to changes in temperature, are low. The coefficients of thermal expansion depend on the bond strength between the atoms that make up the materials. Covalent materials such as diamond, silicon carbide and silicon nitride have strong bonds between atoms, resulting in low coeficients of thermal expansion. In contrast, materials such as stainless steel possess weaker bonds between atoms, resulting in much higher coefficients of thermal expansion in comparison with Fine Ceramics.

شکل گرانول اسپري دراير شده

 ترجمة بخشي از فصل پنجم کتاب

Raw material preparation and forming of Ceramic tiles, p. 164

ناشر: S.A.L.A. srl

از انتشارات جامعة توليدکنندگان ايتاليائي ماشين آلات سراميک- ACIMAC

 ترجمه: ابوالفضل گروئي

  خط سير سقوط ذرة دوغاب و حرکت چرخشي بعدي آن به سمت پائين ديوارة اسپري دراير اجازه ميدهد تا ذره به يک شکل تقريباً کروي برسد (مانند يک سيب بدون ساقة انتهائي) که سبب سيلان پذيري خوب پودر و بنابراين، درجة بالاي پر شدن قالب در مرحلة پرسکاري بعدي ميشود.

يک شکل نوعي که گرانول پودر خارج شده از اسپري دراير به خود ميگيرد، در شکل A نشان داده شده است. اين ذره، يک شکل خارجي گوي مانند با حفرة داخلي دارد که به بيرون راه دارد. سازوکاري که سبب تبديل قطرة کوچک دوغاب به اين شکل ويژه ميشود، اساساً به ترتيب رخدادهائي که در هنگام تبخير آب در قطرة کوچک به وقوع ميـپيوندند، بستگي دارد که در بالا توضيح داده شد.

در درون حفرة داخلي اي که تشکيل شده است، افت فشاري در نتيجة تبخير آب به وجود مي آيد. هنگامي که افت فشار از استحکام پوسته بيشتر شود، ضعيفترين ناحيه (بخش عقبي نسبت به جهت حرکت قطره، جائي که تبخير و گرمايش کمتر هستند) تسليم و خرد ميشود و شکل نشان داده شده در A را به وجود مي آورد.

در بعضي موارد ذرات نميتوانند اين شکل ايده آل را داشته باشند. براي مثال، ذرات ممکن است شکل کروي اما بدون حفرة نوعي داشته باشند (B) و اين در صورتي است که خيلي خشک باشند و دانسيتة کمتر از حد مطلوب داشته باشند. اين شکل به خاطر اجزاي سازندة لايه اي است که از متراکم شدن ذرات ممانعت ميکند و بنابراين، تعداد ذرات متخلخلي که دستخوش تبخير سريع آب داخلي و خشک شدن اضافي ميشوند، رو به افزايش ميگذارد.

اگر گرمايش بسيار سريع انجام شود، داخل ذره به دمائي ميرسد که آن قدر کافي هست تا آبِ درون ذرة در حال تشکيل تبخير شود. افزايش در حجم باعث افزايشي در دما ميگردد که منجر به ترکيدن ذره ميشود (C).

خشک کردن بسيار بسيار سريع نيز ميتواند باعث خشک شدنِ پوستة بيروني شود و بنابراين، تخلخل آن را کاهش دهد. ذره روي سطح خارجي خشک اما در داخل بسيار مرطوب است (D).

اگر فرآيند افشانش پاششي (اسپري دراير کردن) به طور مؤثري مديريت شود، قادر است توزيع اندازة ذره اي را به دست دهد که براي پرس کردن ايده آل است.

ترجمه: ابوالفضل گروئي

البته پاك كردن دیوار، كاشی یا سرامیك، كار زیاد راحتی نیست بویژه اگر آلودگی های پخش شده روی آنها وسیع باشد. بعضی وقت ها نیز به جای این كه تمیزكاری هایمان به دیوارهای خانه جلا بدهد، بدتر آنها را خراب می كند و ما را به جایی می رساند تا هزینه یك دست نقاشی رنگ روغن را بپذیریم. پس پاك كردن سطوح خانگی نیز مهارت می خواهد كه اگر آنها را بدرستی یاد بگیریم بسیاری از هزینه های اضافه را حذف می كنیم.

گام اول برای تمیز كردن دیوارهایی كه رنگ روغنی دارند از این روش استفاده كنید: یك سطل آب گرم، یك دوم پیمانه بوراكس (یكی از كانی های پاك كننده خانگی كه ضدعفونی كننده ملایمی است)، یك دوم قاشق مرباخوری مایع ظرفشویی و یك قاشق غذاخوری آمونیاك. با مخلوط كردن این مواد با هم پاك كننده ای مناسب به دست می آورید كه می توانید با آن دیوارهای رنگ روغن را بدون ترس از خراب شدن تمیز كنید اما یادتان باشد هنگام استفاده از محلول دستكش بپوشید.

مخلوط یك پیمانه آمونیاك، یك چهارم پیمانه جوش شیرین و یك دوم پیمانه سركه در یك سطل آب داغ نیز فرمول دیگری برای تمیز كردن سطح دیوارهای رنگ روغنی یا كاشی و سرامیك است.

اما اگر بچه هایی دارید كه لوازم التحریر خود را روی دیوارها امتحان می كنند و لكه های آن شما را اذیت می كند آنها را به وسیله یك مسواك كهنه و كمی خمیردندان پاك كنید. بهترین كار برای پاك كردن لكه های مداد شمعی نیز استفاده از شیر پاك كن و مالیدن آن با یك تكه پنبه بر سطح دیوار است.

برای پاك كردن لكه شمع از روی كاغذ دیواری، ابتدا پارافین را با قراردادن یخ روی آن جدا كرده و پس از كندن توسط جسمی تیز، لكه و چربی مانده را با روش اتو و كاغذ مومی یا دستمال حوله ای از بین ببرید. به این صورت كه كاغذ یا دستمال را روی لكه قرار داده و اتوی گرم را روی آن بگذارید سپس كاغذ یا دستمال را جابه جا كرده تا برای دفعات بعدی محل جذب لكه دوباره روی آن قرار نگیرد.پاك كردن دیوارهای آجری هم روش های خودش را دارد و بهترین راه برای این كار ساییدن دیوار با یك تكه سمباده نرم است.

برای پاك كردن شوره و سفیدك روی كاشی و سرامیك می توان از این روش استفاده كرد، یعنی مالش دادن یك تكه لیموترش یا دستمال آغشته به سركه روی سطح مورد نظر. واكس اتومبیل نیز تمیزكننده خوبی برای كاشی است. آن را روی سطح مورد نظر بمالید و پیش از خشك شدن با دستمال نرم مالش دهید.

اما انگار تا شیشه های خانه تمیز نباشد و مناظر بیرون آن به همان شكل واقعی اش دیده نشود، خیال اعضای خانه راحت نمی شود. برای داشتن شیشه هایی تمیز و شفاف توصیه می شود در روزهای بسیار سرد كه شیشه ها یخ زده اند آنها را پاك نكنید. در این وضعیت شیشه ها بسیار آسیب پذیر و شكننده می شوند و امكان شكستن آنها زیاد است، اما اگر در فصل گرم شیشه ها را تمیز می كنید، بدانید شیشه هایی كه لكه و رسوبات آب روی آن است را باید با مخلوط آب و سركه سفید تمیز كنید.

همچنین می توانید برای تهیه یك شیشه پاك كن در منزل اقدام كنید، یعنی 2 پیمانه آب، نصف پیمانه الكل و یك قاشق چایخوری مایع ظرفشویی را با هم مخلوط كرده و محلولی معجزه آسا برای تمیز كردن شیشه ها و آینه به دست بیاورید. این محلول را روی شیشه بپاشید و آن را با دستمال تمیز پاك كنید.

برای از بین بردن لكه حشرات روی پنجره ها هم می توانید از چای سرد و دستمال استفاده كنید. بهترین روش برای از بین بردن لكه های سیاهی كه در گوشه های پنجره به وجود می آید نیز استفاده از مسواك كهنه است. به این ترتیب كه آن را در مخلوط آب و مایع سفید كننده وارد كنید و سپس روی محل مورد نظر بكشید.