معرفی فرایند تولید کاشی و سرامیک

معرفی فرایند تولید کاشی و سرامیک

فرآیند تولید کاشی و سرامیک با توجه به نوع محصول تولیدی (کاشی کف، دیواری و پرسلانی) دارای 4 بخش اصلی آماده­سازی، شکل­دهی، پخت، درجه­بندی و بسته­بندی مواد است.


 


 

مواد اولیه:


 

مواد اولیه مورد استفاده در تهیه بدنه و لعاب بسیار متنوع بوده و با توجه به نوع محصول و درصد هر یک از آنها در بدنه کاشی متفاوت می باشد، به طوری که بیش از ده­‍­ها نوع ماده شامل اکسید­‍­های فلزی، کانی‍­های رسی، غیر رسی و ... را در بر گرفته و به سه دسته زیرتقسیم می­شوند:


 

الف) مواد پلاستیک (شکل­پذیر)


 

 رسها یا کانی‍­های رسی پرمصرف­ترین و قدیمی­ترین مواد اولیه در صنعت سرامیک می­‍­باشند که دارای خاصیت پلاستیسیته بوده و خاصیت شکل­پذیری را به بدنه می­دهند. رسها در واقع آلومینوسیلیکات­هایی ‍می‍باشند که بعضا" ساختمان آبدار داشته و بعضی از آنها دارای خاصیت جذب آب بالایی می­باشند. مهم­ترین ماده معدنی این کانی­ها کائولینیت است. عمده­ترین کانی­های رسی مورد استفاده در این صنعت، خاک چینی یا کائولن و بال کلی هستند.


 

 


 

ب) پرکننده­ها


 

 پر کننده­ها موادی غیرپلاستیک با نقطه ذوب و مقاومت شیمیایی بالا هستند که به بدنه اضافه می­گردند تا از تغییر شکل بدنه در خلال پخت جلوگیری کنند. مهم­ترین و رایج­ترین پرکننده­ها در این صنعت، سیلیس و آلومینا هستند که از کائولینیت به دست می­آیند. از انواع سیلیس آزاد موجود در طبیعت که در صنعت کاشی و سرامیک مورد استفاده قرار می­گیرد، کوارتز صخره­­ای، ماسه، ماسه سنگ، کوارتزیت و فلینت می­باشد.


 

 


 

 ج)گدازآورها


 

 این مواد به عنوان یکی از مواد اولیه در این صنعت و به منظور کاهش نقطه ذوب بدنه یا لعاب مصرف می­گردند. در هنگام پخت بدنه، گدازآورها ذوب گردیده و در هنگام سرد شدن فاز شیشه­ای را در بدنه به وجود می­آورند و به سرامیک استحکام می­دهند.


 


 

فلدسپات بطور کلی به گروه­های آلکالی، آلومینوسیلیکاتها اطلاق می­شود که در آنها کانی­های سدیم و پتاسیم وجود دارد و مهم­ترین تامین­کننده گدازآورهای مصرفی در بدنه­ها و لعابها می­باشند. سنگ­ چینی یا سنگ کورنیش و نفلین سینیت از انواع سنگهایی هستند که به علت دارا بودن کانی­های فلدسپات بطور وسیعی در صنعت سرامیک مورد استفاده قرار می­گیرند. دو نوع اصلی از کانی­های فلدسپات که به میزان زیادی مورد استفاده قرار می­گیرند ارتوز و آلبیت  می­باشند.


 

 


 

 


 

فرآیند تولید کاشی و سرامیک:


 

الف- آماده­سازی مواد


 

 این بخش شامل آماده­سازی مواد اولیه جهت تهیه بدنه کاشی می­باشد. مراحل مختلف این بخش با توجه به تکنولوژی بکار رفته جهت شکل دادن محصول تولیدی (تهیه بدنه) و همچنین با توجه به نوع محصول تولیدی متفاوت است.


 

بعد از تهیه مواد اولیه و توزین آنها طبق فرمولاسیون مورد نظر کارخانه جهت تهیه بدنه هر محصول، مواد اولیه سخت خردایش می­گردند. عمل خرد کردن سنگها (مواد اولیه) به وسیله انواع سنگ­شکنها و خردکننده­های فکی، غلطکی، چرخشی، چکشی و دوار انجام می­گیرد. در ادامه خردایش، مواد اولیه تبدیل به پودر (گرانول) می­‍­شود. تهیه پودر نیز خود به دو روش تر و خشک صورت می­گیرد. در روش خشک، مواد اولیه بعد از خردشدن، بصورت خشک در آسیاب­های گلوله­ای آسیاب شده و بصورت پودر در می­‍­آیند، اما در روش تر، مواد اولیه به همراه مقدار معینی آب و مواد روانساز بوسیله آسیابهای گلوله­ای بصورت دوغاب درآمده و دوغاب بعد از هموژن شدن، توسط خشک­کن­های پاششی به ذرات پودر تبدیل می­شود. در بعضی موارد خاص در صنعت تولید کاشی، از خمیر و یا اصطلاحا از کیک­های پالایه (بوسیله روش اکستروژن) جهت تولید کاشی­های خاص استفاده می­شود.


 

برای سهولت عمل به هم زدن مواد در آسیاب­های گلوله­ای، موادی با نام روانساز به آن اضافه می­کنند که باعث جلوگیری از لخته شدن دوغاب و چسبیدن مواد به یکدیگر می­شود.


 

 


 

ب- شکل­دهی


 

پس از آماده­سازی مواد اولیه به صورت پودر به وسیله فشار پرس آن را تبدیل به بدنه کاشی می­نمایند که در اصطلاح به این عمل تهیه بیسکوییت می­گویند. در مواردی که مقدار آب موجود در پودر بدنه (گرانول) بیشتر از حدود 4 درصد باشد (حداکثر تا 9 درصد)، اصطلاح پرس نیمه خشک و یا مترادف آن اصطلاح پرس پودر را بکار می­‍­برند. در مواردی که مقدار آب موجود در پودر بدنه کمتر از 4 درصد باشد، از اصطلاح پرس خشک استفاده می‍­شود. روش پرس پودر در مجموع برای شکل­های نسبتاً ساده مورد استفاده قرار می­گیرد.


 

 


 

ج- پخت


 

این بخش شامل کلیه مراحل خشک کردن و پخت، اعم از پخت بدنه و پخت لعاب می­باشد. لازم به ذکر است که در مراحل مختلف این بخش، عملیات مونتاژ و پرداخت نیز انجام می­گیرد، در صنایع تولید کاشی، با توجه به نوع محصول تولیدی و نوع تکنولوژی بکار گرفته شده، فرآیند تک­پخت، دو پخت و سه­پخت مورد استفاده قرار می­گیرد. در ابتدا بدنه پخته شده و پس از لعاب زنی پخت دوم انجام می­گیرد. در صنعت کاشی به منظور ایجاد تنوع و زیبایی بیشتر، در برخی از تولیدات با ایجاد نقوش بر روی کاشی دیواری به صورت چاپ بر روی کاشی، برای سومین بار پخته می­شود.


 

تولید کاشی کف بصورت تک­پخت انجام می­شود. همچنین آخرین تکنولوژی در تولید کاشی دیواری نیز، فرآیند تک پخت است. در این فرآیند، با توجه به همگونی درجه حرارت لازم جهت پخت بدنه و لعاب کلیه مراحل پخت در یک مرحله صورت می­گیرد.


 

فرآیند تولید کاشی دیوار در ایران عموماً به صورت دو پخت انجام می­‍­شود. در این فرآیند به علت نیاز به حرارت بالا جهت پخت و نیاز لعاب به کار رفته در آن (موسوم به فریت) به درجه حرارت پائین، پخت بدنه و لعاب در دو مرحله و در کوره­های جداگانه با درجه حرارت­های مختلف انجام می­‍­شود.


 

لعاب، لایه شیشه­ای نازکی است که سطوح بدنه­های سرامیک را می­پوشاند. با توجه به خصوصیات مکانیکی و مقاومت شیمیایی مورد انتظار از قطعه تولیدی، بطور کلی دو نوع لعاب در ساخت این فرآورده­ها استفاده می­شود، لعاب­های خام و لعاب­های فریت­شده. در تولید کاشی کف به علت نیاز به مقاومت شیمیایی بالا از لعاب خام و در تولید کاشی دیواری که نیاز به لایه لعابی با مقاومت کمتر دارد، از لعاب پخته و یا اصطلاحاً فریت شده استفاده می‍شود.


 

 


 

د- درجه بندی و بسته­بندی


 

این مرحله شامل درجه­بندی فرآورده­های نهایی و بسته­بندی جهت عرضه به بازار است که به دو روش دستی و یا اتوماتیک می­تواند انجام گیرد.


 

 


 
+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:8 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

گسترش نوآورانه صنعت سرامیک یزد

گسترش نوآورانه صنعت سرامیک یزد

با بررسی های راهکارهای تعامل، همکاری های میان نخبگان و مخترعات با صنعت سرامیک یزد گسترش می یابد.


 

 در نشستی که به منظور هم‌ اندیشی عامل توسعه خوشه کاشی سرامیک استان یزد با بنیاد نخبگان استان یزد برگزار شد، روش‌ های ممکن برای همکاری نخبگان و مخترعان با صنعت کاشی سرامیکی استان بررسی شد. در این نشست معاون و کارشناسان بنیاد نخبگان درباره گروه های نخبگان مورد حمایت و هدف بنیاد برای ارتباط دادن صنایع با مخترعین و ایجاد حلقه مفقوده بین این دو گروه توضیحاتی را ارائه دادند.

مخترعان و نخبگان اطلاعات کافی از صنعت، بازار و بازرگانی ندارند و در برابر، صنعتگران نیز از وجود اختراعات و راهکارهای نوآورانه برای حل مشکلات خویش بی‌اطلاعند. بنابراین نیاز است حلقه امنی میان بازار و مخترعان ایجاد شود تا هر دو گروه بتوانند با اطمینان خاطر به کار بپردازند.

با توجه به توافق‌های صورت گرفته بین بنیاد و تیم توسعه خوشه،دراین نشست مقرر شد، مشکلات و مسائل صنایع سرامیک (از نظر اقتصادی، بازار و به ویژه مشکلات فنی) شناسایی و در اختیار نخبگان قرار گیرد تا بتوانند ایده ‌ها و کارهای نوآورانه خود را در این راستا پیش ببرند.

بنیاد نخبگان نیز می‌ تواند از پژوهش‌ های مخترعان حمایت کند و به این ترتیب ریسک صنعتگران را کاهش دهد. در این راستا، تفاهم ‌نامه ‌ای بین بنیاد نخبگان و خوشه کاشی سرامیکی تنظیم خواهد شد که روش ‌های همکاری و هماهنگی را تشریح کند.

بر پایه تفاهم به دست آمده قرار شد صنعتگران و مدیران صنعت سرامیک استان به منظور استفاده از تعامل ایجاد شده، فهرست مشکلات و مسائل خود را در اختیار خوشه کاشی سرامیکی یزد قرار دهند تا با ارتباط با نخبگان و مخترعین استان و کشور راهکارهای عملیاتی ارائه شود.
http://www.shasa.ir/newsdetail-130954-fa.html

   

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:8 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

آشنایی با تاریخچه کاشی و سرامیک

سفالگری از جمله باستانی‌ترین هنرهای بشری و در واقع سرمنشاء هنر تولید کاشی و سرامیک است که نخستین آثار این هنر در ایران به حدود 10.000 سال قبل از میلاد می‌رسد که به صورت گل نپخته بوده و آثار اولین کوره‌های پخت سفال به حدود 6000 سال قبل از میلاد بر می‌گردد.

ادامه پیشرفت در صنعت سفالگری منجر به تغییراتی در روش تولید که شامل تغییر کوره‌ها، اختراع چرخ کوزه‌گری و نیز کیفیت مواد سفالگری نظیر رنگ‌آمیزی و لعاب‌کاری بوده است. زمان آغاز لعاب‌کاری که امکان ضد آب کردن و همچنین نقاشی کردن و زیباسازی ظروف و سفال‌ها و تهیه کاشی را مقدور می‌کرد به حدود 5000 سال پیش می‌رسد.

روش و دانش لعاب‌کاری از بابل به نقاط دیگر ایران رواج یافت. بعد از اسلام با تشویق استفاده از ظروف سفالی و سرامیکی به جای ظروف فلزی، طلا و نقره؛ صنعت سفالگری رشد تازه‌ای یافت و از صنعت سفال‌سازی و کاشی‌سازی برای آرایش محراب مسجد، ضد آب کردن دیوار حمام‌ها، ایجاد حوض و آب‌نما و انتقال ظروف و خمره و لوازم و کوزه‌ها همچنین شیب‌بندی بام‌ها استفاده شده است.

تاریخچه کاشی

اشکال اولیه کاشی‌های سرامیکی مربوط به دوران قبل از تاریخ است وقتی که استفاده از رس به عنوان یکی از مصالح ساختمانی در چندین تمدن اولیه توسعه یافت. کاشی‌های مدرن اولیه به طور زمخت شکل داده شده بود و استقامت کاشی‌های امروزی را نداشتند. مصالح کاشی‌ها از کف رودخانه‌ها استخراج شده در بلوک‌های ساختمانی فرم داده و در آفتاب خشک می‌شدند. کاشی‌های اولیه خام بوده‌اند ولی حتی در 6000 سال قبل مردم با استفاده از رنگ زدن و کنده‌کاری ظریف روی کاشی‌ها از آن‌ها برای تزیین استفاده می‌کردند.

صنعت سرامیک در واقع محدود به ساخت ظروف، وسایل و قطعات سفالی ساده گذشته نیست و کاربردی شگرف در همه ابعاد تمدن و تکنولوژی نوین بشر امروز دارد. روش ساخت و تهیه کلیه وسایل سرامیکی تقریبا یکی است و بسته به کاربرد، تفاوت‌های جزئی در روش تولید دارد.

کاشی و سرامیک

کاشی‌های پخته شده (Firing Tile)

مصری‌های باستان، اولین کسانی بودند که کشف کردند کاشی‌های رسی پخته شده در کوره محکم‌تر و در برابر آب مقاوم‌ترند.

بسیاری از تمدن‌های باستان از کاشی‌های مربعی کوچک پخته شده رسی برای تزیین در معماری استفاده می‌کردند.

ساختمان‌های شهرهای قدیمی بین‌النهرین با سفالینه‌های قرمز بدون لعاب و کاشی‌های رنگارنگ نماکاری شده بودند. یونانیان و رومیان باستان از سرامیک در کف، سقف و حتی لوله‌کشی درون ساختمان‌ها استفاده می‌کردند . چینی‌ها از رس سفید رنگ به نام کائولین استفاده می‌کردند تا بتوانند سرامیک مقاوم و سفید رنگی به نام چینی (Porcelain) تولید کنند. در اروپای قرون وسطی از کاشی‌ها در کف کلیساها استفاده می‌شد. در سراسر قاره اروپا بیزاسن‌ها به بهترین شکل از کاشی‌های کوچک در مقیاس‌های کوچک استفاده می‌کردند. آن‌ها با استفاده از کاشی، شیشه و سنگ الگوهای موزاییکی پرمفهوم و زیبایی خلق کرده‌اند.

کاشی‌های لعابدار (Glazing Tile)

سرامیک‌های ایرانی تحت تاثیر کاشی‌های وارد شده از چین بودند این کاشی‌ها که برای مقاصد تزیینی استفاده می‌شدند در سراسر آسیای جنوبی‌، آفریقای شمالی‌، اسپانیا و حتی اروپا نیز پخش گردید. از آنجا که هنر اسلامی از تخیلات انسانی سرچشمه می‌گرفت و در پیشرفت و توسعه دین اسلام تاثیر گذار بود، صنعتگران به ارائه کاشی‌های با رنگ روشن و مرصع یا بافت پیچیده روی آوردند.

کاشی‌های لعابی پررنگ در الگوهای موزاییک‌های بزرگ و تغییر رنگ‌های ظریف کنار هم چیده می‌شدند. صنعتگران مسلمان از اکسیدهای فلزی مانند قلع، مس، کبالت، منیزیم و آنتیمون برای لعاب کاشی استفاده می‌کردند که لعابی درخشنده‌تر و محکم‌تر حاصل می‌نمود.

در قرن پانزدهم کاشی‌های با لعاب اکسید فلز در ایتالیا متداول شد و به تدریج در بین صنعتگران شمال ایتالیا نفوذ کرد. مراکز تجاری مهم اروپایی به این موتیفهای محلی اهمیت دادند به طوری‌که برخی از این کاشی‌ها هنوز هم استفاده می‌شوند مانند کاشی دلفت (از دلفت هلند) و کاشی ماجولیکا (از مایورکای اسپانیا).

کاشی‌های مدرن (Modern Tile)

امروزه اغلب شرکت‌های سازنده تجاری از روش پرس خاک (press dust) استفاده می‌کنند. ابتدا مخلوط مواد در شکل مورد نظر پرس شده و سپس لعاب زده می‌شود (ممکن است هم لعاب زده نشود) و سپس در کوره پخت می‌شود. برخی از صنعتگران ممکن است با پرس ملات یا با پهن کردن خمیر و قطع آن با استفاده از قالب همانند شیرینی‌پزها کاشی‌ها را با شکل مورد نظر تولید کنند.

روش برش کاشی هر چه باشد نیاز به پخته شدن دارد تا سخت شود. خلوص رس‌، دفعات پختن و دمای کوره عواملی هستند که در تعیین قیمت و کیفیت کاشی تاثیر گذارند. دمای کوره از 900 تا 2500 درجه فارنهایت متغیر است. هر چه دمای کوره کم‌تر باشد تخلخل کاشی بیش‌تر بوده و لعاب نرم‌تر است. دمای بالاتر، کاشی متراکم‌تر و لعاب محکم‌تری تولید می‌کند.

تاریخچه سرامیک

باستان‌شناسان در یافته‌اند که بشر اولیه در حدود 24000 سال قبل از میلاد اقدام به ساخت سرامیک می‌کرده است. این سرامیک‌ها در چکسلواکی یافت شده‌اند و به شکل حیوانات و پیکره انسان، تخته صاف و توپ می‌باشد. این سرامیک‌ها را از چربی حیوانات به همراه استخوان آن‌ها و خاکستر استخوان و مقداری رس ریز دانه می‌ساختند و بعد از شکل دادن آن را در دمایی در حدود 500 تا 800 درجه سانتی‌گراد در کوره‌های گنبدی شکل و یا به شکل نعل اسب پخت می‌نمودند. اما هنوز معلوم نیست این نوع از سرامیک‌ها را به چه علتی می‌ساختند. اولین ظروف سفالی مورد استفاده در 9000 سال قبل از میلاد مسیح ساخته می‌شد و برای نگه‌داری غذا و دانه‌های خوراکی مورد استفاده قرار می‌گرفت. ساخت شیشه نیز تقریباً هم‌زمان با سفال و در 8000 سال پیش در مصر آغاز شد به طوری‌که در پخت سفال به علت حضور اکسید کلسیم به همراه شن و سودا در نهایت به سفال‌های لعابدار رنگی منجر شد.
کاشی و سرامیک

تاریخچه سرامیک در ایران

سفال یکی از مهم‌ترین و قدیمی‌ترین دست‌ساخته‌های هنری بشر است که در آغاز کار سفالگری تاکنون هم چنان پایدار مانده است. مردم سرزمین ایران به سبب موقعیت خاص جغرافیایی و قرار گرفتن بر سر راه شاهراه تمدن‌ها، نه تنها از نخستین سازندگان آثار سفالی بوده‌اند بلکه چیره دست‌ترین سازنده به شمار می‌رفته‌اند. در ایران در چهار منطقه مسکونی، سفالگری رواج داشته است:

1- منطقه غرب کوه‌های زاگرس نزدیک کرمانشاهان
2- کرانه‌های جنوبی دریای خزر
3- شمال غرب آذربایجان
4- جنوب شرق ایران

در حاشیه کویر و نواحی مرکزی ایران نیز سفال‌هایی با قدمت هشت هزار سال به چشم می‌خورد.

کهن‌ترین اشیاء سفالی به دست آمده در کاوش‌های باستانی ایران آثار مکشوفه از گنج دره تپه در استان کرمانشاه است که به هزاره هشتم قبل از میلاد بر می‌گردد. همین طور مناطقی چون غاری در جنوب مازندران نزدیک بهشهر (هزاره هشتم قبل از میلاد) و در مرحله دوم در منطقه زاغه در دشت قزوین، چشمه‌علی نزدیک تهران و تپه سیلک کاشان.

سفال‌های مکشوفه از نقاط مذکور خشن و دارای مغز نرم است که موادی دارای کاه خشک شده و سبزیجات ریز برای چسبندگی به مخلوط اولیه یعنی آب و خاک افزوده‌اند و چرخ سفالگری هنوز مورد استفاده قرار نگرفته است و همین‌طور حرارت کوره قابل کنترل نبوده است و سفال کاملاً سخت و یکرنگی بدست نمی‌آمده است و گاهی مغز به علت کمی درجه حرارت خاکستری متمایل به سیاه باقی مانده است (هزاره ششم ق.م). در مرحله بعد سفال‌سازی تکامل بیشتری می‌یابد و از شن نرم و پودر شن به همراه خاک استفاده می‌شود تا ظروفی با جداره بسیار نازک ساخته شود. در این دوره ساخت ظروف با کف مقعر و بدنه محدب آغاز شد.

در هزاره چهارم ق.م با اختراع چرخ سفالگری و استفاده از آن در شکل بخشیدن به ظروف سفالی تحولی جدید در صنعت سفال‌سازی آ غاز می‌شود و همچنین تزئینات روی ظروف تنوع بیشتری پیدا می‌کند.

ساختار سرامیک

لغت سرامیک از کلمه یونانی "کراموس" به معنی سفال یا گل پخته گرفته شده است و در واقع برای معرفی سرامیک باید گفت که عبارتست از هنر و علم ساختن و کاربرد اشیای جامد و شکننده‌ای که ماده اصلی و عمده آن خاک‌ها می‌باشند. (این خاک‌ها شامل: کائولن و خاک سفال است).

لعاب دادن کاشی و سرامیک

برای آن که سطح جسم درخشنده، صاف و زیبا، ضد آب، ضد شیمیایی و در صورت نیاز آراسته شود، روی آن را پس از خنک کردن با یک لایه نازک لعاب می‌پزند. لعاب (رنگ معدنی) به حالت مایع روی جسم خشک شده اندود می‌شود. لعاب‌ها اصولا مواد معدنی و سیلیسی هستند که یک لایه شیشه‌ای مانند در سطح خارجی سرامیک تشکیل می‌دهند.

کاربرد سرامیک‌ها

استفاده از سرامیک در کف‌سازی و نماسازی یا در تولیدات وسایل بهداشتی و مصالح ساختمانی نظیر انواع آجر سفال‌های تزئینی داخل و خارج ساختمان سفال‌های بام ساختمان، کانال‌های فاضلابی، سفال‌های ضد اسیدی همه از سرامیک‌هایی است که از دیرباز تهیه و مصرف می‌شده است.

همچنین کاربرد سرامیک در صنایع مختلف نظیر تهیه وسایل مقاوم در برابر حرارت و الکتریسیته، فیوزهای الکتریکی، شمع اتومبیل، ریخته‌گری، تهیه المان‌های حرارتی بسیار دقیق، وسایل فضایی، سمباده، براده‌برداری، تراشکاری‌ها ریخته‌گری فوق دقیق، آجرهای نسوز، مقره‌های الکتریکی، المان‌های تصفیه آب، پوسته موتور، گرافیت، بتن، مواد نسوز، بدنه سفینه‌های فضایی، انواع سیمان‌ها، محصولات شیشه‌ای و هزاران کاربرد دیگر که روز به روز بر اهمیت سرامیک می‌افزاید.

کاشی و کاربرد آن

کاشی یکی دیگر از محصولات سفالین و سرامیکی است که به ویژه در ساختمان کاربرد و اهمیت ویژه‌ای دارد. کاشی برای تزئینات داخل و خارج ساختمان و همچنین برای بهداشت و عایق رطوبت به کار می‌رود. کاشی تزئیناتی خارج ساختمان را به‌ویژه در اماکن مذهبی به کار می‌برند.

کاشی کاشی و سرامیکرا در ابعاد و اندازه‌های گوناگون تولید می‌کنند. کاشی کف و دیواری را در ابعاد زیر 2×2 و 2x1 تا پنجاه در پنجاه سانتی‌متر تولید می‌کنند که با رنگ‌های گوناگون می‌تواند یک نقاشی را در محل نصب نیز نشان دهد.

کیفیت کاشی باید به نحوی باشد که تغییرات ناگهانی درجه حرارت 100 ـ 20 درجه سانتی‌گراد را به خوبی تحمل کرده و هیچ‌گونه آثار ترک در بدنه و یا لعاب آن ظاهر نشود. کاشی دیواری را برای حفظ بهداشت و رطوبت در آشپزخانه، محیط‌های بهداشتی، حمام و دستشویی استفاده می‌کنند.

کاشی کف را نیز به علت ضد سایش بودن و مقاومت حرارتی و الکتریکی بالا در آشپزخانه‌ها، حمام‌ها، آزمایشگاه‌ها، رختشویخانه‌ها و کارخانجات شیمیایی به کار می‌برند. همچنین کاشی باید دارای ابعاد صاف و گوشه‌های تیز باشد.

 

تولیدی کاشی و سرامیک در ایران

در سال‌های اخیر کارخانجات تولید کاشی و سرامیک دیوار و کف زیادی در ایران ایجاد شده‌اند و تحول بزرگی در این صنعت به وجود آمده است و همچنین در مورد تولید وسایل بهداشتی و ظروف چینی و کارخانه مقره‌سازی که در ایران فعال می‌باشند، توانسته‌اند ظرف سی سال اخیر تولید کاشی و سرامیک را از تولید کم و سنتی و نیمه صنعتی به حدود 70 میلیون متر مربع برسانند.

http://www.masaleh.org

   
+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:8 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

توليد رنگدانه هاي سبز دوستدار طبيعت براي صنعت سراميک

توليد رنگدانه هاي سبز دوستدار طبيعت براي صنعت سراميک

پژوهشگران پژوهشگاه علوم و فناوري رنگ به کمک امواج مايکروويو موفق به تهيه نانوساختارهاي سبز رنگ براي صنعت سراميک شدند که سمي نبوده و خواص ضد خوردگي مطلوبي نيز دارد.
به گزارش خبرگزاري مهر، دکتر سوسن رسولي از محققان اين طرح تحقيقاتي هدف از اجراي اين پژوهش را توليد رنگدانه نانوساختار ذکر کرد و گفت: اين رنگدانه ها مي توانند جايگزين رنگدانه هاي سبز بر پايه ترکيبات کروم شوند همچنين داراي خواص ضد خوردگي مطلوبي هم باشد.
وي با اشاره به معايب رنگدانه هاي موجود در بخش صنعت افزود: رنگدانه هاي سبز مورد مصرف در صنعت سراميک بر پايه ترکيبات کروم به ويژه اکسيد کروم هستند که مشکلات زيست محيطي زيادي را در پي دارد. اين مواد، جز ترکيبات سمي و خطرناک محسوب مي شوند و پسماندها و محصولات آنها محيط زيست را آلوده مي کند. از اين رو پيدا کردن جايگزين هاي مناسب براي اين رنگدانه ها اهميت فراواني دارد.
مدير گروه نانومواد و نانوفناوري پژوهشگاه علوم و فناوري رنگ، با بيان اينکه رنگدانه هاي سبز توليد شده در اين پژوهشگاه از روش "دوپ" کردن کبالت در ساختار اکسيد روي تهيه شده است، ادامه داد: سنتز اين رنگدانه با استفاده از امواج ماکروويو از نوآوريهاي اين پژوهش نسبت به پژوهشهاي قبلي است، به طوريکه استفاده از اين امواج علاوه بر کاهش چشمگير زمان واکنش به کمتر از يک دقيقه موجب توليد محصولي بسيار خالص با رنگ سبز مطلوبي شده است.
رسولي با بيان اين مطلب که اندازه نانو کريستالها در حدود 38 تا 61 نانومتر است، گفت: شکل ذرات نيز مي تواند از حالت ميله اي به کروي تغيير ‌کند ضمن آنکه داراي خواص ضد خوردگي نيز هستند.

 

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:8 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

ايجاد خاصيت پيزوالکتريک درگرافن

ايجاد خاصيت پيزوالکتريک درگرافن

اخيرا روشي براي ايجاد خاصيت پيزوالکتريک در گرافن ارائه شده است، اين کار با افزودن عناصري نظير هيدروژن يا فلوئور در ساختار گرافن انجام مي‌شود.
  
   گرافن ماده بسيار شگفت انگيزي است که داراي هدايت الکتريکي 100 برابر بهتر از سيليکون است. اين ماده که ضخامتي در حد يک اتم دارد، مستحکم‌تر از الماس است. با تمام ويژگي‌هايي که گرافن دارد، اين ماده فاقد اثر پيزوالکتريک است، پيزوالکتريک خاصيتي است که در اثر خم شدن جريان الکتريکي توليد مي‌کند، نکته مهم ديگر اين است که خاصيت پيزوالکتريک يک ويژگي برگشت‌پذير است، يعني اگر به اين مواد جريان الکتريکي اعمال شود خم مي‌شوند. از اين ويژگي در بسيار از ادوات نظير ساعت، راديو و التراسونيک استفاده مي‌شود.
  
   اخيرا مقاله‌اي در نشريه ACS Nano به چاپ رسيده است که در آن دو مهندس از دانشگاه استنفورد نشان دادند که چگونه مي‌توان گرافن را تبديل به يک ماده پيزوالکتريک کرد و از آن براي کنترل گرافن استفاده نمود.
  
   اوان ريد از محققان گروه تئوري و محاسبه مواد دانشگاه استنفورد مي‌گويد تغيير شکل فيزيکي که در گرافن اتفاق مي‌افتد رابطه مستقيمي با ميدان اعمال شده به اين ماده دارد، اين کار يک روش کاملا جديد براي کنترل قطعات الکترونيکي در مقياس نانو است. اين پديده بعد جديدي به مفهوم استرينترونيک اضافه مي‌کند، حوزه‌اي که در آن ميدان الکتريکي، يا تغيير شکل، موجب ايجاد فشاري در شبکه کربني شده و در نهايت تغيير شکل قابل پيش بيني در ساختار گرافن ايجاد مي‌شود.
  
   ميتشل اونگ، محقق دوره پسا دکترا در اين گروه تحقيقاتي، مي‌گويد گرافن پيزوالکتريک مي‌تواند به‌صورت غير موازي موجب کنترل مکانيکي، نوري و الکتريکي شود که از اين توانمندي مي‌توان در حوزه‌هاي مختلف از ترانزيستورهاي نانومقياس گرفته تا صفحات لمسي استفاده کرد.
   پژوهشگران با استفاده از مدل‌سازي‌هاي بسيار پيچيده که با ابرکامپيوترهاي قدرتمند انجام شده، توانستند رسوب اتم‌ها را در يک سوي شبکه گرافن شبيه‌سازي کرده – به اين فرآيند تقويت گفته مي‌شود- و مقدار اثر پيزوالکتريک را در آن اندازه‌گيري کنند.
  
   نتايج شبيه‌سازي نشان داد که گرافن را مي‌توان با استفاده از ليتيم، هيدروژن، پتاسيم و فلئور تقويت کرد، همچنين از ترکيب هيدروژن و فلئور يا ليتيم و فلئور نيز مي‌توان براي تقويت استفاده کرد. تقويت مي‌تواند در يک سوي گرافن يا در هر دو سوي اين ماده انجام شود، اين که در يک سو يا در هر دو سو تقويت انجام شود کليد اصلي ايجاد خاصيت پيزوالکتريک است به اين شکل که اگر هر دو سوي گرافن تقويت شود اثر تقويت‌ها يکديگر را از بين مي‌برند و خاصيت پيزوالکتريک ايجاد نمي‌شود.

 

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:8 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

معرفي كانون هماهنگي دانش و صنعت لعاب و سراميك

معرفي كانون هماهنگي دانش و صنعت لعاب و سراميك

 
کمک به بهبود کیفت زندگی مردم ایران و رفع نیاز اساسی بخش صنعت به منظور ایجاد مزیت رقابتی و ارتقای توان صادرات، نيازمند افزايش دانش فني و استفاده از فناوری‌های نوين است. اگر چه در سال‌های گذشته، انتقال و توسعه فناوری‌های نوين و بهره برداری از آنها در توسعه کشور نقش اساسی ایفا کرده است، ولی تکمیل چرخه نوآوری و طراحی در کشور می‌تواند بخش صنعت را در مسیر پيشرفت به حرکت در آورد. از این رو نظام مندی و گسترش همکاری‌های مراکز آموزشی-پژوهشی با صنایع کشور مورد تاکید و اهتمام دولت می‌باشد. در این راستا معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری طرح کانون هاي هماهنگی دانش و صنعت را اجرا و هماهنگی میان همه نقش آفرینان اصلی چرخه نوآوری را برنامه ریزی و سازمان دهی کرده است. از اين رو در راستای رفع نیاز اساسی صنعت لعاب و سرامیک و ایجاد فرصت رقابتی و ارتقای توان صادرات در این صنعت معاونت علمی‌و فناوری ریاست جمهوری اقدام به راه‌اندازی کانون هماهنگی دانش و صنعت لعاب و سرامیک نموده که با توجه به پتانسیل‌های منطقه‌ای و تولید بیش از 42 درصد کاشی و سرامیک کشور در استان یزد، موافقت شد این کانون در پارک علم و فناوری یزد مستقر گردد. اعضای شورای کانون از صاحبنظران و متخصصین فعال این صنعت در سطح کشور، اساتید منتخب دانشگاه و مسولین مربوطه می‌باشند. دبیرخانه کانون نیز در محل پارک علم و فناوری یزد راه‌اندازی شده است.

• گام نخست: تهيه نقشه راه صنعت لعاب و سرامیک کشور  
این کانون با هدف شناخت چالش‌های صنعت لعاب و سرامیک و رفع موانع توسعه آنها و ایجاد هماهنگی بین نهاد‌های علمی و پژوهشی با این صنعت، برای تولید و عرضه محصولات قابل رقابت با رقبای خارجی و تکمیل حلقه فناوری در این صنعت کار خود را آغاز نموده است. گام نخست برای شروع فعالیت‌های کانون تهیه نقشه راه برای صنعت لعاب و سرامیک می‌باشد. در این نقشه آینده حرکت این صنعت باید به صورت کمی هدف گذاری شده براي رسیدن به اين اهداف گام هایی با زمان بندی مشخص برنامه ریزی شود. براي تهيه نقشه راه به اطلاعات جامع از آن صنعت و بينش درست، واقع بينانه و آينده نگرانه از همه جوانب صنعت نياز است تا با تحليل اطلاعات گذشته بتوان برنامه‌هاي مناسبي براي آينده آن صنعت طرح ريزي كرد. از این رو رایزنی‌های گسترده ای با صاحبنظران و نهادهای فعال در این حوزه مانند انجمن صنفی تولیدکنندگان کاشی و سرامیک ایران، انجمن علمی سرامیک ایران، خوشه صنعتی کاشی سرامیکی و انجمن لعاب و رنگدانه‌های سرامیکی انجام شده و همه مطالعات انجام شده توسط نهادهای یاد شده جمع‌آوری شده‌اند.

• چشم‌انداز
براساس مطالعات انجام شده چشم‌انداز درنظر گرفته شده برای آینده این صنعت تعریف می‌شود. چشم‌اند  از تعریف شده برای صنعت لعاب و سرامیک ایران در سال 1400 جایگاه دوم صادرات جهانی می‌باشد که با صادرات حدود 400 میلیون مترمربع کاشی در سال بدست می‌آید. 

• راهبردها
راهبردهای در نظر گرفته شده برای افزایش کیفیت محصول و افزایش توان صادرات به این شرح می‌باشد:
  افزايش سطح دانش فني كارشناسان
 حمايت از پژوهش هاي كاربردي و نوآورانه براي دستيابي به فناوري‌هاي پيشرفته
افزايش بهره‌وري
بومي سازي تجهيزات و دستگاه هاي مورد نياز صنعت به صورت مرحله‌اي   
توسعه و سامان دهی بازار خارجی، برجسته سازي (برندسازي) محصولات براي صادرات  
حمايت از طراحي براساس فرهنگ غني داخلي و حمایت از مالكيت معنوي طرح
حمایت از اجرای طرح‌های كاهش ميزان آلايندگي صنعت تا حد استانداردهاي زيست محيطي

• کارگروه‌های تخصصی
برای برنامه ریزی در جهت رسیدن به چشم‌اند  از تعریف شده، کارگروه‌های تخصصی تشکیل می‌گردد تا راهکارهای مناسب را تشخیص داده و برای هر بخش شاخص هایی تعریف نمایند. از آنجا كه معمولا در تحليل هاي مربوط به آينده اختلاف نظر زيادي ميان صاحبنظران بوجود مي آيد، رویکرد کانون براي رسيدن به بهترين تحليل يا تحليلي كه مورد پذيرش همگان باشد، نظرسنجي از تعداد زيادي از صاحبنظران و متخصصین فعال صنعت می‌باشد. براي اين كار براي راهکارهای درنظر گرفته شده برای هر بخش از صنعت پرسشنامه هايي تهيه شده است و با توزيع پرسشنامه ميان صاحبنظران و متخصصين و دريافت نظر آنها نتايج جمع بندي و ميانگين گيري مي شود. سپس بر پايه نتايج بدست آمده از نظرسنجي، راهکارها و یا شاخص‌های تعیین شده برای آن اصلاح شده، برای شاخص‌ها  هدف گذاری می‌شود. در ادامه برپایه هدف‌های تعیین شده برنامه ريزي عملیاتی صورت گرفته و نقشه راه تكميل مي گردد. سپس نقشه راه بدست آمده از این روش در یک همایش ملی مورد بحث و بررسی قرار گرفته و پس از اصلاحات انجام شده به تصویب نهایی شورای کانون می‌رسد.
هم اكنون برخی از کارگروه‌های تخصصی برای تشخیص راهکارهای مناسب و تعیین شاخص‌ها  تشکیل شدهاندو پرسشنامه هایی نیز تهیه شده است که در حال توزیع میان صاحبنظران و متخصصین صنعت و دانشگاه می‌باشد. برخی دیگر از کارگروه‌ها  نیز در حال تشکیل شدن می‌باشند. از همه صاحبنظران و افراد فعال در این صنعت دعوت به عمل می‌آید، با مشارکت فعال و همكاري در تشکیل این کارگروه‌ها  اطلاعات، تجربه‌ها  و پيشنهادهاي خود را در اختیار کانون قرار دهند تا کانون با استفاده از آنها در تهيه نقشه راه و با حفظ مالکیت معنوی، بتواند در مسیر رشد و بالندگی این صنعت حرکت کند. از آنجا كه رويكرد اصلي كانون فعاليت و همكاري همه نهادها و گروه هاي مرتبط با اين صنعت در پيشبرد برنامه‌هاست، سعي مي شود ماموريت اجرای برنامه‌های ارائه شده در نقشه راه به نهادهاي مرتبط با اين صنعت و تا حد امکان به نهادهای غير دولتي واگذار گردد. از این رو بجاست تا افراد و متخصصینی که می‌توانند کانون را در اجرای برنامه‌ها  یاری نمایند، با کانون همکاری نموده زمینه موفقیت هرچه بیشتر برنامه‌ها  را فراهم نمایند.

محسن خواجه امینیان، عضو کارگروه راه‌اندازی دبیرخانه کانون
آدرس دبیرخانه: یزد، بلوار دانشجو، سه راه تعاون، مجتمع ادارات، پارک علم و فناوری یزد
تلفن: 8245897-0351، نمابر: 8245863-0351،
 رایانامه: kh.aminian@yazduni.ac.ir

 

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:7 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

معرفی فرایند تولید کاشی و سرامیک

معرفی فرایند تولید کاشی و سرامیک

فرآیند تولید کاشی و سرامیک با توجه به نوع محصول تولیدی (کاشی کف، دیواری و پرسلانی) دارای 4 بخش اصلی آماده­سازی، شکل­دهی، پخت، درجه­بندی و بسته­بندی مواد است.


 


 

مواد اولیه:


 

مواد اولیه مورد استفاده در تهیه بدنه و لعاب بسیار متنوع بوده و با توجه به نوع محصول و درصد هر یک از آنها در بدنه کاشی متفاوت می باشد، به طوری که بیش از ده­‍­ها نوع ماده شامل اکسید­‍­های فلزی، کانی‍­های رسی، غیر رسی و ... را در بر گرفته و به سه دسته زیرتقسیم می­شوند:


 

الف) مواد پلاستیک (شکل­پذیر)


 

 رسها یا کانی‍­های رسی پرمصرف­ترین و قدیمی­ترین مواد اولیه در صنعت سرامیک می­‍­باشند که دارای خاصیت پلاستیسیته بوده و خاصیت شکل­پذیری را به بدنه می­دهند. رسها در واقع آلومینوسیلیکات­هایی ‍می‍باشند که بعضا" ساختمان آبدار داشته و بعضی از آنها دارای خاصیت جذب آب بالایی می­باشند. مهم­ترین ماده معدنی این کانی­ها کائولینیت است. عمده­ترین کانی­های رسی مورد استفاده در این صنعت، خاک چینی یا کائولن و بال کلی هستند.


 

 


 

ب) پرکننده­ها


 

 پر کننده­ها موادی غیرپلاستیک با نقطه ذوب و مقاومت شیمیایی بالا هستند که به بدنه اضافه می­گردند تا از تغییر شکل بدنه در خلال پخت جلوگیری کنند. مهم­ترین و رایج­ترین پرکننده­ها در این صنعت، سیلیس و آلومینا هستند که از کائولینیت به دست می­آیند. از انواع سیلیس آزاد موجود در طبیعت که در صنعت کاشی و سرامیک مورد استفاده قرار می­گیرد، کوارتز صخره­­ای، ماسه، ماسه سنگ، کوارتزیت و فلینت می­باشد.


 

 


 

 ج)گدازآورها


 

 این مواد به عنوان یکی از مواد اولیه در این صنعت و به منظور کاهش نقطه ذوب بدنه یا لعاب مصرف می­گردند. در هنگام پخت بدنه، گدازآورها ذوب گردیده و در هنگام سرد شدن فاز شیشه­ای را در بدنه به وجود می­آورند و به سرامیک استحکام می­دهند.


 


 

فلدسپات بطور کلی به گروه­های آلکالی، آلومینوسیلیکاتها اطلاق می­شود که در آنها کانی­های سدیم و پتاسیم وجود دارد و مهم­ترین تامین­کننده گدازآورهای مصرفی در بدنه­ها و لعابها می­باشند. سنگ­ چینی یا سنگ کورنیش و نفلین سینیت از انواع سنگهایی هستند که به علت دارا بودن کانی­های فلدسپات بطور وسیعی در صنعت سرامیک مورد استفاده قرار می­گیرند. دو نوع اصلی از کانی­های فلدسپات که به میزان زیادی مورد استفاده قرار می­گیرند ارتوز و آلبیت  می­باشند.


 

 


 

 


 

فرآیند تولید کاشی و سرامیک:


 

الف- آماده­سازی مواد


 

 این بخش شامل آماده­سازی مواد اولیه جهت تهیه بدنه کاشی می­باشد. مراحل مختلف این بخش با توجه به تکنولوژی بکار رفته جهت شکل دادن محصول تولیدی (تهیه بدنه) و همچنین با توجه به نوع محصول تولیدی متفاوت است.


 

بعد از تهیه مواد اولیه و توزین آنها طبق فرمولاسیون مورد نظر کارخانه جهت تهیه بدنه هر محصول، مواد اولیه سخت خردایش می­گردند. عمل خرد کردن سنگها (مواد اولیه) به وسیله انواع سنگ­شکنها و خردکننده­های فکی، غلطکی، چرخشی، چکشی و دوار انجام می­گیرد. در ادامه خردایش، مواد اولیه تبدیل به پودر (گرانول) می­‍­شود. تهیه پودر نیز خود به دو روش تر و خشک صورت می­گیرد. در روش خشک، مواد اولیه بعد از خردشدن، بصورت خشک در آسیاب­های گلوله­ای آسیاب شده و بصورت پودر در می­‍­آیند، اما در روش تر، مواد اولیه به همراه مقدار معینی آب و مواد روانساز بوسیله آسیابهای گلوله­ای بصورت دوغاب درآمده و دوغاب بعد از هموژن شدن، توسط خشک­کن­های پاششی به ذرات پودر تبدیل می­شود. در بعضی موارد خاص در صنعت تولید کاشی، از خمیر و یا اصطلاحا از کیک­های پالایه (بوسیله روش اکستروژن) جهت تولید کاشی­های خاص استفاده می­شود.


 

برای سهولت عمل به هم زدن مواد در آسیاب­های گلوله­ای، موادی با نام روانساز به آن اضافه می­کنند که باعث جلوگیری از لخته شدن دوغاب و چسبیدن مواد به یکدیگر می­شود.


 

 


 

ب- شکل­دهی


 

پس از آماده­سازی مواد اولیه به صورت پودر به وسیله فشار پرس آن را تبدیل به بدنه کاشی می­نمایند که در اصطلاح به این عمل تهیه بیسکوییت می­گویند. در مواردی که مقدار آب موجود در پودر بدنه (گرانول) بیشتر از حدود 4 درصد باشد (حداکثر تا 9 درصد)، اصطلاح پرس نیمه خشک و یا مترادف آن اصطلاح پرس پودر را بکار می­‍­برند. در مواردی که مقدار آب موجود در پودر بدنه کمتر از 4 درصد باشد، از اصطلاح پرس خشک استفاده می‍­شود. روش پرس پودر در مجموع برای شکل­های نسبتاً ساده مورد استفاده قرار می­گیرد.


 

 


 

ج- پخت


 

این بخش شامل کلیه مراحل خشک کردن و پخت، اعم از پخت بدنه و پخت لعاب می­باشد. لازم به ذکر است که در مراحل مختلف این بخش، عملیات مونتاژ و پرداخت نیز انجام می­گیرد، در صنایع تولید کاشی، با توجه به نوع محصول تولیدی و نوع تکنولوژی بکار گرفته شده، فرآیند تک­پخت، دو پخت و سه­پخت مورد استفاده قرار می­گیرد. در ابتدا بدنه پخته شده و پس از لعاب زنی پخت دوم انجام می­گیرد. در صنعت کاشی به منظور ایجاد تنوع و زیبایی بیشتر، در برخی از تولیدات با ایجاد نقوش بر روی کاشی دیواری به صورت چاپ بر روی کاشی، برای سومین بار پخته می­شود.


 

تولید کاشی کف بصورت تک­پخت انجام می­شود. همچنین آخرین تکنولوژی در تولید کاشی دیواری نیز، فرآیند تک پخت است. در این فرآیند، با توجه به همگونی درجه حرارت لازم جهت پخت بدنه و لعاب کلیه مراحل پخت در یک مرحله صورت می­گیرد.


 

فرآیند تولید کاشی دیوار در ایران عموماً به صورت دو پخت انجام می­‍­شود. در این فرآیند به علت نیاز به حرارت بالا جهت پخت و نیاز لعاب به کار رفته در آن (موسوم به فریت) به درجه حرارت پائین، پخت بدنه و لعاب در دو مرحله و در کوره­های جداگانه با درجه حرارت­های مختلف انجام می­‍­شود.


 

لعاب، لایه شیشه­ای نازکی است که سطوح بدنه­های سرامیک را می­پوشاند. با توجه به خصوصیات مکانیکی و مقاومت شیمیایی مورد انتظار از قطعه تولیدی، بطور کلی دو نوع لعاب در ساخت این فرآورده­ها استفاده می­شود، لعاب­های خام و لعاب­های فریت­شده. در تولید کاشی کف به علت نیاز به مقاومت شیمیایی بالا از لعاب خام و در تولید کاشی دیواری که نیاز به لایه لعابی با مقاومت کمتر دارد، از لعاب پخته و یا اصطلاحاً فریت شده استفاده می‍شود.


 

 


 

د- درجه بندی و بسته­بندی


 

این مرحله شامل درجه­بندی فرآورده­های نهایی و بسته­بندی جهت عرضه به بازار است که به دو روش دستی و یا اتوماتیک می­تواند انجام گیرد.


 

 


 
+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:7 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

معرفی فرایند تولید کاشی و سرامیک

معرفی فرایند تولید کاشی و سرامیک

فرآیند تولید کاشی و سرامیک با توجه به نوع محصول تولیدی (کاشی کف، دیواری و پرسلانی) دارای 4 بخش اصلی آماده­سازی، شکل­دهی، پخت، درجه­بندی و بسته­بندی مواد است.


 


 

مواد اولیه:


 

مواد اولیه مورد استفاده در تهیه بدنه و لعاب بسیار متنوع بوده و با توجه به نوع محصول و درصد هر یک از آنها در بدنه کاشی متفاوت می باشد، به طوری که بیش از ده­‍­ها نوع ماده شامل اکسید­‍­های فلزی، کانی‍­های رسی، غیر رسی و ... را در بر گرفته و به سه دسته زیرتقسیم می­شوند:


 

الف) مواد پلاستیک (شکل­پذیر)


 

 رسها یا کانی‍­های رسی پرمصرف­ترین و قدیمی­ترین مواد اولیه در صنعت سرامیک می­‍­باشند که دارای خاصیت پلاستیسیته بوده و خاصیت شکل­پذیری را به بدنه می­دهند. رسها در واقع آلومینوسیلیکات­هایی ‍می‍باشند که بعضا" ساختمان آبدار داشته و بعضی از آنها دارای خاصیت جذب آب بالایی می­باشند. مهم­ترین ماده معدنی این کانی­ها کائولینیت است. عمده­ترین کانی­های رسی مورد استفاده در این صنعت، خاک چینی یا کائولن و بال کلی هستند.


 

 


 

ب) پرکننده­ها


 

 پر کننده­ها موادی غیرپلاستیک با نقطه ذوب و مقاومت شیمیایی بالا هستند که به بدنه اضافه می­گردند تا از تغییر شکل بدنه در خلال پخت جلوگیری کنند. مهم­ترین و رایج­ترین پرکننده­ها در این صنعت، سیلیس و آلومینا هستند که از کائولینیت به دست می­آیند. از انواع سیلیس آزاد موجود در طبیعت که در صنعت کاشی و سرامیک مورد استفاده قرار می­گیرد، کوارتز صخره­­ای، ماسه، ماسه سنگ، کوارتزیت و فلینت می­باشد.


 

 


 

 ج)گدازآورها


 

 این مواد به عنوان یکی از مواد اولیه در این صنعت و به منظور کاهش نقطه ذوب بدنه یا لعاب مصرف می­گردند. در هنگام پخت بدنه، گدازآورها ذوب گردیده و در هنگام سرد شدن فاز شیشه­ای را در بدنه به وجود می­آورند و به سرامیک استحکام می­دهند.


 


 

فلدسپات بطور کلی به گروه­های آلکالی، آلومینوسیلیکاتها اطلاق می­شود که در آنها کانی­های سدیم و پتاسیم وجود دارد و مهم­ترین تامین­کننده گدازآورهای مصرفی در بدنه­ها و لعابها می­باشند. سنگ­ چینی یا سنگ کورنیش و نفلین سینیت از انواع سنگهایی هستند که به علت دارا بودن کانی­های فلدسپات بطور وسیعی در صنعت سرامیک مورد استفاده قرار می­گیرند. دو نوع اصلی از کانی­های فلدسپات که به میزان زیادی مورد استفاده قرار می­گیرند ارتوز و آلبیت  می­باشند.


 

 


 

 


 

فرآیند تولید کاشی و سرامیک:


 

الف- آماده­سازی مواد


 

 این بخش شامل آماده­سازی مواد اولیه جهت تهیه بدنه کاشی می­باشد. مراحل مختلف این بخش با توجه به تکنولوژی بکار رفته جهت شکل دادن محصول تولیدی (تهیه بدنه) و همچنین با توجه به نوع محصول تولیدی متفاوت است.


 

بعد از تهیه مواد اولیه و توزین آنها طبق فرمولاسیون مورد نظر کارخانه جهت تهیه بدنه هر محصول، مواد اولیه سخت خردایش می­گردند. عمل خرد کردن سنگها (مواد اولیه) به وسیله انواع سنگ­شکنها و خردکننده­های فکی، غلطکی، چرخشی، چکشی و دوار انجام می­گیرد. در ادامه خردایش، مواد اولیه تبدیل به پودر (گرانول) می­‍­شود. تهیه پودر نیز خود به دو روش تر و خشک صورت می­گیرد. در روش خشک، مواد اولیه بعد از خردشدن، بصورت خشک در آسیاب­های گلوله­ای آسیاب شده و بصورت پودر در می­‍­آیند، اما در روش تر، مواد اولیه به همراه مقدار معینی آب و مواد روانساز بوسیله آسیابهای گلوله­ای بصورت دوغاب درآمده و دوغاب بعد از هموژن شدن، توسط خشک­کن­های پاششی به ذرات پودر تبدیل می­شود. در بعضی موارد خاص در صنعت تولید کاشی، از خمیر و یا اصطلاحا از کیک­های پالایه (بوسیله روش اکستروژن) جهت تولید کاشی­های خاص استفاده می­شود.


 

برای سهولت عمل به هم زدن مواد در آسیاب­های گلوله­ای، موادی با نام روانساز به آن اضافه می­کنند که باعث جلوگیری از لخته شدن دوغاب و چسبیدن مواد به یکدیگر می­شود.


 

 


 

ب- شکل­دهی


 

پس از آماده­سازی مواد اولیه به صورت پودر به وسیله فشار پرس آن را تبدیل به بدنه کاشی می­نمایند که در اصطلاح به این عمل تهیه بیسکوییت می­گویند. در مواردی که مقدار آب موجود در پودر بدنه (گرانول) بیشتر از حدود 4 درصد باشد (حداکثر تا 9 درصد)، اصطلاح پرس نیمه خشک و یا مترادف آن اصطلاح پرس پودر را بکار می­‍­برند. در مواردی که مقدار آب موجود در پودر بدنه کمتر از 4 درصد باشد، از اصطلاح پرس خشک استفاده می‍­شود. روش پرس پودر در مجموع برای شکل­های نسبتاً ساده مورد استفاده قرار می­گیرد.


 

 


 

ج- پخت


 

این بخش شامل کلیه مراحل خشک کردن و پخت، اعم از پخت بدنه و پخت لعاب می­باشد. لازم به ذکر است که در مراحل مختلف این بخش، عملیات مونتاژ و پرداخت نیز انجام می­گیرد، در صنایع تولید کاشی، با توجه به نوع محصول تولیدی و نوع تکنولوژی بکار گرفته شده، فرآیند تک­پخت، دو پخت و سه­پخت مورد استفاده قرار می­گیرد. در ابتدا بدنه پخته شده و پس از لعاب زنی پخت دوم انجام می­گیرد. در صنعت کاشی به منظور ایجاد تنوع و زیبایی بیشتر، در برخی از تولیدات با ایجاد نقوش بر روی کاشی دیواری به صورت چاپ بر روی کاشی، برای سومین بار پخته می­شود.


 

تولید کاشی کف بصورت تک­پخت انجام می­شود. همچنین آخرین تکنولوژی در تولید کاشی دیواری نیز، فرآیند تک پخت است. در این فرآیند، با توجه به همگونی درجه حرارت لازم جهت پخت بدنه و لعاب کلیه مراحل پخت در یک مرحله صورت می­گیرد.


 

فرآیند تولید کاشی دیوار در ایران عموماً به صورت دو پخت انجام می­‍­شود. در این فرآیند به علت نیاز به حرارت بالا جهت پخت و نیاز لعاب به کار رفته در آن (موسوم به فریت) به درجه حرارت پائین، پخت بدنه و لعاب در دو مرحله و در کوره­های جداگانه با درجه حرارت­های مختلف انجام می­‍­شود.


 

لعاب، لایه شیشه­ای نازکی است که سطوح بدنه­های سرامیک را می­پوشاند. با توجه به خصوصیات مکانیکی و مقاومت شیمیایی مورد انتظار از قطعه تولیدی، بطور کلی دو نوع لعاب در ساخت این فرآورده­ها استفاده می­شود، لعاب­های خام و لعاب­های فریت­شده. در تولید کاشی کف به علت نیاز به مقاومت شیمیایی بالا از لعاب خام و در تولید کاشی دیواری که نیاز به لایه لعابی با مقاومت کمتر دارد، از لعاب پخته و یا اصطلاحاً فریت شده استفاده می‍شود.


 

 


 

د- درجه بندی و بسته­بندی


 

این مرحله شامل درجه­بندی فرآورده­های نهایی و بسته­بندی جهت عرضه به بازار است که به دو روش دستی و یا اتوماتیک می­تواند انجام گیرد.


 

 


 
+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:7 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

معرفي رشته سراميك

صنايعي مثل هوافضا، اپتيك، الكترونيك، كامپيوتر و… بدون پيشرفت در مهندسي مواد هيچگونه احتمالي براي رشد در آنها متصور نبوده است . توليد قطعات فلزي و غيرفلزي با قابليت‌هاي ويژه مثل سوپر هادي‌ها، قطعات با مقاومت فوق العاده در برابر سايش، قطعات مقاوم دربرابر خوردگي و اكسيداسيون و مقاومت فوق‌العاده دربرابر حرارت‌هاي زياد، بشر را قادر ساخته تا در عرصه صنعت و تكنولوژي به پيشرفت‌هاي كنوني برسد. بنابراين در طراحي و ساخت تقريبا تمام مصنوعات بشري در تيم طراحي يا ساخت، در كنار مهندسين برق، مكانيك، شيمي، عمران و صنايع حضور مهندسين مواد الزامي و غيرقابل اجتناب مي‌باشد. در حال حاضر رشته مهندسي مواد در سطح دانشگاه‌هاي ايران در مقطع كارشناسي در سه گرايش دانشجو مي‌پذيرد كه عبارتند از: متالورژي استخراجي، متالورژي صنعتي و سراميك.

 گرايش سراميك:

    رشته ی سراميك يكي از زير مجموعه‌هاي رشته مهندسي مواد است. وظيفه اصلي يك مهندس مواد در ابتدا شناخت ساختمان مواد و خواص آن و شناخت ارتباط بين اين ساختار و خواص است و در مواردي ديگر با توجه به نياز كاربردي كه وجود دارد مواد جديد و تركيبات جديد را طراحي نمايد .

اما رشته سراميك به عنوان يك زير شاخه رشته مواد چيست؟

     در ابتدا با شنيدن نام سراميك هر انساني به ياد ظروف سفالين مي‌افتد و بسياري فكر مي‌كنند كه رشته مهندسي سراميك يك رشته هنري است و گروهي ديگر اين تصور را دارند كه اين رشته محدود به ساخت محصولاتي چون ظروف سفالين، كاشي يا چيني مي‌باشد. اما نكته قابل توجه در رابطه با اين شاخه از علم مواد اين است كه با شناخت و ورود دست‌آوردهاي آن به دنياي صنعت يك مرحله ی جديد و يك تحول بزرگ پديد آمد.

   اين شاخه كه بسيار هم جوان است ‌سبب شد تا تحول بزرگي درصنايع فضا، الكترونيك، اپتيك، پزشكي و بسياري از علوم ديگر پديد آيد. بطور كلي اگر تعريفي از سراميك به شكل ساده و ابتدايي بدهيم بايد بگوييم كه مواد سراميك عبارتند از مواد معدني غيرفلزي. كافي است كه به اطراف خود نگاه كنيد، هر آنچه كه جزء مواد آلي ( مانند پلاستيك، چوب و لاستيك) و فلزي نباشد سراميك است. پس مي‌بينيم كه در دنياي كنوني سراميك‌ها ما را محاصره نموده‌اند. شيشه‌ها از جمله شيشه‌هاي ساختماني، اپتيك، فيلترهاي بسيار دقيق اپتيكي، مصالح ساختماني از جمله سيمان، كاشي،‌ چيني بهداشتي، نسوزها و كلاهك‌ها و پوشش‌ بيروني موشك‌هاي فضاپيما و قطعات اصلي كامپيوتر‌ها، اجزاي دروني قطعات الكترونيك از جمله IC ها، خازن‌ها،‌ مقاومت‌ها،‌ ايمپلانت‌ها و بسياري از قطعاتي كه جايگزين اعضاي بدن انسان مي‌شود، فروالكتريك‌ها، فري مغناطيس‌ها و فوق‌هادي‌ها و بسياري كاربردها و مواد ديگر كه همه و همه مديون شناخت و بوجود آمدن رشته سراميك است. در سال‌هاي اخير رشته‌هايي مانند مواد زيستي و نانوتكنولوژي مورد توجه بسياري از محافل علمي، تحقيقاتي و صنعتي جهان قرار گرفته است كه رشته سراميك با دوشاخه بايو سراميك‌ها و نانو سراميك‌ها در اين رشته‌ها مطرح مي‌باشد .

    به طوركلي سراميك‌ها به دو دسته سنتي و مدرن تقسيم مي‌شوند. در ايران به شكل عمده صنعت سراميك متمركز بر توليد سراميك‌هاي سنتي است كه شامل صنايع شيشه،‌ چيني،‌ كاشي،‌سيمان،‌ نسوز و ... بوده است. امكان ادامه تحصيل در اين رشته تا مقطع دكترا درداخل كشور وجود دارد، وضعيت ادامه تحصيل در دانشگاه‌هاي خارج از كشور نيز در اين رشته بسيار مطلوب مي‌باشد و اين رشته بسيار مورد توجه جوامع صنعتي و دانشگاهي جهان است .

    از ديدگاه وضعيت بازار كار،‌ با توجه به رشد قابل توجهي كه اين صنعت در ايران داشته و دارد، بازار كار مناسبي را مي‌توان براي آن متصور شد . هر چند با ظرفيت قابل ملاحظه‌اي كه سالانه در اين رشته جذب دانشگاه‌ها مي‌شوند تا حدودي از قطعيت اين سخن كاسته مي‌شود. نزديكي اين شاخه از مهندسي با رشته‌هاي فيزيك و شيمي بيش از تمامي رشته‌هاست و بسته به شاخه‌هاي خاص به هر يك از دو رشته فيزيك و شيمي كاربردي نزديك مي‌شود. دانش‌آموزاني كه علاقمند به درك عميق‌تر علل پديده‌هاي رفتاري مواد مختلف و يافتن كاربردهاي نوين و طراحي مواد جديد متناسب با نيازهاي روزافزون بشري مي‌باشند و به طور كلي علاوه بر داشتن علايق مهندسي خود را به علوم نيز نزديك حس مي‌كنند، مي‌توانند در اين رشته موفق باشند.

    درهرحال كشور ما داراي خلاء هاي بسياري براي محصولات و شاخه‌هاي جديد و نوين سراميكي است . همگام با توسعه همه جانبه ی كشورنياز فراواني به مهندسان و دانشمندان تحصيل كرده در اين رشته وجود خواهد داشت و هر فرد متخصص با دارا بودن جديت، اعتماد به نفس و پشتكار مي‌تواند بازار كار مناسبي براي خود پديد آورد .

و در آخر چنان زندگي كن كساني كه تو را ميشناسند و خدا را نميشناسند به واسطه آشنايي با تو با خدا آشنا شوند

 

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:6 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

نانو سراميك، محصولي با كاربرد هاي وسيع

در صنايع پزشكي، اين مواد براي عدسي ها و ابزارهاي تشخيص، كالاهاي شيميايي، دماسنج‌ها، ظروف كشت بافت و تارهاي نوري آندوسكوپي و پركننده ها در دندانپزشكي ضروري هستند. همچنين سراميك‌ها به طور وسيعي در دندانپزشكي به عنوان مواد تجديدكننده استفاده مي‌شوند، به عنوان مثال‌ ‌در تاج هاي دنداني چيني ــ طلا، سيمان‌هاي پر شده با شيشه و دندان هاي مصنوعي كاربرد گسترده‌اي دارند امافلزها نيز با وجود اين كه ويژگي‌هاي مكانيكي مطلوبي دارند، اما در تماس با بافت‌هاي زنده بدن دچار خوردگي الكتروشيميايي مي شوند كه اين مسئله به دليل ماهيت اين دسته از مواد است كه داراي الكترون آزاد هستند و به اين ترتيب بيشتر فلزها از ديدگاه زيست سازگاري گزينه هاي مناسبي جهت استفاده در بدن نيستند. ‌

مزاياي زيست سراميك ها

  •  به طور عموم سراميك‌ها از عناصري تشكيل مي‌شوند كه آن عناصر به صورت طبيعي در محيط بدن وجود دارند كه از آن جمله مي‌توان به كلسيم و فسفر اشاره كرد.‌
  •  پيوندهاي تشكيل دهنده تركيب هاي سراميكي از نوع كوالانسي و يوني هستند و به جز موارد بسيار اندكي مثل گرافيت، در اين تركيب‌ها الكترون آزادي وجود ندارد، بنابراين اغلب اين مواد ضعف خوردگي الكتروشيميايي ندارند.‌
  •  هنگامي كه‌ سراميك‌ها در معرض تخريب‌هاي زيست‌شناختي از جانب بدن قرار مي‌گيرند،‌ مي‌توانند از لحاظ شيميايي تا مدت هاي زيادي دوام بياورند كه اين زمان مي‌تواند در حد مدت عمر يك انسان باشد.‌
  •  اگر بدن بتواند بنا به دلايلي زيست سراميك را تخريب كند، خطر محصول‌هاي ناشي از تخريب سراميك‌ها به مراتب كمتر از خطر فلزها و پليمرها در بدن است.‌
  • در دهه 90 ميلادي بود كه خواص پودرهاي نانوسراميك بسيار مناسب به نظر مي‌رسيد، اما روش‌هاي آن از لحاظ فناوري آسان و مقرون به صرفه نبود. به وجود آمدن نانوفناوري اهميت نانوسراميك‌ها را بيش از پيش آشكار كرد. به علت خواص فوق العاده ايي كه نانوسراميك‌ها دارند، طراحان محصولات مي‌توانند از آن ها به طور ماهرانه استفاده كنند. از طرفي توليد نانو‌سراميك‌هايي در دماهاي پايين‌تر، موفقيت بزرگي است كه منجر به توليد اقتصادي محصولات ‌بي‌عيب و با دقت بالا مي‌شود. نانوسراميك‌ها در حال توسعه و به كارگيري براي كاربردهاي گوناگون هستند كه از خواص مغناطيسي، نوري، الكتريكي، كاتاليتيك و ... استفاده مي‌شود. به طور مثال نانوسراميك‌ها علاوه بر جايگزيني با استخوان‌هاي سبك و كم   استحكام، براي استخوان‌هاي وزين و مستحكم نيز كاربرد دارند.

 

‌ويژگي‌هاي محصولات نانوسراميكي عبارت است از:‌ 

  •  استحكام مكانيكي:‌ پوشش دادن سطح اجسام با نانوسراميك‌ها، باعث افزايش استحكام و سختي جسم مي شود كه استحكام آن بسيار بيشتر است.‌
  •  ابررسانايي:‌ نانوسراميك‌ها به علت داشتن ويژگي‌هاي نوري و الكتريكي به عنوان ابررسانا به كار ميروند.‌
  •  قدرت پوشش:‌ در ساختار نانو تعداد مكان هاي فعال افزايش مي يابد؛ اين افزايش در سطح منجر به كاهش مقدار مواد مصرفي مي شود و قيمت نهايي محصول كاهش  مي يابد.‌
  •  قابليت رقابت با مواد ديگر:‌ نانوسراميك‌ها ارزش افزوده‌‌‌‌ فوق العاده ايي را ايجاد مي كنند و اين مواد همانند رنگدانه ها و پوشش هاي گرانقيمت هستند.‌
  •  سازگار با محيط زيست‌: اين مواد زيست سازگار آلودگي هاي مواد قبلي را ايجاد نمي كنند  .‌
  •  انعطاف‌پذيري: نانوسراميك‌ها به دليل داشتن ويژگي‌هاي منحصر به فرد در قابليت حركت مرزدانه ها بر روي هم، انعطاف پذيري خوبي دارند.
  •  سطح ويژه‌ بالا: داشتن نسبت سطح به حجم بالا كه باعث كنترل دقيق بر سطح ميشود.‌
  • سازگاري با بدن 

مقاوم‌سازي و استحكام‌دهي كاشتني‌ها با نانوذرات‌

 نانومواد استفاده شده در پوشش‌دهی کاشتنی‌ها می‌توانند باعث افزایش زیست‌سازگاری، چسبندگی، ماندگاری و دوام آنها شوند.

‌   ‌كاشتني‌هاي استخواني ساخته شده با مواد متداول شكننده هستند، اين امر  به علت اندازه بزرگ دانه‌ها و همچنين  آلودگي‌هاي سطوح مولكولي و ناخالصي‌ها است، كه در نهايت باعث پس‌زدگي كاشتني از بدن مي‌شود. با بهره‌گيري از نانوذراتHAP  درصد خلوص مولكولي افزايش و ويژگي‌هاي مكانيكي نيز بهبود مي‌يابد. كاشتني‌هايي با چنين پوششي، كم‌ترين شكستگي و پس‌زدگي را خواهند داشت. همچنين  براي چسبيدن به استخوان و موارد ديگر نيز از نانوذراتHAP  براي پوشش استفاده مي‌شود. هنوز ساز و كار دقيق عملكرد نانومواد كه دقيقا شبيه استخوان عمل كنند به طور مشخص روشن نيست.  همچنين كاربرد ‌بلورهاي فسفات كلسيم در مقياس نانو در كاشتني‌هاي دنداني سبب شده است كه استخوان فك، كاشتني را به عنوان يك ماده طبيعي بشناسد و به آن متصل شود. مهم‌ترين فاكتور موفقيت در كاشتني‌هاي دنداني اتصال كاشتني به استخوان فك است كه با كاربرد فناوري نانو صد در صد موفقيت‌آميز انجام مي شود. پژوهش ها نشان داده است كه نانوذرات فسفات كلسيم مي‌تواند براي اتصال به نواحي پوكي استخوان تنظيم شود؛

نتیجه گیری:

‌ به دليل ويژگي‌هاي مكانيكي خاص سراميك‌ها، از آن ها بيشتر در بافت‌هاي سخت استفاده مي‌شود. موفقيت كاشتني‌هاي سراميكي بستگي زيادي به نحوه اتصال زيست ماده به بافت و نوع پاسخ بافت به زيست‌ماده دارد. از نظر ويژگي‌هاي زيست‌مواد، زيست سراميك ها از جايگاه رفيعي برخوردار هستند و تنها نكته اي كه كاربرد آن ها را محدود مي‌سازد، تردي آن‌ها   است. در اين راستا به منظور مقاوم‌سازي و استحكام  دهي كاشتني‌ها، از نانوذرات سراميكي بهره گرفته شده است. در نانوفناوري تنها اندازه مدنظر نيست، بلكه زماني كه اندازه مواد در مقياس نانو قرار مي گيرد، ويژگي‌هاي ذاتي آن ها در مقياس نانو بهبود مي‌يابد و محصولاتي با ويژگي‌هاي عملكردي متفاوت به وجود مي‌آيد و همين ويژگي‌هاي جديد عرصه را براي پيشرفت در زمينه‌هاي گوناگون فراهم مي كند. ويژگي‌هاي نانوساختارهاي سراميكي عبارت است از: كوچك، سبك، داراي خواص جديد، چند‌‌ ‌كاركردي و هوشمند. ‌

منبع:http://www.pezeshkan.org/

      /

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:6 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

سرامیک تخصصی

بعد از گذشت نیم قرن ، در ده سال اخیر پیشرفت ها در دنیای سرامیک های تخصصی سرعت و شدت  گرفته اند. کاربردهای نوین و بازارهای جغرافیایی جدیدی پیش روی این سرامیک ها گشوده شده اند به طوری که در زمینه هایی از قبیل پزشکی ، الکترونیک و هوافضا مصرف این سرامیک ها استمرار دارد که نشانگر رشد سالم این محصولات می باشد. در این مقاله ما مروری بر بازارهای عمده مصرف کننده سرامیک های تخصصی خواهیم داشت.

    رشد سالم در بسیاری از بخش های بازار سرامیک های تخصصی یک فضای مطمئن و بسیار امیدوارکننده را برای آینده این صنعت رقم زده است. این امر با وجود روند اخیر افزایش بهای انرژی و سطوح سخت رقابتی ، نه تنها بین شرکت ها بلکه بین مواد جایگزین نیز صورت پذیرفته است.

یک محدوده کلی از استفاده رایج مواد سرامیکی پیشرفته از قبیل آلومینا ، زیرکونیا ، کاربید سیلیسیم ، نیترات سیلیسیم و سیالون وجود دارد که می تواند از نظر خواص ، قیمت و با همان کاربردها با مواد دیگر مشابه رقابت کند.

یک حقیقت اساسی در رابطه با اطمینان موجود در صنعت این است که این گونه به نظر می رسد که به طور کلی در شرایط اقتصادی کنونی بسیاری از بازارهای عمده مصرف کننده از قبیل کاربردهای پزشکی ، تجهیزات الکترونیکی و کاربردهای هوا و فضا که نسبت به دیگر بازارها وابستگی کمتری دارند.

این رشد منجر به افزایش مصرف مواد معدنی ، به خصوص برای عیارهای آلومینا و زیرکونیا با خلوص بالا گردیده است. هرچند مصرف مواد معدنی در بخش سرامیک های صنعتی تنها یک سهم اندکی از مصرف کلی را به خود اختصاص داده است البته با یک ارزش افزوده بالاتر.

روند اصلی برای تولیدکنندگان سرامیک های تخصصی ، تولید مجموعه ای از مواد تخصصی تر و با خصوصیات فنی تر می باشد.

دیگر ویژگی برجسته عرضه مواد معدنی مورد لزوم صنعت سرامیک های تخصصی ، در کنار ارزش افزوده بالا و ظرفیت پایینشان ، این است که از نظر بازار حامی این تولید کنندگان بوده و رابطه ای بین مصرف کنندگان محصولات آنان باشند.

سرامیک های صنعتی یا پیشرفته یک گروه بزرگ و متنوع از مواد را شامل می شوند که برای کاربردهای وسیعی جهت مصارف خاص و غالب اوقات سفارشی برای یک هدف معین تولید شده اند.

این بدان معنیست که هیچ گونه تعریف مشخصی برای سرامیک های تخصصی وجود ندارد ، بلکه شامل یک چتری است که مواد سرامیکی بسیار ویژه با خواص مکانیکی ، الکتریکی ، حرارتی ، بیولوژیکی و شیمیایی بسیار بالا را پوشش می دهد. سپس این مواد برای استفاده به عنوان اجزاء سازنده  درکاربردهای هایتک (تکنولوژی بالا) بهینه می گردند.

سرامیک های مهندسی اصطلاح دیگری می باشد که اغلب به طور گسترده ای در مورد سرامیک های به کار گرفته شده در صنایع ساختمانی ، محیطی و فرایندهای شیمیایی استفاده می شود و در الکترونیک چندان کاربردی ندارند.

در سال 2007 کل بازار سرامیک های مهندسی در اروپا در حدود 2،900میلیون دلار بالغ گردیده و در همین سال بازار برای سرامیک های مهندسی در ایالات متحده 2،000 میلیون دلار بوده و تا سال 2012 مصرف سرامیک های مهندسی در اروپا متجاوز از4،100میلیون دلار و در ایالات متحده2،600 میلیون دلار تخمین زده شده است.

از نظر جغرافیایی ، آلمان بزرگترین مصرف کننده سرامیک های تخصصی در اروپا می باشد که بالغ بر 43 درصد میزان مصرف کل اروپا را به خود اختصاص داده است. همچنین ، آلمان در این زمینه یک تولید کننده بزرگ نیز به حساب می آید که بیش از مقدار مصرفش تولید می کند، در حالی که ایالات متحده یک وارد کننده صرف می باشد.

به تعدادی از این بازارها در جدول ضمیمه اشاره گردیده است که کاربردهای وسیع صنایع استفاده کننده سرامیک های تخصصی به روشنی در آن مشخص گردیده است.

هوا و فضا

سرامیک های تخصصی نقش های کلیدی بسیاری را در صنایع هوافضا بازی می کنند. آلومینا ، نیترید سیلیسیم ، و نیترید آلومینیوم به دلیل حفظ پایداری ابعادشان در محدوده های دمایی بسیار بالا و دارا بودن استحکام مکانیکی بالا ، در قطعات حساس مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین این مواد دارای مقاومت شیمیایی و نسبت سفتی به وزن بسیار خوبی می باشند.

آلومینا ، نیترید سیلیسیوم و نیترید آلومینیوم در سیستم های کنترل و تجهیزات هواپیما ، سیستم های هدایت موشک و تجهیزات موقعیت یابی ماهواره ای مورد استفاده قرار می گیرند. دیگر کاربردهای این مواد شامل چسب هایی برای موتورهای توربینی گازی ، نصب خطوط انتقال سوخت، سیستم های احتراق موتور ، سیستم های آشکارسازی و اطفاء حریق ، صفحات نمایشگر تجهیزات و سرعت سنج ها می باشد.

همچنین مواد سرامیکی الکترونیکی ( پیزوالکتریک و دی الکتریک) نیز در صنعت هوا و فضا در حسگرهایی برای تعیین لرزش ، ژیروسکوپ ها (گردش نما) و حسگرهای سطح یاب برای مخازن سوخت مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال کارخانه سرامیک های تخصصی Morgan در شهر ساوث همتون کشور انگلستان ، در حال حاضر تأمین کننده قطعات برای هواپیمای بویینگ 777 با یک تجهیزاتی شامل پیزوسرامیک ها برای 52 حسگر مافوق صوت مخزن سوخت آن و حسگرهای مشابه که در هواپیماهای جنگنده مورد استفاده قرار می گیرند، می باشد.

در حال حاضر شرکت های هواپیمایی تجاری و همچنین برنامه های فضایی و دفاعی به از نظر کاهش هزینه ها  تحت فشارهای زیادی قرار دارند و هم زمان ملزم به افزایش کارایی خود می باشند. هرچند با افزایش تقاضا برای حمل و نقل مسافر و محموله های تجاری ، فروش آن در بخش های نگهداری ، تعمیر و بازرسی رونق خوبی گرفته است. همچنین بخش ساخت هواپیماهای جدید از قبیل هواپیماهای عظیم الجثه برای حمل کالا و جت های داخلی نیز با افزایش فروش مواجه گردیده است.

یکی از کاربردهای آتی این مواد در کاوش های فضایی است که توسط بخش سرامیک های تخصصی Morgan واقع در Erlangen کشور آلمان در دست ساخت می باشد و در رابطه با برنامه توسعه فضایی اروپا بوده که شامل مخازن تخلیه بار از جنس آلومینا برای سیستم نیروی محرکه یونی می باشد. موتورهای یونی می توانند از نظر وزنی یک جایگزین سبک برای موتورهای شیمیایی باشند که سفینه ها را قادر خواهند ساخت تا 10 برابر سریعتر حرکت کرده و مسافت های بیشتری را بپیمایند.

صنعت خودرو

در حال حاضر در صنایع اتوموبیل سازی بیش از 50 کاربرد متفاوت برای سرامیک های تخصصی وجود دارد و این کاربردها به طور روز افزون در حال افزایش می باشند.  در طی ده سال گذشته ، خواص قدرتمند حرارتی ، الکتریکی و شیمیایی ، سرامیک ها را به طور فزاینده ای به یک جایگزین پردوام  جذاب و ارزان قیمت به جای فلزات مبدل کرده است.

سرامیک های تخصصی دارای کاربردهایی برای کاهش سروصدا ، کنترل حرارتی ، فیلتراسیون و سایش در تمامی بخش های صنعت حمل و نقل از تراکتورها گرفته تا اتوبوس ها و موتورسیکلت ،می باشند.

هم آلومینا (اکسید آلومینیوم) و هم زیرکونیا(اکسید زیرکونیوم) در دماهای بالا یک استحکام مکانیکی بالا و پایداری ابعادی را از خود نشان می دهند. سختی آلومینا این ماده را به یک جایگزین ارزان به جای فلزات به عنوان درزگیر در موتورهای دیزلی به دلیل اینکه بتونه های فلزی پوششی سریعاً پوسیده می شدند و اکثر اوقات نیاز به جایگزین داشتند ، مبدل کرده است.

 

بازار سرامیک های تخصصی مصرف کننده مواد معدنی

قطعات موتور گرمایی، درزگیرها

ابزار و تیغه های برش کیفی

ابزار ضد فرسایشی برای شکل دهی فلزات

قطعات مورد استفاده در دما و انرژی بالا

قطعات مورد استفاده در مهندسی مکانیک

قطعاتی برای ماشین های نساجی

عایق الکتریکی

لوله ها و میله ها برای مقاومت فیوز و محترق های گازی

 

سرامیک های ساختمانی

عایق ها ، زیرلایه و پکیج های IC ، خازن ها

سرامیک های پیزو الکتریک ، گوشی های موبایل، ایپود ، LED های قدرتمند(سیستم های سبک)

سرامیک های الکتریکی و الکترونیکی

موتورهای سفینه ها و هواپیماها ، موتورهای خودروهای دیزلی و موتورهای دریایی

پوشش های سرامیکی

اورتوپدی ، ستون فقرات ، دندانپزشکی ، ساخت مفاصل مصنوعی

پزشکی

تسلیحات سرامیکی برای هواپیماها  و خودرو های نظامی

هوافضا وتسلیحات

کاتالیزورهای خودرو سازی ، کاتالیزورهای اگزوزهای دیزلی ، گیج های سوخت ، کنترل کننده های فشار تایر ، موتورهای هیبریدی ، باتری های سوختی (APU) ، کامپوزیت های زمینه فلزی و مغزی های نمکی سرامیکی

صنعت خودرو

کاتالیزورهای سه شاخه خودرو سازی ها، کاتالیزورهای لوله اگزوز دیزلی، کاتالیزورهای خروجی های صنعتی و نیروگاه ها ، صنعت نفت و شیمی

کاربردهای کاتالیزوری

فلزات مذاب ، اگزوزهای موتورهای دیزلی ، گازهای فرایند گرم

فیلترها

درگیرها ، آسترهای سرامیکی ، قطعات یاتاقان ها، محصولات عایق بندی آب بندی

پمپ و بخش های یاتاقان

تجهیزات کوره ای ، قطعات حمل فولاد مذاب ، پوشش ها ، نازل ها ، ورق های دریچه های کشویی ، عایق های حرارتی ، توپی ها

محصولات دیرگداز خاص

 

همچنین در حال حاضر ، صفحات آلومینا  در کامیون های سنگین برای کنترل سوپاپ های هوای فشرده لازم جهت تنظیم سطح تعلیق کابین ، شاسی یا صندلی ، مورد استفاده قرار می گیرد.

در پمپ هاب آب نیز ، یاتاقان های سرامیکی جانشین مناسبی برای یاتاقان هایی با محوری از جنس فولادهای کربنی شده اند. یاتاقان های سرامیکی در برابر تأثیرات سایشی ذرات موجود در آب مقاومت بیشتری را نشان داده و در نتیجه ضریب اطمینان را افزایش می دهند. با توجه به کارگیری از این سرامیک ها در دستگاه های توربوشارژر و یاتاقان ها  ، رشد استفاده از موتورهای دیزلی به ویژه در بازار کامیون با افزایش مواجه گردیده است.

با توجه به نیاز به کنترل مواد آلاینده خصوصاً توسط کامیون های سنگین ، بازار سرامیک های تخصصی در مبدل های کاتالیکی با رشد همراه بوده است. دکتر جان بریگز اظهار داشت که کاربردهای کاتالیزور در اگزوزهای اتوموبیل هایی با موتور دیزلی به رشد خود ادامه خواهد داد، چون در ظرف دو تا سه سال آینده در اروپا و ایالات متحده امریکا مقررات جدید آلودگی هوا به کار گرفته می شود.

هم اکنون ، در اروپا استفاده از فیلترهای ذرات ریز و کاتالیزورهای اکسیداسیون نسبت به ایالات متحده امریکا رواج بیشتری پیدا کرده است. به هر حال یکی از زمینه های رشد عمده در هر دو منطقه می باشد و در آینده در دیگر مناطق نیز به اجرا در خواهد آمد.

نظر به این که در صنایع هوافضا ، خواص پیزوالکتریک سرامیک های PZT ،در حسگرهای سطح سنج اولتراسونیک در مخازن سوخت خودروها منجر به ارائه دقت بیشتر می شود ، از این رو این سرامیک ها جایگزین گیج های شناور متداول گردیده اند.

سرامیک های PZT نشان داده اند که در شرایط بد سوختی بسیار مقاوم می باشند. همچنین پیزوسرامیک ها به شکل قوس های موجود در سیستم های صندلی های راحت در مدل های پیشرفته خودرو  به کار گرفته می شود که با استفاده از دریچه هایی  ایجاد اثرات ماساژ می کنند.

پیزوسرامیک ها همچنین در سیستم های کنترل فشار لاستیک اتوموبیل ها  به کار گرفته می شوند که در ماه نوامبر سال 2006 در کشور ایالات متحده تبدیل به یک استاندارد ایمنی مجاز گردید. سرامیک در داخل لاستیک اتوموبیل قرار می گیرد و توانایی منحصر به فرد آن برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی بدین معنی است که هر وقت نیروی مکانیکی بر اثر حرکت  لاستیک بر روی زمین بر سرامیک اعمال می شود ، سرامیک از خود الکتریسیته ساطع می کند که بر روی مانیتور خودرو مشاهده می شود.

طبق سخنان دکتر Zimmermann مدیرعامل شرکت CeramTec در سمینار اخیر ، در آینده کاربرد سرامیک ها در خودروهای مدرن و پیشرفته افزایش خواهد یافت که به سرامیک هایی با کارایی بالا در موتورهای هیبریدی ، باتری های سوختی (APU) و کامپوزیت هایی با زمینه فلزی می توان اشاره نمود .

رونق تسلیحات دفاعی سرامیکی

در طول چهارسال گذشته ، هزینه های دفاعی در زمینه کاربرد ترکیبات سرامیکی افزایش چشمگیری پیدا کرده و تسلیحات سرامیکی سریع ترین رشد را در بازار در کشور ایالات متحده داشته اند.

تا 11 سپتامبر ، هزینه ها با رکود مواجه بود اما جنگ در عراق و افغانستان بازارهای تسلیحات سرامیکی در ایالات متحده را بین سال های 2003  و 2006 با ده برابر افزایش مواجه گردیده و در سال 2006 بالغ بر 550 میلیون دلار گردید.

هرچند هزینه ها در امریکا ، به عنوان بزرگترین بازار ، به اوج خود رسیده و احتمال می رود با کاهش اندکی مواجه شود چون بخش اعظم ارتش ایالات متحده در طی این دوره دوباره تجهیز گردیده است.

تجهیزات الکترونیکی

کاربردها برای سرامیک های تخصصی در بخش الکترونیک شامل ارتباطات ، لیزرها ، تکنولوژی های الکترونیک نوری و سخت افزار فناوری اطلاعات(IT) می باشد. به دنبال افزایش چشمگیر در تقاضا برای ذخیره سازی اطلاعات در رایانه های خانگی از قبیل ذخیره سازی فایل های صوتی ، تصویری و عکس ها و همچنین در حالت پیشرفته تر برای بازپخش برنامه های تلویزیونی و ضبط آنها ، رشد در بازار سخت افزار IT سرعت گرفته است.

همچنین قطعات ساخته شده از سرامیک های صنعتی در پیریزهای لمسی و اتاق های پردازش ، تجهیزات پردازش نیمه رسانا و وافرهای تولید  در کارخانجات مورد استفاده قرار می گیرد.

بازار لیزر نیز از مصارف روزافزون سرامیک های تخصصی بی نصیب نمانده و تعداد کاربردهای آن به عنوان قطعات کوچکتر و به صرفه تر از نظر اقتصادی با افزایش مواجه شده است. در این راستا رشد بازار شامل تجهیزات دندانپزشکی ، ابزار جراحی ، وسایل علامت گذاری محصولات و همچنین ابزار طیف سنجی نیز شده است.

رشد به واسطه افزایش تقاضا برای تجهیزات نقشه برداری در ارتش و کاربردهای تجاری می باشد.

پزشکی

قطعات و اجزاء فرعی ساخته شده از سرامیک های تخصصی به دلیل دوام بلند مدت و سازگاری با شرایط بدن در بسیاری از روش های رشته پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند.

مهمترین کاربردهای این مواد به عنوان اندام مصنوعی و ابزارهایی با قابلیت ایمپلنت که به طور فزاینده ای پیشرفت کرده اند و همچنین تجهیزات جراحی و عیب یابی می باشد.

در حال حاضر استفاده از این سرامیک ها در مفاصل سرامیکی ران یکی از تکنولوژی های ایجاد شده مناسب می باشد و دیگر مفاصل از قبیل زانوها ، انگشتان و ایمپلنت های نخاعی در مرحله آزمایشات بیمارستانی می باشد. از دیگر موارد کاربرد این مواد می توان به سیستم های لیزر و جابه جایی سیالات اشاره نمود.

با توجه به نسبت جمعیت سالمند در آمریکای شمالی و اروپا، این گونه به نظر می رسد که بازار سرامیک های تخصصی در بخش پزشکی به روند رو به رشد خود ادامه می دهد. علاوه بر آن حرکت به سوی تکنیک های جراحی بسته یک نیاز برای توسعه قطعات سرامیکی کوچکتر و پیچیده تر را ایجاب می کند.

در امریکای شمالی واقع در Coorstek ایالا متحده، در مطالعات اخیر تعدادی از انواع مواد معدنی ،با علامت تجاری CeraPure ، که به طور ویژه برای بازارهای پزشکی طراحی گردیده و شامل آلومینا ، زیرکونیا و اکسید زیرکونیوم تقویت شده با اکسید آلومینیوم می باشند که شرکت این محصولات را به نام نسل آینده معرفی کرده است.

پاکسازی محیطی

بزرگترین بازار در کاربردهای محیطی برای سرامیک های تخصصی ، فیلترهای مخصوص و کاتالیزورهای تقویتی برای وسایل نقلیه و کارخانجات صنعتی و پوشه ها یا غشاء ها می باشند. این موارد یک دامنه وسیعی از صنایع را در بر می گیرند که شامل کاتالیزورهای سه راهه اتوموبیل ، کاتالیزورهای اگزوز موتورهای دیزلی، کاتالیزورهای تقویتی نیروگاه ها و تشعشعات صنعتی و همچنین در صنایع نفتی و شیمیایی می باشد.

با افزایش تولیدات جهانی برای پاسخگویی به رشد فزاینده تقاضای انرژی، فروش در بخش فرایندهای هیدروکربنی برای حذف آلودگی با افزایش مواجه شده است.

به طور کلی ، پیش بینی می شود تا سال 2009 بازار سرامیک های سازگار با محیط زیست در اروپا به حدود 361/1 میلیون یورو و در ایالات متحده به 871 میلیون یورو برسد. برخی از این آمارها متعلق به کاتالیزور سرامیکی  de-NOxمورد استفاده در صنایع به ویژه در ایالات متحده امریکا می باشد.

دیرگدازها

با توجه به تعدد پروژه های پتروشیمی و فولادی در کشور چین ، کشورهای خاور میانه و همچنین هند در طی دو تا سه سال گذشته ، دنیای سرامیک های تخصصی حرارتی ، به خصوص دیرگدازها بسیار سودآور بوده است. همچنین پیش بینی می شود مصارف دیرگدازهای با کارایی بالا در کشورهای چین و هند با در میان مدت رشد مواجه گردند.

در صنایع دیرگداز یک روند رو به رشد در استفاده از آلومینا های واکنش پذیر( اکسیدهای آلومینیوم آسیاب شده بسیار ریز) در دیرگدازهای یکپارچه با کارایی بالاتر با استفاده از سیمان های محتوی آلومینا بالای کمتر، وجود دارد.

همچنین اکسید آلومینیوم ویژه به کارگرفته شده در دیرگدازهای ریخته گری مداوم ( دریچه های کشویی و مناطق کنترل سیال) و در پاتیل های فولادی با رشد مواجه شده است. به همین دلیل، به واسطه افزایش تولید فولاد و علاوه بر آن بر در نتیجه ارتقاء کیفیت محصولات فولادی شرکت ها و استفاده از دیرگدازها با ارزش افزوده بالا  ، تا حدی رشد وجود داشته است.

در بلند مدت نیز ، آلومینای ویژه می تواند جایگزین محصولات کم تأثیرتر شود و همچنین به عنوان یک جایگزین از مشکلات بهداشتی آنها کم کند. با توجه به تجهیزات کوره ، بازار برای کئوردیریت در حال تنزل بوده ،در حالی که بازار کاربید سیلیکون با ارزش بالا در حال رشد است.

ابزار برشی و سایشی

مصرف سرامیک های تخصصی در ابزار با کارایی بالا برای برش چدن و فولادهای سخت شده ، شاید تنها یک سهم 200 میلیون دلاری از بازار جهانی 6 میلیارد دلاری را به خود اختصاص دهد که در میان بخش های صنایع خودروسازی ، هوانوردی و مهندسی مکانیک پراکنده شده است. رشد در این بخش در نتیجه دگرگونی سرامیک های پیشرفته مزایایی از قبیل افزایش ظرفیت تولید و بهره وری برای فروشندگان آنها به همراه داشته است.

بازار سمباده ها به ویژه برای پرداخت کاری ظریف در بازار صنعت خودرو سازی در حال رشد می باشد. مشتریان آماده برای پرداخت پریمیوم برای محصولاتی هستند که بتوانند زمان توقف ماشین را 3 تا 4 برابر بیشتر کاهش دهد.

همچنین در میزان ظرافت سنگ زنی قطعات نیز پیشرفت هایی به وجود آمده به طوری که تولید کنندگان به منظور اتصال بهتر قطعات مختلف و کاهش مصرف سوخت به دنبال دقت و ظرافت بیشتر می باشند. این امر دوباره نوید یک رشد در مصرف سرامیک های تخصصی به ویژه برای آلومینای تصفیه شده را می دهد.

مواد معدنی استفاده شده در سرامیک های تخصصی

مواد معدنی استفاده شده در سرامیک های تخصصی از نظر تولید بسیار پرهزینه می باشند، اما این موضوع در مقابل درآمد حاصل از تقلیل هزینه و خصوصیات بسیار کارامد ارائه شده توسط مواد تشکیل دهنده این سرامیک ها بی اهمیت می باشد.

این مواد عبارتند از:

·         اکسید آلومینیوم با خلوص بالا

·         اکسید زیرکونیوم با خلوص بالا

·         کاربید سیلیسیوم

·         کاربید بور و نیترید کربن

آلومینا

اکسیدهای آلومینیوم بالاتر یکی از مهمترین ویژگی های سرامیک های تخصصی صنعتی می باشد و تولید کنندگان آلومینا در جستجوی توسعه سریع بازار مصرف  تولیدات خود می باشند به نحوی که محصولات به طور مستمر گسترش می یابند تا پاسخگوی نیاز مشتریان باشند.

سرامیک های با اکسید آلومینیوم بالا خواصی از قبیل استحکام بالا ، مقاومت در برابر ضربه و سختی را از خود به نمایش می گذارند و همچنین این مواد دارای مقاومت حرارتی بسیار بالایی نیز می باشند.

یکی از بزرگترین بازارهای آلومینا ، سرامیک های مقاوم در برابر سایش و ابزار برشی می باشند که بالغ بر حدود 35 تا 40 درصد از مقدار کل مصرف را به خود اختصاص می دهند. این بازار در حدود 60 تا 70 هزار تن در سال  در ایالات متحده و همان مقدار در اروپا برآورد می شود.

پیش بینی می شود که این روند رو به رشد با نرخ 3 تا 4 درصد در هرسال ادامه یابد . قطعات سرامیکی سایشی دارای کاربرد وسیعی در بازار شامل ورق های سایشی ، ورق های تخلیه ، نازل ها ، قطعات سوپاپ ها یا دریچه ها ، قطعات پمپ ها و دیگر اقلام مقاوم در برابر سایش می باشد.

بازار سرامیک های الکتریکی  ( عایق ها و شمع ها) از دیگر بازارهای مهم برای این مواد می باشند. در حقیقت سرامیک های عایق موجود در شمع ها محتوی 85 تا 90 درصد آلومینا می باشند و از این رو یک بازار بزرگ برای اکسید آلومینیوم تصفیه شده در سرامیک های تخصصی به شمار می آیند. البته بازار برای شمع های سرامیکی نیز با سرمایه های صنایع خودرو سازی پیوند خورده است.

از دیگر کاربردهای الکتریکی سنتی برای مصرف آلومینای تصفیه شده ، عایق های مقاوم در برابر ولتاژهای بسیار بالا برای خطوط انتقال برق و نیروگاه ها می باشد. این کاربردها ناشی از خواص دی الکتریک عالی آلومینای با کربنات کلسیم پایین و واکنش پذیری بالا می باشد.

اما بازار برای اکسید آلومینیوم در عایق های سرامیکی رو به کاهش می باشد. نه تنها آلومینا می تواند جایگزین دیگر مواد در عایق های سرامیکی شود ، بلکه به طور کلی عایق های سرامیکی منسوخ شده اند و  به تدریج جای خود را به کامپوزیت های مواد پلیمری بخشیده اند. یکی از دلایل بالا این است که آلومینا توانسته است زمینه را برای جایگزینی کوارتز در عایق های رزینی که دارای وزن کمتری در مقایسه با عایق های سرامیکی سنتی می باشند، فراهم نماید.

همچنین نظر به این که زیر لایه های اکسید آلومینیوم دارای مقاومت حرارتی بالاتری نسبت به لایه های پلاستیکی می باشند از این رو آلومینا در کاربردهای الکترونیکی به عنوان یک زیر لایه سرامیکی برای قطعات استفاده می شود. هرچند افزایش کوچک سازی محصولات الکترونیکی منتج به کاهش سطح مورد نیاز می شود.

کاربر آلومینای در حدود 20 تا 30 درصد بیش از دیگر کاربردها از قبیل جایگزینی مفاصل ، کاتالیزورهای خودرو ، فیلترها ، تسلیحات نظامی و ابزار برش  می باشد.

زیرکونیا

اکسید زیرکونیوم در بسیاری از کاربردهای سرامیک های تخصصی استفاده می شود و بازار مصرف کلی آن سالانه در حدود 12 تا 15 هزار تن برآورد می شود. بزرگترین بازار آن برای پوشش های سرامیکی می باشد، که کل مصرف اروپا و ایالات متحده تا اواخر سال 2008 میلادی در حدود 3 تا 4 هزار تن در سال بود. این امر نشان دهنده رشد قابل توجه مصرف این ماده در طی دهه گذشته می باشد.

همچنین در حال حاضر کاتالیزورهای خودرو یکی از بازارهای مصرف مهم برای زیرکونیا محسوب می شوند ، به طوری که طراحی موتور و نیازهای محیطی  کاربرد کاتالیزورها را افزایش داده اند .

در زمینه پیزو الکتریک ، محصولات با قیمتی کمتر در کشورهای چین ، هند و جنوب شرقی آسیا تولید می گردند که به رشد مصرف زیرکونیا در منطقه کمک کرده اند. رشد جدید بازار مصرف زیرکونیا شامل پیل های سوختی و کاربردهای جدید برای PZT ، الکترونیک و پزشکی می باشد.

به طور تاریخی ، کشور ژاپن همواره یکی از مهمترین بازارهای مصرف برای اکسید زیرکونیوم با خلوص بالا برای تولید مواد الکترونیکی و حسگرها می باشد ، به طوری که در سال 2000 سرامیک های خالص 50 درصد از بازار مصرف زیرکونیا را به خود اختصاص دادند. امروزه تقاضا برای پودرهای اکسید زیرکونیوم با خلوص بالا به منظور استفاده در حسگرهای اکسیژن برای موتور خودروها و کوره ها ، پودرهای دی الکتریک/PZT و همچنین سرامیک های ساختمانی دما بالا و استحکام بالا ،در سراسر آسیا و در واقع کل دنیا افزایش پیدا کرده است.

مصرف زیرکونیا در ایمپلنت های دندانپزشکی به طور فزاینده ای در حال افزایش می باشد. در برخی موارد به دلیل مقاومت بیشتر در برابر شکست و استحکام بالای آلومینا، اکسید آلومینیوم ترجیح داده می شود. به طور کلی بازار مصرف زیرکونیا در اروپا و امریکا در ایمپلنت های دندانپزشکی در حدود کمتر از 100 تن در سال برآورد می شود. تا کنون بازار بسیار کمی برای مصرف زیرکونیا در ایمپلنت های مفاصل وجود داشته اما ، مصرف در این زمینه منحصر به کشور ژاپن می باشد و انتظار رشد اندکی می رود.

کاربید سیلیسیوم

 کاربید سیلیسیوم با ارزش بالا ، به طور فزاینده ای در سرامیک های تخصصی استفاده می شود و به مانند آلومینا ، مقدار بسیار زیادی از تولید این ماده در قطعات سایشی سرامیکی و درزگیر ها مصرف می شود. بازارهای مصرف جدید و در حال رشد این ماده معدنی شامل فیلترهای دارای ذرات ریز در موتورهای دیزلی و باطری قدرت زای نوری می باشند.

در حقیقت رشد جالب توجه بازار کاربید سیلیسیوم مصرف آن در فیلترهای موتورهای دیزلی می باشد که در سال 2007 در اروپا یک بازار مصرف 2000 تنی در سال را به خود اختصاص داد و تا اواخر سال 2008 با نرخی برابر با 15 درصد در هر سال به رشد خود ادامه می داد. در کشور ایالات متحده امریکا ، بازار مصرف بسیار کوچکتر می باشد و احتمالاً در حدود 500 تن در هر سال می باشد ، اما اینگونه به نظر می آید که رشد آن سرعت بیشتری به خود بگیرد ، چون مقررات محیطی محکمتری نیز وضع شده اند. در سال در 2009 استفاده از فیلترهای ذره ای دیزلی در کلیه خودروهای دیزلی موجود در کشورهای عضو اتحادیه اروپا  الزامی خواهد شد.

همچنین  میزان فروش کاربید سیلیسیوم در بازار دیرگدازها در کوره های کیلن با افزایش روبرو خواهد شد. در حال حاضر اندکی از 4000 تن در سال کاربید سیلیسیوم در کشورهای اروپایی و امریکا در صنایع دیرگداز مورد استفاده قرار می گیرد.

میزان فروش کاربید سیلیسیوم در تسلیحات نظامی در ایالات متحده بزرگترین بازار برای سرامیک های نظامی در حدود 1000 تن در سال برآورد می شود . در طی 4 سال گذشته رشد مصرف سریع تر شده ، اما انتظار می رود در حال حاضر که با عرضه آن برابر شود.

کاربید برم

پودر کاربید برم یکی از عناصر سازنده کلیدی در تولید تسلیحات نظامی سرامیکی سبک می باشد و از این رو این مهمترین کاربرد این ماده در صنعت سرامیک های تخصصی می باشد.

اگرچه در سه یا چهار سال گذشته فروش این ماده با افزایش چشمگیری همراه بوده است ، رشد آتی سریع این ماده احتمالاٌ بی صداتر خواهد بود. بازار مصرف کلی برای کاربید برم در سرامیک های نظامی در اروپا و امریکا در حدود 1000 تن در سال تخمین زده می شود.

نیترید برم مکعبی (CBN) به عنوان یک ماده ساینده گران قیمت مورد استفاده قرار می گیرد. مقدار کلی مصرف در اواخر سال 2008 در اروپا تنها بین 5 تا 10 تن در سال بود. پتانسیل رشد برای تولید CBN در صنایع اتوموبیل سازی و کاربردهای مهندسی مکانیک ، برای استفاده در ماشین های آسیاب با سرعت بالا در فولاد و سوپر آلیاژها می باشد.

نگاهی به آینده

دکتر زیمرمان ، مدیر شرکت CeramTec ، یکی از تولید کنندگان پیشرو در زمینه سرامیک های تخصصی در دنیا، اظهار داشت که به طور کلی در طی چند سال آینده بخش سرامیک های تخصصی دارای یک پتانسیل رشد 6 تا 8 درصدی خواهد بود.

باید منتظر ماند و دید که آیا بازار می تواند در این حد رشد داشته باشد و دیگر کارشناسان آن را 3 الی 4 درصد پیش بینی می کنند که آن نیز می تواند چشم انداز خوبی در شرایط کنونی اقتصادی باشد.

علاوه بر این دکتر زیمرمان پیشنهاد می کند که زمینه های رشد ویژه شامل سرامیک های زیر لایه ای کیفی برای صنایع الکترونیک ، پیزو الکترونیک و قطعات مخصوص با کاربردهایی در صنایع خودروسازی می باشد.

امروزه نسل های جدیدی از مواد کشف شده اند . آقای پروفسور بیل لی اشاره ای به ساختمان سرامیکی 5/5 میلیون پوندی در کالج سلطنتی انگلیس نمود، که تحقیقاتی در زمینه کاربیدها ، بریدها و نیتریدهای مختلف انجام داده که غالباً غیر اکسیدی هستند و بسیار جالب توجه بوده و علاقه زیادی به تولید آنها وجود دارد.

تحقیقات عمده این مرکز شامل فرایند کامپوزیت ها و غیر اکسید ها در درجه حرارت های فوق العاده بالا و سرامیک های غیر اکسیدی سخت ، پوشش های نازک و اندودکاری ، سرامیک های متخلخل با شبکه منفذی قابل کنترل می باشد.

منبع : martenmetal.persianblog.ir

 

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:6 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

آینده ی سرامیک

1- نانوتكنولوژي و سراميك

   به نظر مي­رسد كه نانوتكنولوژي در سراميك­هاي پيشرفته آينده نقش داشته باشد. در طي دو دهة اخير، نانومواد باعث انفجاري در زمينه­هاي علمي و صنعتي شده­ است و اين قابليت را دارد كه انقلاب ديگري در مواد ايجاد ­كند. توجه به نانومواد به دليل ويژگي­هاي منحصر به فردي است كه با اين مواد مي­توان به ­آن­ها دست يافت و همچنين كاربردهاي جالبي كه از اين ويژگي­ها به دست مي­آيند. تقويت خواص الكتريكي، مغناطيسي و نوري در مورد اين مواد گزارش شده است.

   اين ويژگي­هاي بهبوديافته در مقايسه با ويژگي­هاي مواد سنتي، دري را به روي كاربردهاي بسياري مي­گشايند. برخي از كاربردهاي فعلي اين مواد در ساينده­ها، كاتاليست­ها، پوشش­ها، ضبط­كننده­هاي مغناطيسي، غشا­ها، ضدآفتاب­ها، چسب­ها، عوامل كنتراست MRI و تقويت كننده‌ها و پركننده‌ها در مواد كامپوزيتي مي­باشد.

   به احتمال زياد نانومواد كاربردهايي در بيومواد، ابزار برش، حسگرهاي گاز، پيل­هاي سوختي اكسيد جامد، سراميك­هاي ساختاري، لايه­هاي ضخيم، پوشش­هاي ضدسايش و فيلم­هاي عملگر شفاف خواهند داشت.

   توجه اخير به اين زمينه، در گردهمايي سالانه انجمن سراميك آمريكا در سال 2001 مشهود بود كه در آن سمپوزيوم، 79 مقاله به اين تكنولوژي اختصاص داده شده بود. به دليل كارآيي­هاي نانوتكنولوژي، مؤسسه علوم ملي و انجمن تكنولوژي آمريكا، سال گذشته مؤسسه نانوتكنولوژي ملي را تأسيس كردند. اين مؤسسه 495 ميليون دلار از بودجه سال 2001 را به خود اختصاص داد.

   شركت­هاي بسياري در حال تلاش هستند تا محصولات نانوساختاري را به طور تجاري به بازارهاي جديد عرضه كنند. در حال حاضر كشور­هاي آمريكا ، ژاپن و آلمان براي تجاري كردن نانوتكنولوژي فعاليت مي­كنند. همچنين 50 شركت­ آمريكايي نيز در حال تلاش براي توسعه و توليد مواد نانوساختاري هستند.

2- بيوسراميك­ها

   بيوسراميك­ها كاربردهاي بسياري در بدن از جمله لگن، شانه، زانو، تعمير استخوان­هاي آسيب ديده، درمان­ بيماري­ها و كاشت­هاي دنداني خواهند داشت. اروپا كه سيستم قانوني دولت آن كمتر محافظه­كار است، تحقيقات كلينيكي بيشتري در اين زمينه در مقايسه با آمريكا انجام داده است. در كشور آمريكا توجه بسياري به بيوسراميك­ها در دهة اخير شده است. به عنوان نمونه FDA اخيراً يك كاشت زانويي با پوشش سراميكي را به جاي كاشت­هاي زانويي كبالت- كرومي معرفي كرده است.

   در يك پيشرفت جديد ديگر، مطالعات كلينيكي بر روي زانوي سراميكي ديگري انجام گرفته­ است كه اين زانو مي­تواند كاملاً جايگزين زانوي انسان شود. اين زانوي سراميكي از اكسيد زيركونيم ساخته شده است. انگيزه ساخت زانوي سراميكي، به دليل سايش پليمر­ها به هنگامي است كه فلزات سنتي مورد استفاده در زانوي مصنوعي با پلي‌اتيلن تيبيال، مفصل­دار مي­شوند. با شبيه­سازي­هاي آزمايشگاهي نشان داده شده است كه زانوي زيركونيايي، 25 درصد سايش كمتري از زانوهاي فلز/ پلي اتيلن دارد.

   در حال حاضر ميكروسفرهاي شيشه­اي راديو اكتيو در كانادا و هنگ­كنگ براي درمان سرطان كبد استفاده مي­شوند. اين روش مزاياي بسيار مهمي به پزشكان در مبارزه با سرطان مي­دهد، به اين صورت كه تشعشع را مستقيماً به درون تومور مي­رسانند. اين نوع تشعشع بين پنج تا هفت مرتبه قوي­تر از تشعشاتي است كه از بيرون تابانده مي­شوند و هيچ نوع اثرات جانبي يا ناراحتي ندارد. اين روش به زودي در آمريكا ، اروپا و چين نيز پذيرفته خواهد شد. كاربرد اين ميكروسفرهاي شيشه­اي براي درمان سرطان كبد و تومورهاي مغزي نيز مورد مطالعه است و نوع تضعيف شده آن براي درمان آرتريت روماتوييد مورد ارزيابي قرار دارد.

3- پيل­هاي سوختي و سراميك

   پيل­هاي سوختي، تكنولوژي تميز با آلودگي پايين و راندمان بالا براي توليد الكتروشيميايي الكتريسته از سوخت هيدروكربني مي­باشند. اخيراً پيل­هاي سوختي توجه بسيار زيادي را در جامعه فني به خود جلب كرده­اند. همچنين تمايل بسياري به سرمايه­گذاري روي آن­ها وجود دارد. گزارش شده است كه در سال 2000، پيل­هاي سوختي از لحاظ شهرت در مرتبه دوم قرار داشته­اند.

   كارآيي پيل­هاي سوختي در پايگاه­هاي توليد نيروي (برق)، حمل و نقل و توليد برق ارتش مي­باشد. دو پيل سوختي مختلف كه بررسي شده­اند، پيل­هاي سوختي سراميكي دما بالا (كه به پيل­هاي سوختي اكسيد جامد يا SOFC معروفند) و پيل­هاي سوختي الكتروليت پليمري (PEM) مي­باشند. اگر چه PEM ها معمولاً بهترين كانديد براي كاربردهاي خودروسازي هستند، SOFCها نسبت بهPEMها برتري­­هايي دارند. از جمله برتري‌هاي آنها، قابليت استفاده از مونوكسيدكربن به همراه هيدرژن به عنوان سوخت است. همچنين به دليل دماي كاركرد بالاتر sofcها (C 10000-800)، سوخت­هاي هيدروكربني مي­توانند بر روي پيل يا درون آن اصلاح شوند، بدون اينكه لازم باشد از اصلاح كننده­هاي جداگانه استفاده كنيم. SOFCها نياز به كاتاليست­هاي گرانقيمت از جنس فلزات نجيب ندارند. مزاياي ديگر SOFCها راندمان بالا (60 درصد در كاربردهاي ثابت و 40 درصد در كاربردهاي متحرك)، قابليت اطمينان، تشكيل واحد و ميزان خروج بسيار پايين Nox و Sox مي­باشد.

   دو طراحي فعلي براي SOFCها، دو نوع تيوپي و صفحه­اي مي­باشند كه تحت تحقيق و بررسي قرار دارند. طرح صفحه­اي برتري­هايي مانند دانسيته و قدرت بالاتر، دانسيته نيروي حجمي بالاتر و هزينه پايين­تر توليد دارد. عيب طرح صفحه­اي، نياز آن به آب­بندي­هاي دما بالا است. موارد ديگري كه هنوز براي استفاده گسترده SOFC ها بايد با آنها مقابله كنيم، هزينه توليد، زمان شروع به كار، سيكل‌پذيري حرارتي و مقاومت در برابر شوك حرارتي مي­باشند.

4- كاربردهاي ميكروالكترونيكي سراميك­ها

    در آينده، سراميك­ها باز هم در كاربردهاي ميكروالكترونيكي نقش خواهند داشت. مزاياي پايه­هاي سراميكي درون اتصالي مانند ثبات خواص الكتريكي، نشر حرارتي بالا، قدرت تكنيك بالا، خطوط هدايت كاملاً واضح و قابليت سوار كردن اجزاي كنش­پذير، آنها را براي استفاده در قطعات الكترونيكي ايده­آل مي­سازد. برخي از كاربردهاي اين مواد در تلفن­هاي همراه، پيجرها، سيستم­هاي ترمز ضد قفل شونده، كنترل‌كننده­هاي موتور خودرو، باتري قلب و دوربين­هاي ديجيتالي مي­باشد.

در حال حاضر تكنولوژي پايه­هاي سراميكي درون‌اتصالي گوناگون به صورت زير تقسيم بندي شده است:

- پايه­ها

- تكنولوژي فيلم­هاي ضخيم

- سراميك­هاي هم پخت شده دما بالا و دما پايين (HTCC، LTCC)

- تكنولوژي فيلم­هاي نازك

- انواع تكنولوژي­هاي اعمال مس روي سراميك.

    در كاربردهاي ديجيتالي، هنگامي كه اندازه تراشه­ها كوچكتر مي­شود، با سرعت­هاي بيشتري عمل مي­كنند و نشر حرارتي بيشتري دارند. اين تكنولوژي با استفاده از موادي با ثابت دي­الكتريك كمتر پاسخ داده است و قابليت نشر حرارتي را بهبود مي­بخشد. نياز به بهبود عمليات آنالوگ و توجه به نيازمندي­هاي كاربردهاي بي سيم/ فركانس راديويي ما را به سمت مواد عايق بهبود يافته با اتلاف دي­الكتريك پايين(Qبالا) هدايت كرده است.

    تكنولوژي­هاي پايه­هاي سراميكي درون‌اتصالي، زمان رسيدن به بازار را كاهش مي­دهد كه از اهميت شديدي برخوردار است. در آينده، افزايش بيشتر كارآيي و تراكم بيشتر اجزا نيز مورد نياز خواهد بود. اين امر توسط پيشرفت قدرت تفكيك و ساختارهاي چندلايه­اي درون‌اتصالي با آرايش سري يا موازي به دست مي­آيد. هنگامي كه بيشتر تكنولوژي درون‌اتصالي مناسب در مرحله تعريف شده باشد، اين كارايي افزايش يافته و باعث كاهش هزينه­ها مي­گردد.

5- كامپوزيت­هاي زمينه سراميكي

     ناحيه ديگر كاربرد آتي سراميك­ها، در كامپوزيت­هاي سراميكي (CMC) مي­باشد. صنعت نياز شديدي به موادي دارد كه سبك، محكم و مقاوم در برابر خوردگي مكانيكي باشند و قابليت عملكرد در محيط­هاي دما بالا را داشته باشند. دفتر تكنولوژي­هاي صنعتي وزارت انرژي آمريكا، برنامه­اي را آغاز كرده است كه برنامه كامپوزيت­هاي داراي فيبرهاي سراميكي پيوسته(CFCC) ناميده مي­شود. هدف از انجام اين كار مشترك ميان صنعت، آزمايشگاه­هاي ملي، دانشگاه­ها و دولت، ارتقاي روش­هاي پردازش مواد كامپوزيتي سراميكي قابل اعتماد و ارزان مي­باشد.

    كارايي اين مواد در مشعل­هاي تشعشعي متخلخل، فيلترهاي گاز داغ، مشعل­هاي تشعشعي تيوپي شكل و جداره­هاي توربين­هاي گازي احتراقي مورد بررسي قرار گرفته است. CFCCهاي به كار رفته در اين كاربردها مزاياي مهمي در زمينه انرژي، محيط زيست و اقتصاد فراهم خواهند كرد.

    خيلي­ها عقيده دارند كه CMCها علاوه بر كاربردهاي صنعتي، در نسل بعدي سفينه­هاي فضايي و وسايل نقليه فضايي نيز بسيار ضروري خواهند بود. مواد مصرفي فعلي در محيط­هاي احتراقي معمولاً فلزات شديداً سرمايش يافته يا فلزات ديرگداز مي­باشند. CMCها، جايگزين سبكي براي خيلي از مواد مصرفي امروزي مي­باشند. برخي موانعي كه بايد براي كاربرد گسترده CMCها بر آن غلبه كنيم، هزينه الياف (معمولاً الياف غير اكسيدي) و هزينه توليد مي­باشند (توليد سريع­تر و هزينه كمتر).

6- ابر رسانا‌هاي دما بالا

    اگر چه از هنگام كشف ابر رسانا‌هاي دما بالا(HTS) در سال 1986، پيشرفت در اين زمينه رشد آهسته­تري نسبت به قبل داشته است. در پنج سال اخير رشدي در زمينه بهبود خواص اين مواد ديده شده و توسعه آنها گزارش شده است. بر طبق يك احتمال انتظار مي­رود كه بازار HTS در سال 2002 به 62 ميليون دلار برسد.

    HTS مي­تواند سرعت ارتباطات را ترقي بخشد. با كنار هم قرار دادن تكنولوژي ديجيتال ابر رسانا­ها و فيبر نوري، ظرفيت و كارآيي آينده شبكه­ها با سرعت فوق‌العاده بالا از طريق الكترونيك­هاي نيمه­هادي سرمايش­يافته افزايش خواهد يافت و ارتباطات بلادرنگ و كاربردهاي چندرسانا­اي امكان پذير خواهند شد.

    نياز به الكتريسيته، پيوسته افزايش خواهد يافت و انتظار مي­رود كه تا سال 2030 دو برابر شود. احتمالاً استفاده از مواد HTS به منظور افزايش راندمان و هزينه­هاي كمتر حياتي خواهد شد؛ چون سيم­هاي HTS، الكتريسيته را تقريباً بدون هيچ گونه اتلافي عبور مي­دهند. در صنعت برق مي­توان از چنين سيم­­هايي براي توليد سيم­پيچ­ها، هادي­ها، ماشين­ها و وسايل برقي با راندمان بسيار بالا استفاده كرد. استفاده از HTS در اين كاربردها مي­تواند ميلياردها دلار در هزينه انرژي صرفه­جويي كند و با كاهش ميزان سوخت در توليد الكتريسته به محيط زيست كمك كند. در آينده مدارهايي كه از مواد ابر رساناي دما بالا استفاده مي­كنند، سرعت پردازش كامپيوترها را ترقي داده و اتلاف مقاومتي را در كنترل‌كننده­هاي موتور كاهش مي­دهند.

    محققين دانشگاه Aoyama Gakuin توكيوي ژاپن اخيراً كشف كرده­اند كه بوريد منيزيم در دماي k 39 ابررسانا است. با وجود اينكه اين دما در HTS دماي پاييني است، از دمايي كه بيشتر در تركيبات نسبتاً ساده و موجود مشاهده شده بيشتر است و تقريباً دو برابر هر مادة ابررساناي فلزي است. بايد ديد كه مواد جديدي كه كشف خواهند شد، چه موادي خواهند بود و دماي بحراني آنها به چه حدي مي­رسد.

7- زمينه­هاي ديگر كاربرد سراميك

    تكنولوژي­­هاي ديگري كه سراميك­ها در آينده در آنها نقش خواهند داشت، دستگاه­هاي ميكروالكترومكانيكي(MEMS), سيستم­هاي هوشمند با استفاده از مواد سراميكي( يعني پيزو سراميك­ها) و الگوسازي­هاي اوليه سريع خواهند بود. در زمينه MEMS, سراميك­هاي چگالي پايين با استحكام مكانيكي بالا، خنثايي شيميايي، مقاومت در برابر خوردگي مكانيكي و ضريب اصطكاك كم بسيار مناسب هستند.

    اگر بخواهيم بيشتر راجع به آينده فكر كنيم، احتمال وجود كامپيوترهاي سريعتري مي­رود كه بر پايه سيستم دوتايي صفر و يك نيستند. اين كامپيوترها در سطح اتمي عمل خواهند كرد و به جاي المان­هاي نيمه­هادي، داراي نقاط كوانتومي به عنوان واحد مدارشان خواهند بود.

    در زمينه آموزش علم سراميك و مهندسي آن، نمي­توان آينده را به راحتي پيش­بيني كرد، به خصوص هنگامي كه به روند تكامل آن از صد سال پيش مي­نگريم. اميدواريم كه مهندسي سراميك تنها در برنامه­ريزي­هاي موادي ادغام نشود. هنگامي كه مي­بينيم مواد سراميكي چه نقشي دارند و در آينده چگونه نقش خواهند داشت، بدون شك از دست دادن مهندسي سراميك موجب زيان صنعت و جامعه خواهد بود. امروزه آموزش مكاتبه­اي در حال اجرا است و بي­شك در آينده در هر نظامي نقش خواهد داشت. واحدهاي درسي بسياري از مدارس حرفه­اي و دانشگاه­ها از طريق اينترنت قابل دسترسي هستند. حتي مؤسسه تكنولوژي ماساچوست اعلام كرده است كه اين مدرسه مواد درسي لازم براي همه واحدهاي درسي را به طور رايگان از طريق اينترنت ارايه خواهد كرد. اين يك برنامه ده‌ساله است و اين موسسه سالي 7.5 تا 10 ميليون دلار خرج خواهد كرد تا به اين هدف دست يابد. به طور يقين، اين روند شتاب پيدا خواهد كرد.

    انجمن سراميك آمريكا مفتخر است كه در بسياري از پيشرفت­هاي تكنولوژي سراميك به مدت بيش از 100 سال نقش داشته است. بخشي از شبكه جهاني اين انجمن به آينده سراميك­ها اختصاص داده شده است و برنامه­ريزي­هاي چندگانه­اي براي صنعت(مصرف كننده نهايي سراميك)، دانش­آموزان پيش دانشگاهي، جامعه و مطبوعات در دست اجرا دارد.

منبع :www.material.itan.ir

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:6 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

سيلسکوزيس

سيلسکوزيس

آيا می دانيد هرساله ۳۰۰ نفر کارگر در جهان بر اثر بيماری سيليکوزيس جان خود را ازدست می دهند.

آيا می دانيد تعداد افرادی که در سال در خطر ابتلا به بيماری سيليکوزيسند به ۲.۰۰۰.۰۰۰ نفر می رسد.

با محاسبه ميزان آسيب رسانی اين بيماری در محيط کار و ارائه راهکارهای مناسب می توان از اين بيماری به طور ۱۰۰٪ جلوگيری کرد.

بدليل وفور سيليس در محيط اطراف ممکن است با سيليس در تماس باشيم ولی متوجه آن نباشيم.

برای پی بردن به وجود سيليس در محيط کار بايد چند مورد زير زا بررسی کنيم.

  • يافتن عواملی که احتمال وجود سيليس را قوت می بخشند.
  • دانستن نام مواد
  • بررسی برگه های ايمنی مواد(MSDS)

توجه

احتمال خطر تنها هنگامی وجود دارد که سيليس به صورت کريستالی وجود داشته باشد،‌ چه بسا موادی که حاوی سيليسند ولی تا هنگامی که از گردوغبار از آنها متصاعد نشود خطرناک نباشند و چه بسا مواردی که ذرات سيليس در هوا پراکنده اند ولی به چشم ديده نمی شوند.

صنايعی که در آنها احتمال ابتلا به سيليکوزيس وجود دارد:

  • صنايع سیلیس کوبی و کارخانجات شیشه
  • صنايع سفالگری و سراميک سازی
  • صنايع سيمان سازی
  • کوزه گری
  • ذوب آهن
  • حفاری بتون
  • مخلوط سازی بتون
  • تخريب
  • صنايع الکتريکی
  • ريخته گری
  • آسياب کردن
  • شيک اوت قطعات ريخته گری شده و.....
+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:6 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

هنر و سرامیک

هنر و سرامیک

 

کار دستی خانوم زهرا وکیلی

با تشکر از خانم زهرا وکیلی

منابع

www.basaligheha.blogfa.com

www.forum.persiangraphic.com

www.khorshidhonar.mihanblog.com

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:6 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

عرفی سایت های مرتبط با مهندسی مواد

http://www.osmre.gov/

این سایت به معرفی مرکز استخراج معادن سطحی می پردازد . معادن سطحی مد نظر این سایت همان مواد آلی می باشند که توسط گیاهان و درختان و همچنین حیوانات بوجود می آید . جمع آوری این مواد آلی بر طبق قانونی که در ایالات متحده به تصویب رسیده در آن کشور ممکن می باشد . در سایت به مواردی مثل  INDEX مطالب ، راهنمای مطالب سایت ، امکان جستجو بر اساس KEYWORD ، برترین مقاله های منتشر شده ، تحقیقات و تکنولوژی این مواد و معدن ، اخبار و رویدادهای این نوع معدن کاری و آلبوم تصاویر .

 

http://www.infomine.com/

ای سایت با نام  GLOBAL INFO MINE به ارائه اطلاعات درباره موسسه تشکیل دهنده که به اطلاع رسانی در زمینه مهندسی معدن و استخراج مواد از معادن می پردازد اختصاص دارد . در سایت به مواردی برخورد می کنیم که می توان از : اخبار و گزارش رویدادها ، کشورهای تحت پوشش ، کتابخانه ، نقشه ها ، تکنولوژی معدن ، تجهیزات و امکانات به کار گرفته شده در معادن و معرفی مجلات تخصصی در زمینه مهندسی معدن و نیز امکان ثبت نام در سایت به عنوان خدمات این سایت نام برد .

 

http://www.smenet.org/

این سایت به نام SME مربوط به جامعه مهندسان معدن و متالورژی می باشد . در این سایت اعضا می توانند به امکانات زیادی درباره اخبار و اطلاعات و همچنین مجلات و مقالات منتشر شده جدید دست پیدا کنند . اخبار صنایع ، رویدادهای موسسه ، انتشارات موسسه ، منابع اطلاعاتی و آموزش را می توان از جمله موارد خدمات این سایت به شمار آورد .

 

http://www.ausimm.com.au/

این سایت متعلق به انجمن مهندسی معدن و متالورژی استرالیا می باشد . این سایت برای بالا بردن اطلاعات و آگاهی از موضوعات مورد علاقه اعضای آن در زمینه مهندسی معدن و متالورژی تشکیل شده است . در سایت می توان انتشارات موسسه ، قسمت های اطلاعاتی ، آموزش ، کنفرانس های برگزار شده و همچنین اخبار و رویدادهای سایت را مشاهده نمود .

 

http://www.mining-technology.com/

سایت MINING-TECHNOLOGY سایتی است که از سال 1996 درباره مهندسی معدن و تکنولوژی های به کار گرفته شده در این صنعت به ارائه اطلاعات مشغول می باشد . در سایت امکانات SEARCH قرار داده شده است . همچنین می توان به مطالبی چون پروژه های صنعتی معدن ، INDEX اطلاعات موجود در سایت ، اخبار و رویدادهای موسسه ، تولیدات و خدمات ارائه شده و مجلات منتشر شده شرکت در این پایگاه اینترنتی دسترسی پیدا کرد .

 

http://www.saltinstitute.org/10.html

این سایت به معادن نمک می پردازد . در سایت می توان به اطلاعاتی درباره نمک و روش استخراج و تصفیه آن دست یافت . معادن زیر زمینی ، استخراج از آب شور با استفاده از نور خورشید را می توان در سایت مشاهده کرد و درباره آن به کسب مطالب پرداخت .

 

http://www.bmp.gl/E/E_index.html

سایت BMP مرتبط با جامعه مهندسی معدن و اکتشاف نفت می باشد که در این پایگاه اینترنتی به ارائه مطالب درباره مواردی درباره معادن و مخازن نفتی می پردازد . اطلاعاتی که در این سایت ارائه می شوند بر پایه فرمت PDF می باشد .همچنین مطالب ارائه شده در خصوص مکان های تاقدیس ها ، اخبار جدید ، معادن پرکار ، نفت و تکنولوژی های به کار گرفته شده می باشند .

 

http://www.solutionmining.org/

سایت SMRI مربوط به انستیتوی تحقیقات معدن در امریکا می باشد . این سایت به ارائه اطلاعاتی درباره معادن و روش های کشف و استخراج مواد معدنی می پردازد . در سایت امکان جستجو ممکن می باشد ، همچنین آرشیو تحقیقات موسسه در اختیار بازدیدکنندگان قرار دارد ، رویدادها و اخبار سایت را نیز می توان در این پایگاه اینترنتی مشاهده کرد و به منابع اطلاعاتی نیز دسترسی داشت .

 

www.camiro.org/

گروه تحقیقاتی صنایع ومعادن کانادا در این سایت به معرفی خود و فعالیت های انجام گرفته در آن موسسه می پردازد . در سایت می توان به زیر مجموعه های متالورژی ، معادن ، استخراج و LINK به سایت های مرتبط مراجعه کرده و درباره هر کدام به کسب اطلاعات پرداخت .  

 

http://www.diamondregistry.com/world.htm

در این سایت با تولیدات معادن الماس دنیا آشنا می شویم . مقادیر الماس بدست آمده از کشورهای مختلف و اطلاعات فنی درباره محصولات استخراجی از معادن را در این سایت در دسترس خواهیم داشت . همچنین می توان به اخبار صنعتی درباره تکنولوژی های به کار گرفته شده در معادن الماس و اخبار و اطلاعات  الماس در جهان دسترسی پیدا کرد .

 

http://www.minecost.com/

سایت MINE COST به ارائه قیمت مواد معدنی در بازارهای بورس می پردازد . ارزش مواد معدنی که از معادن استخراج می شوند را می توان در این سایت مشاهده کرد. در سایت می توان خدماتی از قبیل انواع معدن ، منبع اطلاعاتی معادن ، امکان ثبت نام در سایت ، منحنی ها و چارت های قیمت و گالری تصاویر و امکان جستجو در مطالب سایت را دریافت کرد .

 

http://www.mine-engineer.com/

سایت MINE-ENGINEER سایتی است که درباره اطلاعات مهندسی معدن به ارائه مطالب می پردازد . در سایت به مطالبی چون اطلاعات معدن ، مواد معدنی ، زغال سنگ ، روش های تصفیه مواد در معادن ، فیلم هایی از معادن مختلف ، LINK به سایت های مرتبط ، انتشارات سایت ، امکانات جستجو در سایت وچارت های مربوط به معادن مختلف برخورد می کنیم .

 

http://www.mininginformation.com/

مجله MINING JOURNAL را می توان در این سایت مشاهده کرد . این ژورنال به ارائه اطلاعات درباره معادن ، محصولات معدنی ، تکنولوژی های جدید به کار گرفته شده در معادن و مطالب دیگر در زمینه مهندسی معدن می پردازد . در سایت امکان عضویت وجود دارد ، همچنین می توان کپی از نسخه موجو مجله را دریافت نموده و یا با ورود به آرشیو مجلات از نسخه های قبلی به کسب اطلاعات و دریافت کپی از آنها پرداخت . آخرین اخبار معادن را می توان در این مجله مشاهده کرد .

 

http://www.minewise.com.au/

نرم افزار MINE WISE یک برنامه آموزشی شبیه سازی معادن می باشد که می تواند کاربردهای زیادی داشته باشد . امکانات چند رسانه ای نرم افزار این امکان را به کاربر می دهد تا آموزشی بهتر و واقعی تر داشت باشد . این نرم افزار برای دانشجویان رشته مهندسی معدن توصیه می شود . 

 

www.intierra.com/

سایت INTIERRA یک منبع اطلاعات و اخبار در زمینه مهندسی معدن می باشد . در این سایت می توان عضو شد و از خدمات آن استفاده نمود . این سایت خدماتی از قبیل LINK هایی به موسسات و سایت های مرتبط ، اخبار ، رویدادها ، نقشه هایی از مناطق معدنی و خبرنامه را به مراجعین خود ارائه می کند . 

 

http://www.coalinternational.co.uk/

سایت COAL INTERNATIONAL یک سایت روسی درباره زغال سنگ می باشد . در این سایت می توان به اطلاعاتی درباره زغال سنگ ، معادن آن ، معادن فعال ، معادن تمام شده و معادنی که هنوز از آنها بهره برداری نشده است دسترسی پیدا کرد .این سایت به دو زبان انگلیسی و روسی ارائه شده است . امکان SEARCH در این سایت برمبنای سه نوع KEYWORD ممکن است که اخبار ، تولیدات و شرکت ها را دربر می گیرد . در سایت می توان به منابع خبری ، ژورنال منتشر شده در موسسه ، امکانات SEARCH و تولید زغال سنگ دسترسی پیدا کرد .

 

http://www.poltegor-eng.com.pl/eng/uslugi0.htm

شرکت مهندسی POLTEGOR موسسه ای می باشد که در زمینه مهندسی معدن ، زمین شناسی ، جلوگیری از ضایعات در معادن ، ابزارآلات به کار گرفته شده در معادن و حفظ محیط زیست در اطراف معادن فعالیت دارد . در سایت می توان به اطلاعاتی درباره معادن روباز ، بررسی آب های زیر زمینی و هیدروتکنیک نیز دست پیدا کرد .

 

http://www.seas.columbia.edu/krumb/

دپارتمان مهندسی زمین شناسی و بوم شناسی دانشگاه HENRY KRUMB در این سایت به معرفی فعالیت های خود می پردازد . در سایت می توان با برنامه های موسسه آشنا شد ، همچنین امکان آشنایی با دانشکده ها و اساتید موسسه فراهم آمده است . در ضمن می توان به منابع اطلاعاتی درباره منابع تحقیقاتی ، اخبار ، رویدادهای موسسه و انتشارات این دانشگاه در سایت دسترسی پیدا کرد .

 

http://www.engr.arizona.edu/

این سایت مربوط به یک کالج مهندسی به نام AZENGINEERING می شود . موضوع اصلی و رشته اصلی این موسسه مهندسی معدن می باشد . در سایت می توان با این موسسه آشنا شده و درباره آن اطلاعاتی را کسب کرد . اطلاعاتی درباره موارد آکادمیک ، تحقیقات و مقالات ارائه شده در موسسه ، اطلاعاتی درباره اساتید و دانشجویان و تحقیقات به عمل آمده به صورت مشارکتی در این دانشگاه را می توان در این سایت مشاهده کرد .

 

http://www.egee.psu.edu/

سایت PENN STATE یک مرکز اطلاع رسانی درباره رشته های مرتبط با زمین شناسی ، معدن و مهندسی استخراج مواد نفتی از زمین می باشد . در سایت می توان با مراجعه به هر کدام از رشته های ذکر شده و رشته های که در این رابطه در سایت ارائه شده اند به اطلاعاتی در رابطه با آنها دست یافت . در صفحه اول سایت اخبار و گزارشات رویدادهای به وقوع پیوسته در زمینه علوم مربوط به زمین را می توان مشاهده کرد .

 

http://www.mg.mtu.edu/

این سایت مربوط به کالج مهندسی معدن در MICHIGAN می باشد . این سایت به ارائه مطالبی درباره اساتید ، دانشجویان ، اخبار و اطلاعاتی درباره مهندسی معدن ، برنامه های توسعه ، LINK های مختلف به سایت های مربوط و همچنین معرفی دپارتمان مهندسی معدن موسسه و دپارتمان متالورژی موسسه پرداخته می شود .

 

www.engr.uky.edu/mng/index.html

این سایت متعلق به دانشکده مهندسی معدن دانشگاه KENTUCKY می باشد . در سایت می توان به مطالبی درباره اساتید و دانشجویان این مرکز ، آموزش ، برنامه های آموزشی ، تحقیقات و مقالات ، سمینارها ، امکانات SEARCH وهمچنین LINK به سایت های مرتبط دسترسی پیدا کرد .

 

http://www.mining.vt.edu/

این سایت به نام  VIRGINIA TECH درباره مهندسی معدن و مواد معدنی به ارائه مطالب و اطلاعات می پردازد . سایت متعلق به دانشکده مهندسی معدن HOLDEN HALL می باشد ومطالبی چون : اطلاعات اساتید ، دانشجویان ، اطلاعت آکادمیک ، تحقیقات به عمل آمده در موسسه و مقالات را در بر می گیرد .

 

http://www.mines.edu/academic/mining/

دانشکده مهندسی معدن دانشگاه COLORADO را می توانید در این سایت ملاقات کنید . در این سایت به مواردی چون آموزش ها ، لابراتوارها و آزمایشگاه ها ، اساتید و دانشجویان موسسه و مرکز تحقیقات دانشکده پرداخته می شود .

 

http://www.unr.edu/mines/mine-eng/

دانشکده مهندسی معدن دانشگاه NEVADA به نام  MACKAY در این سایت به معرفی خود می پردازد . این موسسه با هدف افزایش آگاهی و اطلاعات درباره معادن و منابع مواد معدنی بنا شده است و تا کنون متخصصان زیادی را تربیت کرده است . در سایت می توان با برنامه های آموزشی موسسه ، مهندسی تخصصی معدن ، دانشجویان و اساتید ، تحقیقات به عمل آمده در این دانشکده ، کتابخانه مهندسی معدن و همچنین LINK به سایت های مرتبط آشنا شد و در صورت لزوم از آنها بهره برد .

 

http://www.uaf.edu/sme/index.html

دانشکده مهندسی معدن دانشگاه ALASKA در این سایت به معرفی خود می پردازد . خبرنامه های دانشکده را می توان در سایت مشاهده کرد ، همچنین می توان به منابع تحقیقاتی و مقالات منتشر شده در این سایت دسترسی پیدا کرد .

 

http://www.isee.org/

این سایت به انجمن بین المللی مهندسی انفجار تعلق دارد که یکی از زیر مجموعه های رشته مهندسی معدن می باشد . در این سایت می توان با عناوین دروس این رشته جالب آشنا شد ، انتشارات موسسه را دریافت کرد ، ژورنال هایی از انفجارهای کنترل شده زیر زمینی و رو زمینی را مشاهده کرد و همچنین با برنامه های این موسسه برای گسترش علمی مهندسی انفجار برای امنیت معادن و کارگران آشنا شد .

 

http://www.pitandquarry.com/pitandquarry/

سایت PIT & QUARRY به معرفی ابزارآلات مورد استفاده در معادن شن و گودال های معدنی می پردازد . انواع ماشین های حفاری ، ماشین های بهره برداری ، انواع ماشین آلات حمل و نقل مواد استخراج شده را می توان در این سایت مشاهده کرد . همچنین می توان در سایت یک ژورنال تخصصی را به نام خود سایت مشاهده کرد . در سایت به اخبار و گزارش رویدادهای معدن نیز برخورد می کنیم و همچنین می توانیم این اخبار را از آرشیو که متعلق به زمان گذشته است نیز دریافت کنیم .

 

http://www.riu.com.au/

سایت RIU که فراهم کننده اطلاعات مهندسی معادن می باشد در پایگاه اینترنتی خود به معرفی فعالیت های خود می پردازد . اعم فعالیت های این موسسه در راستای برگزاری کنفرانس های تخصصی درباره مهندسی معدن و انتشار مجلات و کتب مهندسی معدن می باشد .

 

http://www.mining-media.com/emj/index.html

در این سایت با ژورنال مهندسی معدن به نام E&MJ آشنا می شویم . این ژورنال اطلاعاتی درباره مهندسی معدن و موارد جنبی آن را به علاقمندان ارائه می کند . با عضویت در این سایت می توان به اشتراک مجله در آمد و آن را دریافت کرد .

 

www.miningrecord.com/

این سایت با نام THE MINING RECORD یک منبع بین المللی خبری برای اخبار و رویدادهای مهندسی معدن محسوب می شود . اطلاعات درباره تولیدات و محصولات ، معادن جدید ، ایمنی در معادن و LINK به سایت های مرتبط صنعتی را می توان در سایت مشاهده کرد . همچنین خبرهای جدید این صنعت در این سایت به روزرسانی شده و همواره تازه می باشند .

 

www.platinum.matthey.com/publications/index.php

سایت PLATINUM MATTEHY سایتی است که درباره پلاتین به ارائه اطلاعات می پردازد . پلاتین یکی از گران بها ترین فلزات است که به طلای سفید مشهور است . در سایت می توان مطالبی درباره این ماده پرارزش بدست آورد ، همچنین امکانات SEARCH این سایت را می توان به کمک طلبید و از آن برای جستجوی منابع اطلاعاتی دیگر مورد استفاده قرار داد .

 

http://me.smenet.org/issuelist.cfm

این سایت به جامعه مهندسی معدن و متالورژی و انفجار امریکا AIME تعلق دارد . در سایت می توان به مطالبی درباره مهندسی معدن دست یافت که از نتایج جدیدترین تحقیقات حاصل شده اند . همچنین مواردی مثل انتشارات موسسه ، کتاب های ONLINE ، ژورنال M&MP و مجله تخصصی مهدن موسسه به نام MINING را در این سایت مشاهده می کنیم . مطالبی چون امکانات آموزشی ، کتابخانه دیجیتالی ، اخبار و گزارش رویدادها ، کنفزانس ها و LINK های موجود در این سایت را می توان در پایین صفحه اصلی این سایت مشاهده نمود .

 

www.mining-media.com/ca/index.html

این سایت به معرفی مجله ای به نام COAL AGE می پردازد که درباره زغال سنگ ، کاربردهای آن در گذشته و حال به ارائه مطالب می پردازد . این مجله را می توان از طریق عضویت دریافت کرد . همچنین در این سایت می توان اطلاعاتی درباره مجله مورد بحث از دیدگاه متخصصان دریافت کرد .

 

http://www.msha.gov/

این سایت مربوط به سازمان همایت از کارگران در امریکا می باشد و به معرفی یکی از زیرمجموعه های این موسسه تحت عنوان حفاظت از کارگران و ایمنی در معادن می پردازد . حفظ ایمنی در معادن از جمله اعمال تصلی است که باید چه در هنگام حفر و چه هنگام بهره برداری باید رعایت گردد . در سایت می توان به انتشارات موسسه در این رابطه دسترسی پیدا کرد ، همچنین می توان قوانین حاکم بر ایمنی در معادن امریکا را در سایت مورد بازدید قرار داد . امکانات جستجوی قرار داده شده در این سایت امکان جستجو و یافتن مطالب مرتبط با ایمنی در معادن را فراهم می کند .

 

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:6 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

استفاده ار فناوری نانو برای دیر سوز کردن پلیمرها

ويژگي‌هاي نانوكامپوزيت‌هاي پليمر – خاك­رس

خواص مكانيكي نانوكامپوزيت‌هاي پليمر-نايلون6 كه از نظر حجمي فقط حاوي پنج درصد سيليكات است، بهبود فوق‌العاده­اي را نسبت به نايلون خالص از خود نشان مي‌دهد. مقاومت كششي اين نانوكامپوزيت 40 درصد بيشتر، مدول كششي آن 68 درصد بيشتر، انعطاف‌پذيري آن 60 درصد بيشتر و مدول انعطاف آن 126 درصد بيشتر از پليمر اصلي است. دماي تغيير شكل گرمايي آن نيز از 65 درجه سانتي­گراد به 152 درجه سانتي­گراد افزايش يافته است. در حاليكه در برابر همة اين تغييرات مناسب، فقط 10درصد از مقاومت ضربه آن كاسته شده است.

نتايج تحقيقات حاكي از آن است كه ميزان آتشگيري در اين نانو كامپوزيت پليمري حدود 70 درصد نسبت به پليمر خالص كاهش نشان مي­دهد و اين در حالي است كه اغلب خواص كاربردي پليمر نيز تقويت مي­شود. البته كاهش در ميزان آتشگيري پليمرها از قديم مورد بررسي بوده است. بشر با تركيب مواد افزودني به پليمر ميزان آتشگيري آنرا كاهش داد ولي متاسفانه خواص كاربردي پليمر هم متناسب با آن كاهش مي­يافته است. در واقع كاهش در آتشگيري همزمان با بهبود خواص كاربري پليمرها ويژگي منحصر به فرد فناوري نانو است، خصوصاً اينكه تنها با افزودن 6 درصد ماده افزودني به پليمر تا 70 درصد آتشگيري آن كاهش مي­يابد.

برخي نانوكامپوزيت‌هاي پليمر – خاك­رس پايداري حرارتي بيشتري از خود نشان مي‌دهند كه اهميت ويژه‌اي براي بهبود مقاومت در برابر آتش­گيري دارد. اين مواد همچنين نفوذپذيري كمتري در برابر گاز و مقاومت بيشتري در برابر حلال‌ها از خود نشان مي‌دهند.

استانداردسازي؛ ابزار قدرت در دست كشورهاي پيشروي صنعتي

تطابق با استانداردهاي جديد موضوعي است كه همواره كشورهاي پيشرو بر كشورهاي پيرو ديكته كرده‌اند. در كشورهاي پيشرو صنعتي،‌ استانداردها همواره رو به بهبود است. در اين كشورها براساس جديدترين نتايج تحقيقات و مطالعات متخصصان، هر چند وقت يكبار، استانداردها دستخوش تغيير مي‌شوند و ديگر كشورها ناچار خواهند بود در مراودات تجاري خود با آنها اين استانداردها را رعايت كنند و به اين ترتيب، مجبور مي‌شوند كه نتايج تحقيقات آنها را خريداري كنند. مطلب زير مثالي از اين موارد است:

چندي پيش در جرايد اعلام شد كه بنا بر تصميم جديد اتحاديه اروپا، هواپيماهايي كه مجهز به سيستم جديد ناوبري (مطابق با استاندارد جديد پرواز)‌ نباشند، اجازه پرواز بر فراز آسمان اروپا را ندارند. در آن زمان در كشور ما فقط تعداد معدودي از هواپيماهاي مجهز به اين سيستم وجود داشت. اخيراً هم اتحاديه مزبور اعلام كرده است كه ورود كاميون‌هاي فاقد استاندارد زيست­محيطي به خاك اروپا ممنوع است. در پي اين اعلام، خودروسازان ايراني به ناچار استانداردهاي خود را با شرايط جديد تطبيق دادند.

نكتة پاياني؛ نتيجه­گيري

هر چند ممكن است استفاده از برخي فناوري­ها در كشور ما در حال حاضر موضوعيت نداشته و يا اينكه مقرون به صرفه نباشد. ولي اگر جهت­گيري تحقيقات و پژوهش­ها در جهان را مد نظر قرار دهيم متوجه مي­شويم كه در آينده نزديك ناگزير به استفاده از اين فناوري­ها خواهيم بود. بنابراين لازم است از فرصت­هاي موجود براي ايجاد اين توانمندي­ها بهره بگيريم تا در زمان مناسب از اين پتانسيل­ها استفاده كنيم.

به­عبارت ديگر لازم است مراكز پژوهشي و تحقيقاتي همواره لااقل يك نسل از صنعت جلوتر باشند. در اين صورت ضمن امكان هدايت بخش صنعت به سمت و سوي معين، پاسخ به مشكلات صنعت نيز همواره قابل پيش­بيني بوده و در اين مراكز در دسترس خواهد بود.

منبع:باشگاه مهندسان ایران

 

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:6 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

الیاف سرامیک سپید

الیاف سرامیک سپید

محصولات الياف سراميك نوعي از الياف آلومينوسيليكاتي مي باشند كه نسوز بوده و عمدتا“ از ذوب و دميدن مذاب كائولن با خلوص بالا و يا مواد مرسوم تري شامل تركيبي از پودر خالص آلومينا و سيليس در كوره هاي قوس الكتريكي تهيه مي گردند. الياف حاصل، سفيد رنگ و داراي ساختار غيربلوري بوده و مي توانند جهت ساخت انواع عايق هاي نسوز با اشكال متفاوت جهت كاربرد در طيف گسترده حرارتي تا دماهاي بالاي C° 1400 مورد استفاده قرار گيرند.

الياف فله
اين محصول شامل توده اي از الياف بلند و نسوز سراميكي با توزيع جهات اتفاقي است، جايگزين مناسب آزبست بوده و از كاربردهاي آن مي توان به اتصالات انبساطي ،تعميرات اضطراري و فوري، درزبندي حرارتي ديواره هاي ديگهاي بخار و كوره ها و كاربرد در ساخت مواد كامپوزيتي زمينه پلاستيكي و رزيني اشاره نمود.



مشخصات فيزيکي و شيميايي
پتوي سراميكي
پتوي سراميكي محصولي نسوز ، عايق و انعطاف پذير بوده كه منحصرا از الياف فله ساخته مي شود و در ساخت آن نيازي به هيچ نوع چسب و عامل اتصال نيست. استحكام پتوها تحت فرايند سوزن كاري افزايش مي يابد. اين محصول در ضخامت ها و دانسيته هاي مختلف موجود است.

مشخصات فيزيکي و شيميايي
صفحه سراميكي
صفحات سراميكي نوعي كامپوزيت از الياف نسوز سراميكي مي باشند. اين محصولات معمولا توسط مذاب فلزات غيرآهني ،تر نشده و مقاومت بالايي در برابر لب پرشدن ،شوك حرارتي و سايش دارد و مي توان آن را براحتي بريده و شكل داد. محصول صفحه سراميكي داراي درصد پائيني چسب آلي جهت بهبود استحكام خام است كه در دمايي در حدود 100 درجه اولين مرحله پخت خواهد سوخت.
مدول
از تا كردن و انباشتن پتوهاي سراميكي قطعاتي شكل مي گيرند كه مدول ناميده مي شوند.اين مدول ها براي نصب در بدنه كوره ها و ساير كاربردها آماده مي باشند. ضخامت و دانسيته آنها به گونه اي طراحي مي شود كه با توجه به مصرف انرژي ،پوشش موثري باشند. دانسيته استانداردبراي نصب در محدوده Kg/m3 300 -100 مي باشد.
استفاده از الياف سراميكي كه بصورت سرام پتو و يا سرام صفحه جهت عايق بندي كوره ها و ساير مراكز حرارتي بكار ميرود علاوه بر صرفه جوئي در مصرف انرژي ، از فرسايش زودرس دستگاه ها و ماشين آلات كارخانجات محافظت مي نمايند. اين مواد نسوز بوده و در دماهاي C1260 تا C1400 قابل مصرف مي باشند
+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:6 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

ساختمان بلوری

آزمایش ساده

یک لیوان معمولی برداشته و آن را از آب پر کنید. حال مقداری شکر در داخل لیوان ریخته و آن را با قاشق به هم بزنید، تا شکر کاملا در آب حل گردد. این عمل را تا جایی ادامه بدهید که دیگر شکر اضافه شده به آب لیوان در آن حل نشود و در لیوان ته نشین گردد. چنین محلولی را اصطلاحا محلول اشباع شده آب و شکر می‌گویند.


حال یک دانه حبه قند را که قسمتی از آن شکسته شده است و بصورت مکعب کامل نمی‌باشد، انتخاب کنید حال حبه قند را بوسیله یک تکه نخ بسته و در داخل لیوان آویزان کنید. بعد از چند روز ملاحظه می‌کنید که قسمت شکسته شده حبه قند کاملا ترمیم یافته و حبه قند بصورت مکعب کامل در آمده است. این آزمایش نمونه بسیار ساده از رشد بلور است.  

ساختار کلی

بلور ایده آل از تکرار بی پایان واحدهای ساختاری همانند در فضا بوجود می‌آید. در ساده‌ترین بلورها ، مانند مس ، نقره ، آهن و فلزات قلیایی ، این واحدهای ساختاری یک تک اتم است. در اکثر مواد واحد ساختاری شامل چندین اتم یا ملکول است. در بلورهای معدنی این تعداد تا حدود 100 و در بلورهای پروتئین به 10000 می‌رسد. ساختار تمام بلورها بر حسب شبکه‌ای که به هر نقطه آن گروهی از اتم‌ها متصل هستند، توصیف می‌گردد. این گروه اتمها را پایه می‌گویند. پایه در فضا تکرار می‌شود تا ساختار بلور را تشکیل دهد.

ساختار بلوری غیر ایده آل

از نظر بلورنگاران کلاسیک ، بلور ایده‌آل از تکرار دوره‌ای واحدهای یکسان در فضا شکل می‌گیرد. ولی هیچ دلیل عمومی وجود ندارد که بلور ایده‌آل حالت می‌نیمم انرژی اتمها در صفر مطلق باشد. در طبیعت ساختارهای بسیاری وجود دارند که با آنکه منظم هستند، کاملا دوره نیستند. نظر ایده‌آل بلورنگاران لزوما یک قانون طبیعت نیست. بعضی از ساختارهای غیر دوره‌ای ممکن است فقط فرا پایدار باشند و طول عمر بسیار درازی داشته باشند.

                     -----------------------------------------------------

انوع ساختار بلوری
انواع مختلف ساختارهای بلوری وجود دارند که چند مورد از ساختارهای بلوری ساده و مورد توجه همگانی عبارتند از:

  • بلور مکعبی مرکز سطحی (fcc) :
    در این حالت سلول یاخته بسیط ، لوزی رخ است. بردارهای انتقال بسیط نقطه شبکه واقع در مبدا را به نقاط شبکه واقع در مراکز وجوه وصل می‌کنند .

  • بلور مکعبی مرکز حجمی (bcc) :
    در این حالت یاخته بسیط لوزی رخی است که هر ضلع آن برابر است و زاویه بین اضلاع مجاور است.

  • بلور کلرید سدیم Nacl :
    در این حالت پایه شامل یک اتم Na و یک اتم Cl است که به اندازه نصف تعداد اصلی مکعب یکه از هم فاصله دارند.

                 

  • بلور کلرید سزیم CsCl :
    در این حالت در هر یاخته بسیط یک مولکول وجود دارد. هر اتم در مرکز مکعبی متشکل از اتمهای نوع مخالف قرار دارد.

                     

                    ---------------------------------------------------------------

  • ساختار بلوری تنگ پکیده شش گوش (hcp) :
    در این ساختار مکان‌های اتمی یک شبکه فضایی را بوجود نمی‌آورند. شبکه فضایی یک شش گوشی ساده است که به هر نقطه شبکه آن پایه‌ای با دو اتم یکسان مربوط می‌شود.

  •               --------------------------------------------------------------- 

  • ساختار الماسی :
    در این حالت شبکه فضایی fcc است. این ساختار نتیجه پیوند کووالانسی راستایی است.

  •               --------------------------------------------------------------- 

  • ساختار مکعبی سولفید روی zns :

                                        

  • ساختار الماس را می‌توان به صورت دو ساختار fcc که نسبت به یکدیگر به اندازه یک چهارم قطر اصلی جابجا شده‌اند، در نظر گرفت. ساختار مکعبی سولفید روی از قرار دادن اتمهای zn روی یک شبکه fcc و اتمهای S رویی شبکه fcc دیگر نتیجه می‌شود.

  •           ------------------------------------------------------------------------

  • ساختار شش گوشی سولفید روی ( و ورلستاین ) :

                                    

اگر فقط ا تمهای همسایه اول را در نظر بگیرید، نمی‌توان بین دو حالت zns مکعبی و شش گوشی فرق گذاشت. اما اگر همسایه‌های دوم را در نظر بگیریم می‌توان این دو حالت را از هم تمییز داد.............

منبع!! 

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:5 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

سرامیک های مغناطیسی چیستند و چه کاربردی دارند

مواد مغناطيسي از جمله مواد مهندسي بسيار مهمي هستند كه كاربردهاي مختلفي را به خود اختصاص داده­اند. به طور مثال مي­توان به كاربرد آنها در سيستم­هاي الكترونيكي اشاره كرد كه هر روزه از آنها استفاده مي­كنيم. متن زير كه از خبرنامة انجمن سراميك ايران (شمارة 10) نقل شده است، به معرفي و كاربرد مواد مغناطيسي پرداخته است:

 

به طور كلي مواد مغناطيسي به دو دسته سخت­مغناطيس (نظير آهنرباهاي دائم) و نرم­مغناطيس (نظير مواد مغناطيسي با پسماند مغناطيسي كم)تقسيم­بندي مي­شوند :

 

 ۱.آهنرباهاي دائم سراميكي

مواد مغناطيسي دائم به دسته­اي از مواد اطلاق مي­شود كه خاصيت مغناطيسي خود را پس از حذف ميدان مغناطيسي خارجي حفظ مي­كنند و كاربردهاي وسيعي را به خود اختصاص داده­اند. به عنوان مثال مي­توان از كاربرد آنها در يخچال­ها، موتورهاي جريان مستقيم، نگهدارنده­ها، دستگاه­هاي سنجش، بلندگوها و بسياري موارد ديگر نام برد.
اكثر آهنرباهاي دائمي تجارتي، از فريت­هاي سخت­مغناطيس سراميكي تشكيل شده­اند كه حاوي اكسيدهاي مختلفي مي­باشند. البته قيمت مواد اوليه فريت­هاي سخت­مغناطيس، در مقايسه با مواد مورد نياز براي آهنرباهاي فلزي نظير آلياژ AlNiCo و يا تركيبات آلياژهاي كمياب خاكي، كمتر مي­باشد. همچنين لازم به ذكر است كه فريت­هاي سخت­مغناطيس سراميكي، به لحاظ دارا بودن ميدان­هاي پسماندزداي (Hc) قوي­تر در مقايسه با آهنرباهاي فلزي نظيرAlNiCo، مي­توانند در ابعاد كوچكتري، بدون اينكه مواجه با خطر ميدان­هاي آهنربازدا باشند، تهيه شوند .

فريت­هاي سخت­مغناطيس سراميكي از نوع هگزاگونال، يك بخش از خانواده اكسيدهاي كمپلكس با فرمول عمومي MO.6Fe2O3 مي­باشند كه MO معرف اكسيدهاي: باريم، استرانسيم، سرب و يا تركيبي از اين عناصر مي­باشند. از مواد مهم تجارتي در اين گروه مي­توان به فريت­هاي باريم با فرمول BaO.6Fe2O3 و فريت استرانسيم با فرمول SrO.6Fe2O3 اشاره كرد.

در اين راستا از افزودني­هاي مختلفي نظير Sio2 يا AL2O3 بمنظور افزايش ميدان پسماندزداي (Hc) و كمك زينتر، استفاده مي­گردد. سراميك­هاي مغناطيسي همچنين بر مبناي ميزان نظم ريزساختارشان كه در پروسه توليد قابل كنترل مي­­باشد، به دو گروه تقسيم مي­شوند:

نوع اول مگنت­هاي آنيزوتروپ(جهت­دار)، كه داراي يك محور ترجيهي مغناطيسي مي­باشند و نوع دوم مگنت­هاي ايزوتروپ (غيرجهت­دار)، كه داراي يك بافت ريزساختاري جهت­دار نمي­باشند و خواص مشابهي را در جهات مختلف از خود نشان مي­دهند. همچنين در مگنت­هاي جهت­دار آنيزوتروپ بخاطر وجود يك محور يكسان، انرژي مغناطيسي ماكزيمم مي­باشد.

كاربرد مواد مغناطيسي دائم بر پاية عملكرد ويژه مغناطيسي­شان مي­باشد و در سيستم­هاي فضانوردي، كامپيوتر، الكترونيك، پزشكي، صنعت خودروسازي، صنايع نظامي، وسايل انتقال اطلاعات و غيره مشاهده مي­شوند. در واقع فريت­هاي سخت مغناطيس سراميكي در بسياري از موارد مورد استفاده قرار مي­گيرند: از اسباب­بازي­هاي ساده و قفل­هاي كابينت گرفته تا موتورهاي الكتريكي DC.

آهنرباهاي بزرگ در سپراتورهاي مغناطيسي براي تغليظ مينرال­ها و فيلترهاي آبي و آهنرباهاي كوچك در صفحات نمايشگر اطلاعات مورد استفاده قرار مي­گيرند. در صنعت، آهنرباهاي دائم سراميكي به چندين گروه تقسيم مي­شوند: سراميك­هاي مغناطيسي مشهور به گروه 1، از مواد ارزان قيمت ساخته مي­شوند و كاربرد­­هايي نظير: قفل­هاي ساده، كوپل­هاي مغناطيسي هم­محور براي كنتور­هاي آب و ياتاقان­هاي بدون اصطكاك در كنتورهاي برق را به خود اختصاص داده­اند.

سراميك­هاي مغناطيسي مشهور به گروه 2، در موتورهاي DC مورد استفاده در خودروها، موتورهاي پله­اي (Stepper Motors ) و كوپل­هاي مغناطيسي هم­محور مورد استفاده قرار مي­گيرند.

سراميك­هاي مغناطيسي مشهور به گروه 5 ، بصورت آهنرباهاي حلقه­اي شكل در بلندگوها و جداكنندهاي مغناطيسي و ديسك­هاي مورد استفاده در كوپل­هاي مغناطيسي، مورد مصرف قرار مي­گيرند.

سراميك­هاي مغناطيسي مشهور به گروه 7 و 8، در موتورهاي DC ، موتورهاي Brushiess DC و ژنراتورها و محرك­هاي القايي خطي استفاده مي­شوند .

 

۲. فريت­هاي نرم­مغناطيس


مواد نرم­مغناطيس بطور كلي با اعمال ميدان­هاي ضعيف مغناطيسي، خاصيت مغناطيسي از خود نشان مي­د­هند. وقتي نيروي اعمالي حذف مي­شود، خاصيت مغناطيسي باقيمانده در آن­ها تضعيف مي­گردد. اهميت نرم­مغناطيس­ها در بسياري از سيستم­هاي الكتريكي و الكترونيكي مشهود است .
مواد نرم­مغناطيس در سيستم­هاي توزيع نيرو، تغيير انرژي الكتريكي به مكانيكي و ارتباطات مايكروويو مورد استفاده قرار مي­گيرند. آنها همچنين به عنوان مبدل­هاي الكتريكي و مواد فعال جهت ذخيره­سازي اطلاعات در بسياري از سيستم­هاي اطلاع­رساني عمل مي­كنند. بسياري از كاربردهاي جديد آنها در اثر بهبود خواص و ويژگي­هاي اين مواد بوده است.

مواد اولية فريت­هاي نرم­مغناطيس، اكسيدهاي سراميكي هموژني هستند كه اكسيد آهن به عنوان جزء اصلي آنها مي­باشد. فريت­ها مي­توانند ساختار­هاي كريستالي متفاوتي را دارا باشند.

بطور كلي 3 ساختار كريستالي براي فريت­هاي تجاري امروزي شناخته شده است:

اولين كلاس داراي ساختار مگنتوپلامبايت هگزاگونالي است (مثل BaFe12O19) دومين كلاس داراي ساختار گارنت مي­باشد كه به گارنت مغناطيسي يا فريت­هاي مايكروويو نيز شهرت دارد. فرمول عمومي اين گروه بصورت 3M2O3.5FeO3 يا M3Fe5O12 مي­باشد. يون­هاي فلزي در اين تركيب، در مقايسه با دو كلاس ديگر سه ظرفيتي هستند. در گارنت­هاي مغناطيسيM، معمولاً ايتريم (Y)+3 يا يكي از يون­هاي كمياب خاكي­ها نظير Gd+3 بصورت (Gd3Fe5O12) مي­باشد.

سومين كلاس داراي ساختار اسپينلي مي­باشد. در اينجا، اكسيدهاي آهن يا فلزاتي نظير: نيكل، منگنز، روي، منيزيم و كبالت بصورت منفرد يا تركيبي وجود دارند. كلاس اسپينلي نام خود را از مينرال غير مغناطيسي MgAl2o4 يا MgAl2o3 گرفته است و داراي ساختار مكعبي پيچيده­اي مي­باشد. در اسپينل­هاي مغناطيسي، يون دوظرفيتي Mg2+ مي­تواند توسط Cu2+، Co2+، Fe2+، Zn2+، Li2+ ، Mn2+، Ni2+، و يا در بيشتر مواقع با تركيبي از اين يون­ها جايگزين گردد. يون Al3+ نيز مي­تواند جانشين Fe3+ گردد.

اسپينل­هاي مغناطيسي داراي فرمول عمومي MFe2O4 يا MO.Fe2O3 مي­باشند .

نرم­مغناطيس­ها همچنين بر اساس محدوده فركانسي نيز تقسيم بندي مي­شوند:

فريت­هاي غير مايكروويو براي فركانس­هايي از محدوده شنوايي تا 500MHz

فريت­هاي مايكروويو براي فركانس­هايي در محدوده 100MHz-500GHz

فريت­هاي غير مايكروويو خود به دو بخش زير تقسيم مي­شوند:

فريت­ها با حلقه هيستريزيس مستطيلي شكل براي حافظه­هاي كامپيوتري

فريت­هاي خطي(مركب از فريت­هاي منگنز- روي و نيكل- روي) براي مبدل­ها و سلف­ها در فيلترها

فريت­هاي مايكروويو، فراهم كننده يك محيط غيرفعال با تلفات كم مي­باشند كه اجازه انتشار امواج را با تلفات ناچيز فراهم مي­كنند. در حقيقت با توجه به اينكه امواج الكترومغناطيس از دو مولفه الكتريكي و مغناطيسي تشكيل شده­اند، با برهم­كنش مولفه مغناطيسي موج با ممان­هاي مغناطيسي ماده و مولفه الكتريكي موج با مولفه دي الكتريكي فريت، رفتار موج الكترومغناطيس تحت تاثير پارامترهايي نظير قابليت نفوذ مغناطيسي، قابليت نفوذ دي­الكتريكي و آهنربايش ماده قرار مي­گيرد. با به كار بردن يك ميدان مغناطيسي DC خارجي، واكنشي بين سينگال مايكروويو و محيط انتشار موج( فريت) صورت مي­پذيرد كه امكان كنترل آن را فراهم مي­سازد.

بيش از 100 نوع تركيبات فريتي به عنوان فريت­هاي مايكروويو براي توليد تجهيزات مخابراتي معرفي شده­اند. مواد فريتي نرم­مغناطيس در وسايلي نظير: مبدل­ها، موتورها، ژنراتورها، سولونوئيدها، رله­هايDC و حفاظ­هاي مغناطيسي بكار برده مي­شوند. با وجود مقاومت الكتريكي بالا و خواص مغناطيسي خوب، از اين فريت­ها به عنوان يك هسته عالي براي فيلتر­ها در محدوده فركانسي 50 - 450KHz استفاده مي­شود.

با گسترش صنعت توليد تلويزيون در سال 1950، اهميت صنايع توليد فريت­ها بيشتر نمود پيدا كرد. هسته­هاي فريتي در سيستم تقارب اشعه الكترونيكي لامپ تصوير تلويزيون و ترانس­­هاي­ ولتاژ، مورد استفاده قرار گرفتند. همچنين از فريت­هاي نرم در منابع تغذيه از نوع (Switch Mode) كه كاربردهاي وسيعي، در كامپيوتر و مخابرات دارد، استفاده مي­گردد.

در سال 1970 هسته­هاي فريتي بطور گسترده­اي براي فيلتر­ها در وسايل مربوط به سيستم­هاي مخابراتي مورد استفاده قرار گرفتند. در سال 1980 از هسته­هاي فريتي در منابع تغذيه فركانس بالا استفاده گرديد. اكثر فريت­هاي اسپينلي رايج، يكي از انواع فريت­هاي منگنز-روي و نيكل– روي مي­باشند كه در ترانسفورماتورها، سلف­ها و هدهاي ضبط صوت يا ويدئو به كار مي­روند.

عملكرد فريت منگنز- روي ترجيحاً براي فركانس­هايي تا 1MHz مي­باشد. بقيه فريت­هاي اسپينيلي نظير منيزيم- منگنز، نيكل- روي و فريت­هاي ليتيمي در تجهيزات مايكروويو، مورد استفاده قرار مي­گيرند. بقيه كاربردهاي مربوط به فريت­هاي نرم­مغناطيس شامل هسته­هاي حافظه، سنسورهاي دمايي، اجزاء موتورهاي الكتريكي، هسته­هاي ترانسفورماتورها و حذف­كنندهاي نويز الكتريكي مي­باشند.

از ميان فريت­هايي كه به آنها در اين مقوله اشاره شده است، فريت­هاي هگزاگونالي خواص ويژه­اي دارند كه آنها را براي استفاده در فركانس­هاي بالا (>100MHz) مناسب كرده است.

فريت­هاي نيكل- روي براي فركانس­هاي بالاتر از فركانس كاربردي فريت­هاي منگنز- روي ترجيح داده مي­شوند، زيرا داراي هدايت الكتريكي پائين­تري مي­باشند. از فريت­ها معمولاً به عنوان آنتن­هاي گيرنده در راديو­ها استفاده مي­شود و به جر‌‌أت مي­توان گفت تقريباً تمام گيرنده­هاي راديويي AM از اين آنتن­ها استفاده مي­كنند.

نكته قابل ذكر ديگر اينكه، شكل هسته­هاي فريتي با توجه به خواص مكانيكي و مغناطيسي ويژه طراحي مي­شود. به عنوان مثال اشكال مختلفي از هسته براي سلف­هاي داراي ضريب كيفيت بالا (Q-Factor) و اتلاف پايين مورد نياز مي­باشد.

توسعه بازار مربوط به فريت­هاي مايكروويو، وابسته به توسعه سيستم­ها و تجهيزات مخابراتي و نظامي نظير رادار و غيره مي­باشد. فريت­هاي مايكروويو نظير گارنت ايتريم-آهن به عنوان هدايت­كننده­هاي امواج براي انتشار امواج الكترومغناطيس و جابجاكنندهاي فازي (Phase Shiftr) استفاده مي­شوند. از ديگر كاربردهاي فريت­هاي مايكروويو مي­توان به ايزولاتورها، سيركلاتورها، اسيلاتورها، سوئيچ­ها و فيلتر­ها اشاره كرد.

     

 

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:5 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

بلور شناسی

نگاه اجمالی

     بلور شناسی ، علم مطالعه بلورهاست. با ارائه روشی برای توضیح چگونگی تعیین خواص فیزیکی ماده از روی سطح آن ، یعنی اصل تقارن بلور شناسی بصورت علمی مستقل در آمد. در دهه 1880 ، فیزیکدانان شواهد کافی گرد آورده بودند که پدیده‌های مختلفی از قبیل در شکستگی ، انبساط گرمایی ، وقف الکتریسیته و پیزو الکتریسیته را باید با استفاده از شکل بلور توضیح داد. برای مطالعه بلورها روشهای مختلفی وجود دارد که از مهمترین آنها بلور شناسی توسط اشعه ایکس و روشهای پراش الکترون.

سیر تحولی و رشد

    مطالعه بلورها به دوران یونانیها و رومیها و مطالعات کوارتزهای گوناگون ، توسط ننوفراستو و پلینیو ، باز می‌گردد. در سده هفدهم نخستین تلاشها برای توصیف نظم ساختاری بلورها به عمل آمد. رابرت هوک اظهار داشت که مشکل کوارتز را با فرض این که کوارتز از آرایش تناوبی کره‌هایی تشکیل شده باشد، می‌توان توضیح داد. کریستیان هویگنس به منظور توصیف پدیده دو شکستی نور ، فرض کرد که کلسیت از آرایش تناوبی بیضیهای دوار تشکیل شده است. در سال 1784 ، ژنه ژوست هادی این فرض را مطح کرد که در بلورها مولکولها در گروههایی به شکل متوازی السطوح قرار گرفته‌اند. در آرایش فضایی این گروهها می‌تواند شکل بلوری ماکروسکوپیکی مشاهده شده را توضیح دهد.

      در سال 1827 اوگوست کوشی معادله مربوط به کشسانی را بدست آورد و با این مطالعات و با استفاده از بیست و یک پارامتر توانست شرح دهد ، چگونه جسم جامد تحت اثر کنش خارجی معلوم کرنش می‌کند. او به مطالعات خود ادامه داد و دریافت که برای توصیف بلورها با توجه به طبیعت شبکه‌ای‌ آنها به پارامترهای کمتری نیاز است. پنج سال بعد توانست ارنست نویمن این نتیجه‌ها را برابر مطالعه برهمکنش میان نورد ماده بر اساس مکانیک بکار برد. او فرض کرد که نور از ذرات خردی درست شده است. دانشجوی وی والدر سار فوگست که بعدها استاد دانشگاه کوتینگتون شد ، نخستین کسی بود که تمام اطلاعات و دستاوردهای مربوط به ارتباط میان خواص فیزیکی و ساختار بلورها را در تناوبی گرد آورد .

بلورشناسی نوین

     در سال 1912 ، بلورشناسی نوین متولد یافت . در آن سال ماکس و گروهش تصویری از پراش پرتوهای ایکس توسط بلور 3ns بدست آوردند . این آزمایشها سرشت موجی پرتوهای ایکس را ، که ویلهم کنراد رونتگن در اواخر سده نوزدهم کشف کرده بود و همچنین آرایش تناوبی خوشه‌های اتمها را در دوران بلور به اثبات رساند . ویلیام لارش براک و پدرش ، ویلیام هنری براگ در همین زمینه به پژوهش پرداختند و معادله مشهور زیر را بدست آوردند :

2sinӨ = nλ


که در آن d فاضله میان صفحه‌ای خانواده معینی از صفحه‌های بلوری ، n که مرتبه بازتاب نامیده می شود ، عدد طبیعی λ طول موج ایکس مورد استفاده و Ө زاویه فرود و زاویه بازتاب باریکه است . این معادله می‌گوید که کدام زاویه برای بازتاب با طول موج و خانواده صفحه‌های خاص مناسب است ، بازتابهایی که از لحاظ هندسی مجازند در طبیعت یافت می‌شوند .

بلور شناسی با پرتو ایکس

     اگر نمونه‌ای از تک بلور را با استفاده از پرتوهای سفید ایکس ، پرتوهایی که نه یک طول موج ، بلکه گستره‌ای از طول موجها را در بردارد مورد مطالعه قرار دهیم ، نقش خون لاوه بدست می‌آید تحت این شرایط در معادله 2dsinӨ = nλ می‌تواند مقادیری زیاد داشته باشد . اما Ө زاویه‌ای میان پرتو فرودی و صفحه ، برای یک خانواده صفحات خاص مقداری ثابت است. معمولا طول موجی مانند λ وجود دارد که در معادله براگ صدق می‌کنند و بازتاب رخ می‌دهد.

     اگر نمونه‌ای را با فیلم عکاسی یا آشکارسازی جدید دیگری احاطه کنیم . در نقاط مختلف روی فیلم لکه‌هایی بدست می آوردیم که به پرتوهای بازتابیده از خانواده‌های مختلف صفحات بلور مربوط می‌شوند . با پردازش این داده‌ها به طریق ریاضی به آنچه نقش پراشی را بوجود می‌آورد می‌توان پی برد . در نتیجه ، ساختار میکروسکوپی بلور را معین می‌کند، یعنی می‌توان فهمید شبکه بلوری این ساختار چگونه است و چه اتمهایی در تلاقی شبکه‌ای قرار دارند .

روش پودری

     برای مطالعه بلور شناسی توسط اشعه ایکس روشهای استاندارد دیگری هم وجود دارند که در این میان روش پودر از همه رایجتر است. در روش پودر بجای تک بعدی از نمونه‌ای استفاده می‌شود که بصورت بلورهای کوچکی به ابعاد 1µm یا کمتر خرده شده است. در این روش باریکه تک فام از پرتوهای ایکس به نمونه تابیده می‌شود. و در این حال برای هر خانواده خاصی از صفحات تعداد زیادی بلورک با سمتگیری مناسب پیدا می‌شوند که بازتاب براگ فرودی است. اما تند چتری که هر تکه از پارچه آن با دسته چتر زاویه‌ای یکسان می‌سازند. باریکه‌های بازتابیده روی مخروطی قرار می‌گیرند که گشودگی آن دو برابر گشودگی مخروط قبلی است. زیرا باریکه بازتابیده نسبت به باریکه اولیه زاویه 2Ө می‌سازد و این در حالی است که زاویه بین صفحه و باریکی اولیه برابر Ө است.

    اگر فیلم عکاسی را در راه باریکه خروجی قرار دهیم، از تلاقی مخروط اخیر با صفحه عکاسی یک دایره بدست می‌آید: فیلم عکاسی را معمولا به شکل نوار باریک دایره‌ای در می‌آوردند و آنرا روی صفحه‌ای که شامل باریکه خروجی است قرار می‌دهیم. فیلم را سوراخ می‌کنند تا باریکه بتواند به نمونه برسد. از تلاقی مخروطهای بازتابشی مربوط به صفحه‌های مختلف بلور فیلم نقش پراشی خطی بدست می‌آید.

بلور شناسی به روش پراش الکترون

در آغاز دهه 1990 روشهای جدیدی پیدا شدند که مشاهده مستقیم سطحهای بلورین را امکان می‌سازند. درک تغییرات ریخت شناسی که هنگام رویاندن بلور برای کاربردهای الکترونیک روی می‌دهند. با استفاده از پراش الکترون بجای پرتو ایکس و تحت زاویه‌ای کم از سطح بلورها حاصل شده است. با استفاده از میکروسکوپ تونلی روبشی برای نخستین بار ، امکان مشاهده مستقیم ساختار شبکه‌ای بلورها از طریق مشاهده اتم منفرد فراهم شد.

منبع:

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:5 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

نانو و سرامیکها و دروغ 13 !

تعجب نکنید بله این منم که میخوام بالاخره یه مطلب علمی بذارم. راستش داشتم تو اینترنت میگشتم که این مطلبو دیدم جالبه بد نیست شما هم بخونیدش

سرامیک های نانو ، سرامیک هایی هستند که اندازه دانه ها یا اجزای سازنده ی آن ها در حد نانومتر است.
سرامیک های نانو ساختاری مستحکم تر و انعطاف پذیر تر سرامیک های میکرو ساختار می باشند .
سرامیک های پیشرفته به دلیل ویژگی های منحصر به فردی که دارند در بسیاری از صنایع جزو اجزای مهم محسوب می شوند . به عنوان مثال در صنایع شیمیایی به دلیل مقاومت خوبی که در برابر اسیدها و سایر مواد خورنده دارند مورد توجه می باشند . در صنایع هوا- فضا مقاومت این مواد در مقابل حرارت اهمیت زیادی دارد . در صنایع الکترونیک و ارتباطات به دلیل خواص نوری و الکتریکی خوبی که دارند از اجزای مهم محسوب می شوند .
ابررساناهای نانوسرامیکی امروزه در برخی از کابل ها و میدان های الکتریکی به کار رفته اند . مغناطیس های فریتی نانوسرامیکی در ساخت تلفن های همراه کوچکتر و قدرتمندتر کاربرد وسیعی دارند.
امروزه در بیوتکنولوژی در مورد کاشت میکرونی در بدن تحقیق می شود که قرار است به عنوان یک راکتور در بدن انسان کار کند . در این زمنیه به حسگر های سرامیکی در مقیاس نانومتر احتیاج خواهد بود .
در تکنولوژی ساخت کامپیوترها نیز امکان وقوع تحولاتی در راستای استفاده از تراشه های نانوسرامیکی به جای تراشه های سیلیکونی امروزی وجود دارد.

دوستان بی زحمت همینجا دروغ ۱۳ خودتون رو بگین .

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:5 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

رييس سازمان صنعت، معدن و تجارت استان گيلان : سالانه چهار ميليون متر مربع كاشي در گيلان توليد مي شود

رييس سازمان صنعت، معدن و تجارت استان گيلان : سالانه چهار ميليون متر مربع كاشي در گيلان توليد مي شود
ه گزارش شبكه اطلاع رساني توليد وتجارت ايران (شاتا)؛ «محمد حسين اصغريان» با اعلام اين خبر،افزود: ميزان توليد كارخانه يادشده هشت ميليون متر مربع است كه بايد برنامه ريزي اساسي براي صادرات آن انجام شود.
   وي همچنين با اشاره به اينكه توليد سالانه سراميك در كشور بيش از 300 ميليون متر مربع است، گفت: كل نياز كشور در اوج مصرف 200 تا 220 ميليون متر مربع است يعني بين 80 تا 100 ميليون متر مربع ظرفيت مازاد كاشي در ايران وجود دارد.
   رييس سازمان صنعت، معدن و تجارت استان گيلان گفت: هم اكنون ميانگين ظرفيت در حال استفاده صنعت 64 درصد است اگر اين ظرفيت به 100 درصد برسد بدون انجام هزينه چنداني شغل جديد ايجاد خواهد شد.
   وي بخشي از ظرفيت خالي صنايع را ناشي از مشكل بازاريابي و نقدينگي دانست و افزود: علاوه بر تجارت الكترونيكي حضور چهره به چهره تجار و بازرگانان در مجامع مختلف داخل و خارج از كشور مي تواند مقوله بازاريابي را تقويت كند كه ايجاد نمايشگاه مي تواند مفيد باشد.
 
+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:5 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

آمار تولید و صادرات سال گذشته صنایع کاشی و سرامیک

مدیر کل دفتر صنایع معدنی وزارت صنعت، معدن و تجارت گفت : طی 12ماهه منتهی به اسفندماه سال‌90، تولید کاشی و سرامیک کشور به 288 میلیون و 341 هزار مترمربع رسید. 
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی دولت به نقل از شاتا«محمدرضا فاطمیان »با اعلام این خبر افزود :  این میزان تولید،‌ نسبت به مدت مشابه سال 89 بیش از 2/3 درصد رشد را نشان می‌دهد.
وی افزود: در اسفند ‌ماه سال‌ 90 تولید کاشی و سرامیک به 24 میلیون و 300 هزار متر مربع رسید که 5/5 درصد رشد داشته است.
فاطمیان در ادامه تصریح کرد: همچنین طی 12 ماهه سال 90 به حجم 956 هزارتن شیشه جام تولید شده است.وی خاطرنشان کرد: در این مدت  تولید  ظروف شیشه‌ای  به میزان 435هزار تن ، چینی بهداشتی 89هزارو 400تن ،ظروف چینی 46 هزارو 200تن رسیده است. .
 مدیر کل دفتر صنایع معدنی وزارت صنعت، معدن وتجارت یادآور شد: تولید شیشه جام در اسفند ماه سال 90 به مرز 94هزارتن ،ظروف شیشه‌ای 39هزار تن ، چینی بهداشتی 8هزار  تن و ظروف چینی 5 هزارتن رسید.


ارزش صادرات صنعت کاشی و سرامیک ایران طی 10 ماهه سال گذشته به بیش از 246 میلیون دلار رسید.به گزارش خبرنگار خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، براساس آمار گمرک ایران در 10 ماهه سال 1390 معادل 246 میلیون و 692 هزار و 827 دلار انواع کاشی و سرامیک به وزن بیش از 930 هزار تن از کشور صادر شد.
کاشی و سرامیکهای تولیدی ایران در سال جاری تاکنون به حدود 30 کشور جهان صادر شده که عراق و افغانستان بزرگترین متقاضیان محصولات ساخت ایران در این حوزه به شمار می روند.
کارشناسان اعتقاد دارند با توجه به روند بازسازی در دو کشور همسایه یعنی عراق و افغانستان، بازار بسیار خوبی برای تولیدکنندگان کاشی و سرامیک در ایران به وجود آمده که می توان با برنامه ریزی درست سهم زیادی از این بازار را به تولیدکنندگان ایرانی اختصاص داد.
اما عراق در حالی بزرگترین بازار صادراتی صنعت کاشی و سرامیک ایران لقب گرفته که اخیرا یک تولیدکننده کاشی و سرامیک خبر داد که دولت عراق تعرفه واردات محصولات کاشی و سرامیک ایرانی به این کشور را به ازای هر کامیون 400 هزار تومان افزایش داده است.
به گفته نصرالله شریف تا پیش از این تعرفه ورود هر کامیون کاشی و سرامیک ایرانی به عراق 700 هزار تومان بود که به یکباره به یک میلیون و 400 هزار تومان افزایش یافت. البته بعد از اعتراضهای صورت گرفته، این تعرفه به یک میلیون و 100 هزار تومان کاهش یافت که البته باز 400 هزار تومان بیشتر از تعرفه قبلی است.

http://kpardis.blogfa.com

 
+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:5 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

گسترش نوآورانه صنعت سرامیک یزد

گسترش نوآورانه صنعت سرامیک یزد

با بررسی های راهکارهای تعامل، همکاری های میان نخبگان و مخترعات با صنعت سرامیک یزد گسترش می یابد.


 

 در نشستی که به منظور هم‌ اندیشی عامل توسعه خوشه کاشی سرامیک استان یزد با بنیاد نخبگان استان یزد برگزار شد، روش‌ های ممکن برای همکاری نخبگان و مخترعان با صنعت کاشی سرامیکی استان بررسی شد. در این نشست معاون و کارشناسان بنیاد نخبگان درباره گروه های نخبگان مورد حمایت و هدف بنیاد برای ارتباط دادن صنایع با مخترعین و ایجاد حلقه مفقوده بین این دو گروه توضیحاتی را ارائه دادند.

مخترعان و نخبگان اطلاعات کافی از صنعت، بازار و بازرگانی ندارند و در برابر، صنعتگران نیز از وجود اختراعات و راهکارهای نوآورانه برای حل مشکلات خویش بی‌اطلاعند. بنابراین نیاز است حلقه امنی میان بازار و مخترعان ایجاد شود تا هر دو گروه بتوانند با اطمینان خاطر به کار بپردازند.

با توجه به توافق‌های صورت گرفته بین بنیاد و تیم توسعه خوشه،دراین نشست مقرر شد، مشکلات و مسائل صنایع سرامیک (از نظر اقتصادی، بازار و به ویژه مشکلات فنی) شناسایی و در اختیار نخبگان قرار گیرد تا بتوانند ایده ‌ها و کارهای نوآورانه خود را در این راستا پیش ببرند.

بنیاد نخبگان نیز می‌ تواند از پژوهش‌ های مخترعان حمایت کند و به این ترتیب ریسک صنعتگران را کاهش دهد. در این راستا، تفاهم ‌نامه ‌ای بین بنیاد نخبگان و خوشه کاشی سرامیکی تنظیم خواهد شد که روش ‌های همکاری و هماهنگی را تشریح کند.

بر پایه تفاهم به دست آمده قرار شد صنعتگران و مدیران صنعت سرامیک استان به منظور استفاده از تعامل ایجاد شده، فهرست مشکلات و مسائل خود را در اختیار خوشه کاشی سرامیکی یزد قرار دهند تا با ارتباط با نخبگان و مخترعین استان و کشور راهکارهای عملیاتی ارائه شود.
http://www.shasa.ir/newsdetail-130954-fa.html

   

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:5 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

توليد رنگدانه هاي سبز دوستدار طبيعت براي صنعت سراميک

توليد رنگدانه هاي سبز دوستدار طبيعت براي صنعت سراميک

پژوهشگران پژوهشگاه علوم و فناوري رنگ به کمک امواج مايکروويو موفق به تهيه نانوساختارهاي سبز رنگ براي صنعت سراميک شدند که سمي نبوده و خواص ضد خوردگي مطلوبي نيز دارد.
به گزارش خبرگزاري مهر، دکتر سوسن رسولي از محققان اين طرح تحقيقاتي هدف از اجراي اين پژوهش را توليد رنگدانه نانوساختار ذکر کرد و گفت: اين رنگدانه ها مي توانند جايگزين رنگدانه هاي سبز بر پايه ترکيبات کروم شوند همچنين داراي خواص ضد خوردگي مطلوبي هم باشد.
وي با اشاره به معايب رنگدانه هاي موجود در بخش صنعت افزود: رنگدانه هاي سبز مورد مصرف در صنعت سراميک بر پايه ترکيبات کروم به ويژه اکسيد کروم هستند که مشکلات زيست محيطي زيادي را در پي دارد. اين مواد، جز ترکيبات سمي و خطرناک محسوب مي شوند و پسماندها و محصولات آنها محيط زيست را آلوده مي کند. از اين رو پيدا کردن جايگزين هاي مناسب براي اين رنگدانه ها اهميت فراواني دارد.
مدير گروه نانومواد و نانوفناوري پژوهشگاه علوم و فناوري رنگ، با بيان اينکه رنگدانه هاي سبز توليد شده در اين پژوهشگاه از روش "دوپ" کردن کبالت در ساختار اکسيد روي تهيه شده است، ادامه داد: سنتز اين رنگدانه با استفاده از امواج ماکروويو از نوآوريهاي اين پژوهش نسبت به پژوهشهاي قبلي است، به طوريکه استفاده از اين امواج علاوه بر کاهش چشمگير زمان واکنش به کمتر از يک دقيقه موجب توليد محصولي بسيار خالص با رنگ سبز مطلوبي شده است.
رسولي با بيان اين مطلب که اندازه نانو کريستالها در حدود 38 تا 61 نانومتر است، گفت: شکل ذرات نيز مي تواند از حالت ميله اي به کروي تغيير ‌کند ضمن آنکه داراي خواص ضد خوردگي نيز هستند.

 

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:5 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

معرفي كانون هماهنگي دانش و صنعت لعاب و سراميك

 
کمک به بهبود کیفت زندگی مردم ایران و رفع نیاز اساسی بخش صنعت به منظور ایجاد مزیت رقابتی و ارتقای توان صادرات، نيازمند افزايش دانش فني و استفاده از فناوری‌های نوين است. اگر چه در سال‌های گذشته، انتقال و توسعه فناوری‌های نوين و بهره برداری از آنها در توسعه کشور نقش اساسی ایفا کرده است، ولی تکمیل چرخه نوآوری و طراحی در کشور می‌تواند بخش صنعت را در مسیر پيشرفت به حرکت در آورد. از این رو نظام مندی و گسترش همکاری‌های مراکز آموزشی-پژوهشی با صنایع کشور مورد تاکید و اهتمام دولت می‌باشد. در این راستا معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری طرح کانون هاي هماهنگی دانش و صنعت را اجرا و هماهنگی میان همه نقش آفرینان اصلی چرخه نوآوری را برنامه ریزی و سازمان دهی کرده است. از اين رو در راستای رفع نیاز اساسی صنعت لعاب و سرامیک و ایجاد فرصت رقابتی و ارتقای توان صادرات در این صنعت معاونت علمی‌و فناوری ریاست جمهوری اقدام به راه‌اندازی کانون هماهنگی دانش و صنعت لعاب و سرامیک نموده که با توجه به پتانسیل‌های منطقه‌ای و تولید بیش از 42 درصد کاشی و سرامیک کشور در استان یزد، موافقت شد این کانون در پارک علم و فناوری یزد مستقر گردد. اعضای شورای کانون از صاحبنظران و متخصصین فعال این صنعت در سطح کشور، اساتید منتخب دانشگاه و مسولین مربوطه می‌باشند. دبیرخانه کانون نیز در محل پارک علم و فناوری یزد راه‌اندازی شده است.

• گام نخست: تهيه نقشه راه صنعت لعاب و سرامیک کشور  
این کانون با هدف شناخت چالش‌های صنعت لعاب و سرامیک و رفع موانع توسعه آنها و ایجاد هماهنگی بین نهاد‌های علمی و پژوهشی با این صنعت، برای تولید و عرضه محصولات قابل رقابت با رقبای خارجی و تکمیل حلقه فناوری در این صنعت کار خود را آغاز نموده است. گام نخست برای شروع فعالیت‌های کانون تهیه نقشه راه برای صنعت لعاب و سرامیک می‌باشد. در این نقشه آینده حرکت این صنعت باید به صورت کمی هدف گذاری شده براي رسیدن به اين اهداف گام هایی با زمان بندی مشخص برنامه ریزی شود. براي تهيه نقشه راه به اطلاعات جامع از آن صنعت و بينش درست، واقع بينانه و آينده نگرانه از همه جوانب صنعت نياز است تا با تحليل اطلاعات گذشته بتوان برنامه‌هاي مناسبي براي آينده آن صنعت طرح ريزي كرد. از این رو رایزنی‌های گسترده ای با صاحبنظران و نهادهای فعال در این حوزه مانند انجمن صنفی تولیدکنندگان کاشی و سرامیک ایران، انجمن علمی سرامیک ایران، خوشه صنعتی کاشی سرامیکی و انجمن لعاب و رنگدانه‌های سرامیکی انجام شده و همه مطالعات انجام شده توسط نهادهای یاد شده جمع‌آوری شده‌اند.

• چشم‌انداز
براساس مطالعات انجام شده چشم‌انداز درنظر گرفته شده برای آینده این صنعت تعریف می‌شود. چشم‌اند  از تعریف شده برای صنعت لعاب و سرامیک ایران در سال 1400 جایگاه دوم صادرات جهانی می‌باشد که با صادرات حدود 400 میلیون مترمربع کاشی در سال بدست می‌آید. 

• راهبردها
راهبردهای در نظر گرفته شده برای افزایش کیفیت محصول و افزایش توان صادرات به این شرح می‌باشد:
  افزايش سطح دانش فني كارشناسان
 حمايت از پژوهش هاي كاربردي و نوآورانه براي دستيابي به فناوري‌هاي پيشرفته
افزايش بهره‌وري
بومي سازي تجهيزات و دستگاه هاي مورد نياز صنعت به صورت مرحله‌اي   
توسعه و سامان دهی بازار خارجی، برجسته سازي (برندسازي) محصولات براي صادرات  
حمايت از طراحي براساس فرهنگ غني داخلي و حمایت از مالكيت معنوي طرح
حمایت از اجرای طرح‌های كاهش ميزان آلايندگي صنعت تا حد استانداردهاي زيست محيطي

• کارگروه‌های تخصصی
برای برنامه ریزی در جهت رسیدن به چشم‌اند  از تعریف شده، کارگروه‌های تخصصی تشکیل می‌گردد تا راهکارهای مناسب را تشخیص داده و برای هر بخش شاخص هایی تعریف نمایند. از آنجا كه معمولا در تحليل هاي مربوط به آينده اختلاف نظر زيادي ميان صاحبنظران بوجود مي آيد، رویکرد کانون براي رسيدن به بهترين تحليل يا تحليلي كه مورد پذيرش همگان باشد، نظرسنجي از تعداد زيادي از صاحبنظران و متخصصین فعال صنعت می‌باشد. براي اين كار براي راهکارهای درنظر گرفته شده برای هر بخش از صنعت پرسشنامه هايي تهيه شده است و با توزيع پرسشنامه ميان صاحبنظران و متخصصين و دريافت نظر آنها نتايج جمع بندي و ميانگين گيري مي شود. سپس بر پايه نتايج بدست آمده از نظرسنجي، راهکارها و یا شاخص‌های تعیین شده برای آن اصلاح شده، برای شاخص‌ها  هدف گذاری می‌شود. در ادامه برپایه هدف‌های تعیین شده برنامه ريزي عملیاتی صورت گرفته و نقشه راه تكميل مي گردد. سپس نقشه راه بدست آمده از این روش در یک همایش ملی مورد بحث و بررسی قرار گرفته و پس از اصلاحات انجام شده به تصویب نهایی شورای کانون می‌رسد.
هم اكنون برخی از کارگروه‌های تخصصی برای تشخیص راهکارهای مناسب و تعیین شاخص‌ها  تشکیل شدهاندو پرسشنامه هایی نیز تهیه شده است که در حال توزیع میان صاحبنظران و متخصصین صنعت و دانشگاه می‌باشد. برخی دیگر از کارگروه‌ها  نیز در حال تشکیل شدن می‌باشند. از همه صاحبنظران و افراد فعال در این صنعت دعوت به عمل می‌آید، با مشارکت فعال و همكاري در تشکیل این کارگروه‌ها  اطلاعات، تجربه‌ها  و پيشنهادهاي خود را در اختیار کانون قرار دهند تا کانون با استفاده از آنها در تهيه نقشه راه و با حفظ مالکیت معنوی، بتواند در مسیر رشد و بالندگی این صنعت حرکت کند. از آنجا كه رويكرد اصلي كانون فعاليت و همكاري همه نهادها و گروه هاي مرتبط با اين صنعت در پيشبرد برنامه‌هاست، سعي مي شود ماموريت اجرای برنامه‌های ارائه شده در نقشه راه به نهادهاي مرتبط با اين صنعت و تا حد امکان به نهادهای غير دولتي واگذار گردد. از این رو بجاست تا افراد و متخصصینی که می‌توانند کانون را در اجرای برنامه‌ها  یاری نمایند، با کانون همکاری نموده زمینه موفقیت هرچه بیشتر برنامه‌ها  را فراهم نمایند.

محسن خواجه امینیان، عضو کارگروه راه‌اندازی دبیرخانه کانون
آدرس دبیرخانه: یزد، بلوار دانشجو، سه راه تعاون، مجتمع ادارات، پارک علم و فناوری یزد
تلفن: 8245897-0351، نمابر: 8245863-0351،
 رایانامه: kh.aminian@yazduni.ac.ir

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:5 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

معرفي كانون هماهنگي دانش و صنعت لعاب و سراميك

معرفي كانون هماهنگي دانش و صنعت لعاب و سراميك

 
کمک به بهبود کیفت زندگی مردم ایران و رفع نیاز اساسی بخش صنعت به منظور ایجاد مزیت رقابتی و ارتقای توان صادرات، نيازمند افزايش دانش فني و استفاده از فناوری‌های نوين است. اگر چه در سال‌های گذشته، انتقال و توسعه فناوری‌های نوين و بهره برداری از آنها در توسعه کشور نقش اساسی ایفا کرده است، ولی تکمیل چرخه نوآوری و طراحی در کشور می‌تواند بخش صنعت را در مسیر پيشرفت به حرکت در آورد. از این رو نظام مندی و گسترش همکاری‌های مراکز آموزشی-پژوهشی با صنایع کشور مورد تاکید و اهتمام دولت می‌باشد. در این راستا معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری طرح کانون هاي هماهنگی دانش و صنعت را اجرا و هماهنگی میان همه نقش آفرینان اصلی چرخه نوآوری را برنامه ریزی و سازمان دهی کرده است. از اين رو در راستای رفع نیاز اساسی صنعت لعاب و سرامیک و ایجاد فرصت رقابتی و ارتقای توان صادرات در این صنعت معاونت علمی‌و فناوری ریاست جمهوری اقدام به راه‌اندازی کانون هماهنگی دانش و صنعت لعاب و سرامیک نموده که با توجه به پتانسیل‌های منطقه‌ای و تولید بیش از 42 درصد کاشی و سرامیک کشور در استان یزد، موافقت شد این کانون در پارک علم و فناوری یزد مستقر گردد. اعضای شورای کانون از صاحبنظران و متخصصین فعال این صنعت در سطح کشور، اساتید منتخب دانشگاه و مسولین مربوطه می‌باشند. دبیرخانه کانون نیز در محل پارک علم و فناوری یزد راه‌اندازی شده است.

• گام نخست: تهيه نقشه راه صنعت لعاب و سرامیک کشور  
این کانون با هدف شناخت چالش‌های صنعت لعاب و سرامیک و رفع موانع توسعه آنها و ایجاد هماهنگی بین نهاد‌های علمی و پژوهشی با این صنعت، برای تولید و عرضه محصولات قابل رقابت با رقبای خارجی و تکمیل حلقه فناوری در این صنعت کار خود را آغاز نموده است. گام نخست برای شروع فعالیت‌های کانون تهیه نقشه راه برای صنعت لعاب و سرامیک می‌باشد. در این نقشه آینده حرکت این صنعت باید به صورت کمی هدف گذاری شده براي رسیدن به اين اهداف گام هایی با زمان بندی مشخص برنامه ریزی شود. براي تهيه نقشه راه به اطلاعات جامع از آن صنعت و بينش درست، واقع بينانه و آينده نگرانه از همه جوانب صنعت نياز است تا با تحليل اطلاعات گذشته بتوان برنامه‌هاي مناسبي براي آينده آن صنعت طرح ريزي كرد. از این رو رایزنی‌های گسترده ای با صاحبنظران و نهادهای فعال در این حوزه مانند انجمن صنفی تولیدکنندگان کاشی و سرامیک ایران، انجمن علمی سرامیک ایران، خوشه صنعتی کاشی سرامیکی و انجمن لعاب و رنگدانه‌های سرامیکی انجام شده و همه مطالعات انجام شده توسط نهادهای یاد شده جمع‌آوری شده‌اند.

• چشم‌انداز
براساس مطالعات انجام شده چشم‌انداز درنظر گرفته شده برای آینده این صنعت تعریف می‌شود. چشم‌اند  از تعریف شده برای صنعت لعاب و سرامیک ایران در سال 1400 جایگاه دوم صادرات جهانی می‌باشد که با صادرات حدود 400 میلیون مترمربع کاشی در سال بدست می‌آید. 

• راهبردها
راهبردهای در نظر گرفته شده برای افزایش کیفیت محصول و افزایش توان صادرات به این شرح می‌باشد:
  افزايش سطح دانش فني كارشناسان
 حمايت از پژوهش هاي كاربردي و نوآورانه براي دستيابي به فناوري‌هاي پيشرفته
افزايش بهره‌وري
بومي سازي تجهيزات و دستگاه هاي مورد نياز صنعت به صورت مرحله‌اي   
توسعه و سامان دهی بازار خارجی، برجسته سازي (برندسازي) محصولات براي صادرات  
حمايت از طراحي براساس فرهنگ غني داخلي و حمایت از مالكيت معنوي طرح
حمایت از اجرای طرح‌های كاهش ميزان آلايندگي صنعت تا حد استانداردهاي زيست محيطي

• کارگروه‌های تخصصی
برای برنامه ریزی در جهت رسیدن به چشم‌اند  از تعریف شده، کارگروه‌های تخصصی تشکیل می‌گردد تا راهکارهای مناسب را تشخیص داده و برای هر بخش شاخص هایی تعریف نمایند. از آنجا كه معمولا در تحليل هاي مربوط به آينده اختلاف نظر زيادي ميان صاحبنظران بوجود مي آيد، رویکرد کانون براي رسيدن به بهترين تحليل يا تحليلي كه مورد پذيرش همگان باشد، نظرسنجي از تعداد زيادي از صاحبنظران و متخصصین فعال صنعت می‌باشد. براي اين كار براي راهکارهای درنظر گرفته شده برای هر بخش از صنعت پرسشنامه هايي تهيه شده است و با توزيع پرسشنامه ميان صاحبنظران و متخصصين و دريافت نظر آنها نتايج جمع بندي و ميانگين گيري مي شود. سپس بر پايه نتايج بدست آمده از نظرسنجي، راهکارها و یا شاخص‌های تعیین شده برای آن اصلاح شده، برای شاخص‌ها  هدف گذاری می‌شود. در ادامه برپایه هدف‌های تعیین شده برنامه ريزي عملیاتی صورت گرفته و نقشه راه تكميل مي گردد. سپس نقشه راه بدست آمده از این روش در یک همایش ملی مورد بحث و بررسی قرار گرفته و پس از اصلاحات انجام شده به تصویب نهایی شورای کانون می‌رسد.
هم اكنون برخی از کارگروه‌های تخصصی برای تشخیص راهکارهای مناسب و تعیین شاخص‌ها  تشکیل شدهاندو پرسشنامه هایی نیز تهیه شده است که در حال توزیع میان صاحبنظران و متخصصین صنعت و دانشگاه می‌باشد. برخی دیگر از کارگروه‌ها  نیز در حال تشکیل شدن می‌باشند. از همه صاحبنظران و افراد فعال در این صنعت دعوت به عمل می‌آید، با مشارکت فعال و همكاري در تشکیل این کارگروه‌ها  اطلاعات، تجربه‌ها  و پيشنهادهاي خود را در اختیار کانون قرار دهند تا کانون با استفاده از آنها در تهيه نقشه راه و با حفظ مالکیت معنوی، بتواند در مسیر رشد و بالندگی این صنعت حرکت کند. از آنجا كه رويكرد اصلي كانون فعاليت و همكاري همه نهادها و گروه هاي مرتبط با اين صنعت در پيشبرد برنامه‌هاست، سعي مي شود ماموريت اجرای برنامه‌های ارائه شده در نقشه راه به نهادهاي مرتبط با اين صنعت و تا حد امکان به نهادهای غير دولتي واگذار گردد. از این رو بجاست تا افراد و متخصصینی که می‌توانند کانون را در اجرای برنامه‌ها  یاری نمایند، با کانون همکاری نموده زمینه موفقیت هرچه بیشتر برنامه‌ها  را فراهم نمایند.

محسن خواجه امینیان، عضو کارگروه راه‌اندازی دبیرخانه کانون
آدرس دبیرخانه: یزد، بلوار دانشجو، سه راه تعاون، مجتمع ادارات، پارک علم و فناوری یزد
تلفن: 8245897-0351، نمابر: 8245863-0351،
 رایانامه: kh.aminian@yazduni.ac.ir

 

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:5 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

ايجاد خاصيت پيزوالکتريک درگرافن

ايجاد خاصيت پيزوالکتريک درگرافن

اخيرا روشي براي ايجاد خاصيت پيزوالکتريک در گرافن ارائه شده است، اين کار با افزودن عناصري نظير هيدروژن يا فلوئور در ساختار گرافن انجام مي‌شود.
  
   گرافن ماده بسيار شگفت انگيزي است که داراي هدايت الکتريکي 100 برابر بهتر از سيليکون است. اين ماده که ضخامتي در حد يک اتم دارد، مستحکم‌تر از الماس است. با تمام ويژگي‌هايي که گرافن دارد، اين ماده فاقد اثر پيزوالکتريک است، پيزوالکتريک خاصيتي است که در اثر خم شدن جريان الکتريکي توليد مي‌کند، نکته مهم ديگر اين است که خاصيت پيزوالکتريک يک ويژگي برگشت‌پذير است، يعني اگر به اين مواد جريان الکتريکي اعمال شود خم مي‌شوند. از اين ويژگي در بسيار از ادوات نظير ساعت، راديو و التراسونيک استفاده مي‌شود.
  
   اخيرا مقاله‌اي در نشريه ACS Nano به چاپ رسيده است که در آن دو مهندس از دانشگاه استنفورد نشان دادند که چگونه مي‌توان گرافن را تبديل به يک ماده پيزوالکتريک کرد و از آن براي کنترل گرافن استفاده نمود.
  
   اوان ريد از محققان گروه تئوري و محاسبه مواد دانشگاه استنفورد مي‌گويد تغيير شکل فيزيکي که در گرافن اتفاق مي‌افتد رابطه مستقيمي با ميدان اعمال شده به اين ماده دارد، اين کار يک روش کاملا جديد براي کنترل قطعات الکترونيکي در مقياس نانو است. اين پديده بعد جديدي به مفهوم استرينترونيک اضافه مي‌کند، حوزه‌اي که در آن ميدان الکتريکي، يا تغيير شکل، موجب ايجاد فشاري در شبکه کربني شده و در نهايت تغيير شکل قابل پيش بيني در ساختار گرافن ايجاد مي‌شود.
  
   ميتشل اونگ، محقق دوره پسا دکترا در اين گروه تحقيقاتي، مي‌گويد گرافن پيزوالکتريک مي‌تواند به‌صورت غير موازي موجب کنترل مکانيکي، نوري و الکتريکي شود که از اين توانمندي مي‌توان در حوزه‌هاي مختلف از ترانزيستورهاي نانومقياس گرفته تا صفحات لمسي استفاده کرد.
   پژوهشگران با استفاده از مدل‌سازي‌هاي بسيار پيچيده که با ابرکامپيوترهاي قدرتمند انجام شده، توانستند رسوب اتم‌ها را در يک سوي شبکه گرافن شبيه‌سازي کرده – به اين فرآيند تقويت گفته مي‌شود- و مقدار اثر پيزوالکتريک را در آن اندازه‌گيري کنند.
  
   نتايج شبيه‌سازي نشان داد که گرافن را مي‌توان با استفاده از ليتيم، هيدروژن، پتاسيم و فلئور تقويت کرد، همچنين از ترکيب هيدروژن و فلئور يا ليتيم و فلئور نيز مي‌توان براي تقويت استفاده کرد. تقويت مي‌تواند در يک سوي گرافن يا در هر دو سوي اين ماده انجام شود، اين که در يک سو يا در هر دو سو تقويت انجام شود کليد اصلي ايجاد خاصيت پيزوالکتريک است به اين شکل که اگر هر دو سوي گرافن تقويت شود اثر تقويت‌ها يکديگر را از بين مي‌برند و خاصيت پيزوالکتريک ايجاد نمي‌شود.

 

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:4 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

معرفي كانون هماهنگي دانش و صنعت لعاب و سراميك

 
کمک به بهبود کیفت زندگی مردم ایران و رفع نیاز اساسی بخش صنعت به منظور ایجاد مزیت رقابتی و ارتقای توان صادرات، نيازمند افزايش دانش فني و استفاده از فناوری‌های نوين است. اگر چه در سال‌های گذشته، انتقال و توسعه فناوری‌های نوين و بهره برداری از آنها در توسعه کشور نقش اساسی ایفا کرده است، ولی تکمیل چرخه نوآوری و طراحی در کشور می‌تواند بخش صنعت را در مسیر پيشرفت به حرکت در آورد. از این رو نظام مندی و گسترش همکاری‌های مراکز آموزشی-پژوهشی با صنایع کشور مورد تاکید و اهتمام دولت می‌باشد. در این راستا معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری طرح کانون هاي هماهنگی دانش و صنعت را اجرا و هماهنگی میان همه نقش آفرینان اصلی چرخه نوآوری را برنامه ریزی و سازمان دهی کرده است. از اين رو در راستای رفع نیاز اساسی صنعت لعاب و سرامیک و ایجاد فرصت رقابتی و ارتقای توان صادرات در این صنعت معاونت علمی‌و فناوری ریاست جمهوری اقدام به راه‌اندازی کانون هماهنگی دانش و صنعت لعاب و سرامیک نموده که با توجه به پتانسیل‌های منطقه‌ای و تولید بیش از 42 درصد کاشی و سرامیک کشور در استان یزد، موافقت شد این کانون در پارک علم و فناوری یزد مستقر گردد. اعضای شورای کانون از صاحبنظران و متخصصین فعال این صنعت در سطح کشور، اساتید منتخب دانشگاه و مسولین مربوطه می‌باشند. دبیرخانه کانون نیز در محل پارک علم و فناوری یزد راه‌اندازی شده است.

• گام نخست: تهيه نقشه راه صنعت لعاب و سرامیک کشور  
این کانون با هدف شناخت چالش‌های صنعت لعاب و سرامیک و رفع موانع توسعه آنها و ایجاد هماهنگی بین نهاد‌های علمی و پژوهشی با این صنعت، برای تولید و عرضه محصولات قابل رقابت با رقبای خارجی و تکمیل حلقه فناوری در این صنعت کار خود را آغاز نموده است. گام نخست برای شروع فعالیت‌های کانون تهیه نقشه راه برای صنعت لعاب و سرامیک می‌باشد. در این نقشه آینده حرکت این صنعت باید به صورت کمی هدف گذاری شده براي رسیدن به اين اهداف گام هایی با زمان بندی مشخص برنامه ریزی شود. براي تهيه نقشه راه به اطلاعات جامع از آن صنعت و بينش درست، واقع بينانه و آينده نگرانه از همه جوانب صنعت نياز است تا با تحليل اطلاعات گذشته بتوان برنامه‌هاي مناسبي براي آينده آن صنعت طرح ريزي كرد. از این رو رایزنی‌های گسترده ای با صاحبنظران و نهادهای فعال در این حوزه مانند انجمن صنفی تولیدکنندگان کاشی و سرامیک ایران، انجمن علمی سرامیک ایران، خوشه صنعتی کاشی سرامیکی و انجمن لعاب و رنگدانه‌های سرامیکی انجام شده و همه مطالعات انجام شده توسط نهادهای یاد شده جمع‌آوری شده‌اند.

• چشم‌انداز
براساس مطالعات انجام شده چشم‌انداز درنظر گرفته شده برای آینده این صنعت تعریف می‌شود. چشم‌اند  از تعریف شده برای صنعت لعاب و سرامیک ایران در سال 1400 جایگاه دوم صادرات جهانی می‌باشد که با صادرات حدود 400 میلیون مترمربع کاشی در سال بدست می‌آید. 

• راهبردها
راهبردهای در نظر گرفته شده برای افزایش کیفیت محصول و افزایش توان صادرات به این شرح می‌باشد:
  افزايش سطح دانش فني كارشناسان
 حمايت از پژوهش هاي كاربردي و نوآورانه براي دستيابي به فناوري‌هاي پيشرفته
افزايش بهره‌وري
بومي سازي تجهيزات و دستگاه هاي مورد نياز صنعت به صورت مرحله‌اي   
توسعه و سامان دهی بازار خارجی، برجسته سازي (برندسازي) محصولات براي صادرات  
حمايت از طراحي براساس فرهنگ غني داخلي و حمایت از مالكيت معنوي طرح
حمایت از اجرای طرح‌های كاهش ميزان آلايندگي صنعت تا حد استانداردهاي زيست محيطي

• کارگروه‌های تخصصی
برای برنامه ریزی در جهت رسیدن به چشم‌اند  از تعریف شده، کارگروه‌های تخصصی تشکیل می‌گردد تا راهکارهای مناسب را تشخیص داده و برای هر بخش شاخص هایی تعریف نمایند. از آنجا كه معمولا در تحليل هاي مربوط به آينده اختلاف نظر زيادي ميان صاحبنظران بوجود مي آيد، رویکرد کانون براي رسيدن به بهترين تحليل يا تحليلي كه مورد پذيرش همگان باشد، نظرسنجي از تعداد زيادي از صاحبنظران و متخصصین فعال صنعت می‌باشد. براي اين كار براي راهکارهای درنظر گرفته شده برای هر بخش از صنعت پرسشنامه هايي تهيه شده است و با توزيع پرسشنامه ميان صاحبنظران و متخصصين و دريافت نظر آنها نتايج جمع بندي و ميانگين گيري مي شود. سپس بر پايه نتايج بدست آمده از نظرسنجي، راهکارها و یا شاخص‌های تعیین شده برای آن اصلاح شده، برای شاخص‌ها  هدف گذاری می‌شود. در ادامه برپایه هدف‌های تعیین شده برنامه ريزي عملیاتی صورت گرفته و نقشه راه تكميل مي گردد. سپس نقشه راه بدست آمده از این روش در یک همایش ملی مورد بحث و بررسی قرار گرفته و پس از اصلاحات انجام شده به تصویب نهایی شورای کانون می‌رسد.
هم اكنون برخی از کارگروه‌های تخصصی برای تشخیص راهکارهای مناسب و تعیین شاخص‌ها  تشکیل شدهاندو پرسشنامه هایی نیز تهیه شده است که در حال توزیع میان صاحبنظران و متخصصین صنعت و دانشگاه می‌باشد. برخی دیگر از کارگروه‌ها  نیز در حال تشکیل شدن می‌باشند. از همه صاحبنظران و افراد فعال در این صنعت دعوت به عمل می‌آید، با مشارکت فعال و همكاري در تشکیل این کارگروه‌ها  اطلاعات، تجربه‌ها  و پيشنهادهاي خود را در اختیار کانون قرار دهند تا کانون با استفاده از آنها در تهيه نقشه راه و با حفظ مالکیت معنوی، بتواند در مسیر رشد و بالندگی این صنعت حرکت کند. از آنجا كه رويكرد اصلي كانون فعاليت و همكاري همه نهادها و گروه هاي مرتبط با اين صنعت در پيشبرد برنامه‌هاست، سعي مي شود ماموريت اجرای برنامه‌های ارائه شده در نقشه راه به نهادهاي مرتبط با اين صنعت و تا حد امکان به نهادهای غير دولتي واگذار گردد. از این رو بجاست تا افراد و متخصصینی که می‌توانند کانون را در اجرای برنامه‌ها  یاری نمایند، با کانون همکاری نموده زمینه موفقیت هرچه بیشتر برنامه‌ها  را فراهم نمایند.

محسن خواجه امینیان، عضو کارگروه راه‌اندازی دبیرخانه کانون
آدرس دبیرخانه: یزد، بلوار دانشجو، سه راه تعاون، مجتمع ادارات، پارک علم و فناوری یزد
تلفن: 8245897-0351، نمابر: 8245863-0351،
 رایانامه: kh.aminian@yazduni.ac.ir

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:4 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

ايجاد خاصيت پيزوالکتريک درگرافن

ايجاد خاصيت پيزوالکتريک درگرافن

اخيرا روشي براي ايجاد خاصيت پيزوالکتريک در گرافن ارائه شده است، اين کار با افزودن عناصري نظير هيدروژن يا فلوئور در ساختار گرافن انجام مي‌شود.
  
   گرافن ماده بسيار شگفت انگيزي است که داراي هدايت الکتريکي 100 برابر بهتر از سيليکون است. اين ماده که ضخامتي در حد يک اتم دارد، مستحکم‌تر از الماس است. با تمام ويژگي‌هايي که گرافن دارد، اين ماده فاقد اثر پيزوالکتريک است، پيزوالکتريک خاصيتي است که در اثر خم شدن جريان الکتريکي توليد مي‌کند، نکته مهم ديگر اين است که خاصيت پيزوالکتريک يک ويژگي برگشت‌پذير است، يعني اگر به اين مواد جريان الکتريکي اعمال شود خم مي‌شوند. از اين ويژگي در بسيار از ادوات نظير ساعت، راديو و التراسونيک استفاده مي‌شود.
  
   اخيرا مقاله‌اي در نشريه ACS Nano به چاپ رسيده است که در آن دو مهندس از دانشگاه استنفورد نشان دادند که چگونه مي‌توان گرافن را تبديل به يک ماده پيزوالکتريک کرد و از آن براي کنترل گرافن استفاده نمود.
  
   اوان ريد از محققان گروه تئوري و محاسبه مواد دانشگاه استنفورد مي‌گويد تغيير شکل فيزيکي که در گرافن اتفاق مي‌افتد رابطه مستقيمي با ميدان اعمال شده به اين ماده دارد، اين کار يک روش کاملا جديد براي کنترل قطعات الکترونيکي در مقياس نانو است. اين پديده بعد جديدي به مفهوم استرينترونيک اضافه مي‌کند، حوزه‌اي که در آن ميدان الکتريکي، يا تغيير شکل، موجب ايجاد فشاري در شبکه کربني شده و در نهايت تغيير شکل قابل پيش بيني در ساختار گرافن ايجاد مي‌شود.
  
   ميتشل اونگ، محقق دوره پسا دکترا در اين گروه تحقيقاتي، مي‌گويد گرافن پيزوالکتريک مي‌تواند به‌صورت غير موازي موجب کنترل مکانيکي، نوري و الکتريکي شود که از اين توانمندي مي‌توان در حوزه‌هاي مختلف از ترانزيستورهاي نانومقياس گرفته تا صفحات لمسي استفاده کرد.
   پژوهشگران با استفاده از مدل‌سازي‌هاي بسيار پيچيده که با ابرکامپيوترهاي قدرتمند انجام شده، توانستند رسوب اتم‌ها را در يک سوي شبکه گرافن شبيه‌سازي کرده – به اين فرآيند تقويت گفته مي‌شود- و مقدار اثر پيزوالکتريک را در آن اندازه‌گيري کنند.
  
   نتايج شبيه‌سازي نشان داد که گرافن را مي‌توان با استفاده از ليتيم، هيدروژن، پتاسيم و فلئور تقويت کرد، همچنين از ترکيب هيدروژن و فلئور يا ليتيم و فلئور نيز مي‌توان براي تقويت استفاده کرد. تقويت مي‌تواند در يک سوي گرافن يا در هر دو سوي اين ماده انجام شود، اين که در يک سو يا در هر دو سو تقويت انجام شود کليد اصلي ايجاد خاصيت پيزوالکتريک است به اين شکل که اگر هر دو سوي گرافن تقويت شود اثر تقويت‌ها يکديگر را از بين مي‌برند و خاصيت پيزوالکتريک ايجاد نمي‌شود.

 

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۱ ساعت 17:3 توسط مهندس ایمان رستگار  | 
مطالب جدیدتر مطالب قدیمی‌تر