علم سرامیک

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

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

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

نکات کاربردی در استفاده از گچ

استفاده از قالب های گچی برای تهیه ی مدل طرح، در میان طراحان و مدل سازان بسیار مرسوم است. گچ ماده ای با قابلیت عالی قالب گیری و شکل دهی است که در عین حال، ارزان و در دسترس می باشد. اما استفاده از این قابلیت ها، تنها در صورت آگاهی صحیح طراح از خواص و ویژگی های گچ مقدور است. گچ، رام ترین ماده برای قالب گیری است، به شرطی که نیازهایش را بشناسید!

از آن جا که بیشتر طراحان با اصول اولیه و کلی استفاده از گچ، از تهیه ی دوغاب گچ گرفته تا سفت و سخت شدن و پرداخت آن آشنایی دارند، از ذکر مجدد آن ها خودداری شده و در اینجا، به نکته های کاربردی و کلیدی اشاره شده است که در اثر تجربه و مطالعه از منابع مختلف جمع آوری شده و دانستن آن ها، دامنه ی توانایی های گچ شما را برای انجام کارهایتان افزایش می دهد.

• بعد از ریختن گچ به داخل آب، حدود دو دقیقه صبر کنید (بسته به نوع گچ متفاوت است). اگر هم زدن را زود شروع کنید، گچ تبدیل به یک توده ی کلوخی می شود که نرم کردن آن مشکل است.
• زمان گیرش ملات گچ، به نوع سنگ گچ و دمای پخت آن نیز بستگی دارد.
• اگر از آب گرم استفاده کنید، خمیر گچ سریع تر می گیرد.
• هر چه میزان آب ملات گچی بیشتر باشد، گچ دیرگیرتر شده و مقاومت ملات سخت شده ی آن نیز کاهش می یابد و برعکس.
• به طور کلی، مواد خارجی موجود در گچ یا آب، عمل گرفتن را به تاخیر می اندازند. البته افزایش نمک به مقدار خیلی کم (کمتر از دو درصد وزنی گچ)، باعث زودگیر شدن ملات می شود. چنانچه نمک بیش از دو درصد به گچ اضافه شود، گیرش آن به تاخیر می افتد.
• اگر مقداری زاج در آب بریزیم، گچ زودگیر تر می شود.
• در هنگام خشک شدن گچ، می توان برای تسریع کار، آن را جلوی بخاری گذاشت، اما اگر خیلی زیاد داغ شود که نتوان به آن دست زد، گچ نرم شده و می ریزد.
• پس از این که گچ سفت و سخت شد، برای جذب آب، قدرت عجیبی از خود نشان می دهد. اگر در این حالت قطره ای از دوغاب گل رس بر روی گچ ریخته شود، به سرعت (حداکثر در مدت چند دقیقه)، به گل رس خمیر شده ای بدل می گردد. به دلیل همین خاصیت گچ است که از آن، به عنوان قالب ظروف سرامیکی استفاده می کنند.
• اگر گچ را روی چوب، فلز یا خود گچ بریزید، فورا می چسبد. مگر این که ماده ای جداکننده در آن به کار رود. آهار صابون (صابون مایع شده)، برای این منظور بسیار مناسب است. دقت داشته باشید که در استفاده از این آهار، باید پیش از خشک شدن کامل گچ، آن را از مدل جدا سازید، چون این آهار بعد از خشک شدن کامل گچ، دیگر درست عمل نمی کند. از انواع فیلم ها، وازلین و سایر روغن ها هم می توان به عنوان جداکننده استفاده کرد. میزان جدا کننده از اهمیت بالایی برخوردار است. اگر ماده ی جدا کننده کم باشد، مدل اولیه به قالب می چسبد و اگر جداکننده زیاد باشد، سطح داخلی قالب ناصاف خواهد شد.
• آهار را باید درست قبل از ریختن گچ، به مدل زد. اگر مدلی را آهار زده و بگذاریم نیم ساعت یا بیشتر بماند، آهار اثر خود را از دست می دهد.
• گچ به شیشه نمی چسبد.
• ملات گچ اگر در جوار فلزات قرار گیرد، بعد از مدتی با فلزات ترکیب می شود و ایجاد سولفات می کند.
• گچ تنها ملاتی است که پس از سخت شدن، در حدود یک درصد افزایش حجم پیدا می کند.
• برای پرداخت نهایی و صیقلی کردن سطوح گچی، می توانیم از گچ کشته استفاده کنیم. گچ حل شده و در حال گیرش را به طور مداوم هم زده و به آن کم کم آب اضافه کنید و هر بار آن را هم بزنید تا جایی که آب دیگر به خورد گچ نرود. ملات به دست آمده گچ کشته است که به راحتی با ماله می توان آن را روی سطوح گچ کشید و سطحی صاف و یکدست داشت.
• گچ کشته اصلا مقاومت مکانیکی ندارد و با فشار اندک انگشت می ریزد، بنابراین تنها هنگامی از آن استفاده کنید که کارتان کامل شده است و تنها می خواهید سطح صاف تری داشته باشید. خلل و فرج های بزرگ را نباید با آن پر کنید، چون خیلی زود می ریزد.
• برای رنگ کردن مجسمه، بهتر است موقع ریختن گچ در آب، پنج درصد آهک زنده به گچ اضافه نمود و بعد از بستن گچ، مجسمه را در محلول یکی از سولفات ها فرو برد.
  

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

 

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/

      /

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

 

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

 

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

 

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/

      /

نکات کاربردی در استفاده از گچ

استفاده از قالب های گچی برای تهیه ی مدل طرح، در میان طراحان و مدل سازان بسیار مرسوم است. گچ ماده ای با قابلیت عالی قالب گیری و شکل دهی است که در عین حال، ارزان و در دسترس می باشد. اما استفاده از این قابلیت ها، تنها در صورت آگاهی صحیح طراح از خواص و ویژگی های گچ مقدور است. گچ، رام ترین ماده برای قالب گیری است، به شرطی که نیازهایش را بشناسید!

از آن جا که بیشتر طراحان با اصول اولیه و کلی استفاده از گچ، از تهیه ی دوغاب گچ گرفته تا سفت و سخت شدن و پرداخت آن آشنایی دارند، از ذکر مجدد آن ها خودداری شده و در اینجا، به نکته های کاربردی و کلیدی اشاره شده است که در اثر تجربه و مطالعه از منابع مختلف جمع آوری شده و دانستن آن ها، دامنه ی توانایی های گچ شما را برای انجام کارهایتان افزایش می دهد.

• بعد از ریختن گچ به داخل آب، حدود دو دقیقه صبر کنید (بسته به نوع گچ متفاوت است). اگر هم زدن را زود شروع کنید، گچ تبدیل به یک توده ی کلوخی می شود که نرم کردن آن مشکل است.
• زمان گیرش ملات گچ، به نوع سنگ گچ و دمای پخت آن نیز بستگی دارد.
• اگر از آب گرم استفاده کنید، خمیر گچ سریع تر می گیرد.
• هر چه میزان آب ملات گچی بیشتر باشد، گچ دیرگیرتر شده و مقاومت ملات سخت شده ی آن نیز کاهش می یابد و برعکس.
• به طور کلی، مواد خارجی موجود در گچ یا آب، عمل گرفتن را به تاخیر می اندازند. البته افزایش نمک به مقدار خیلی کم (کمتر از دو درصد وزنی گچ)، باعث زودگیر شدن ملات می شود. چنانچه نمک بیش از دو درصد به گچ اضافه شود، گیرش آن به تاخیر می افتد.
• اگر مقداری زاج در آب بریزیم، گچ زودگیر تر می شود.
• در هنگام خشک شدن گچ، می توان برای تسریع کار، آن را جلوی بخاری گذاشت، اما اگر خیلی زیاد داغ شود که نتوان به آن دست زد، گچ نرم شده و می ریزد.
• پس از این که گچ سفت و سخت شد، برای جذب آب، قدرت عجیبی از خود نشان می دهد. اگر در این حالت قطره ای از دوغاب گل رس بر روی گچ ریخته شود، به سرعت (حداکثر در مدت چند دقیقه)، به گل رس خمیر شده ای بدل می گردد. به دلیل همین خاصیت گچ است که از آن، به عنوان قالب ظروف سرامیکی استفاده می کنند.
• اگر گچ را روی چوب، فلز یا خود گچ بریزید، فورا می چسبد. مگر این که ماده ای جداکننده در آن به کار رود. آهار صابون (صابون مایع شده)، برای این منظور بسیار مناسب است. دقت داشته باشید که در استفاده از این آهار، باید پیش از خشک شدن کامل گچ، آن را از مدل جدا سازید، چون این آهار بعد از خشک شدن کامل گچ، دیگر درست عمل نمی کند. از انواع فیلم ها، وازلین و سایر روغن ها هم می توان به عنوان جداکننده استفاده کرد. میزان جدا کننده از اهمیت بالایی برخوردار است. اگر ماده ی جدا کننده کم باشد، مدل اولیه به قالب می چسبد و اگر جداکننده زیاد باشد، سطح داخلی قالب ناصاف خواهد شد.
• آهار را باید درست قبل از ریختن گچ، به مدل زد. اگر مدلی را آهار زده و بگذاریم نیم ساعت یا بیشتر بماند، آهار اثر خود را از دست می دهد.
• گچ به شیشه نمی چسبد.
• ملات گچ اگر در جوار فلزات قرار گیرد، بعد از مدتی با فلزات ترکیب می شود و ایجاد سولفات می کند.
• گچ تنها ملاتی است که پس از سخت شدن، در حدود یک درصد افزایش حجم پیدا می کند.
• برای پرداخت نهایی و صیقلی کردن سطوح گچی، می توانیم از گچ کشته استفاده کنیم. گچ حل شده و در حال گیرش را به طور مداوم هم زده و به آن کم کم آب اضافه کنید و هر بار آن را هم بزنید تا جایی که آب دیگر به خورد گچ نرود. ملات به دست آمده گچ کشته است که به راحتی با ماله می توان آن را روی سطوح گچ کشید و سطحی صاف و یکدست داشت.
• گچ کشته اصلا مقاومت مکانیکی ندارد و با فشار اندک انگشت می ریزد، بنابراین تنها هنگامی از آن استفاده کنید که کارتان کامل شده است و تنها می خواهید سطح صاف تری داشته باشید. خلل و فرج های بزرگ را نباید با آن پر کنید، چون خیلی زود می ریزد.
• برای رنگ کردن مجسمه، بهتر است موقع ریختن گچ در آب، پنج درصد آهک زنده به گچ اضافه نمود و بعد از بستن گچ، مجسمه را در محلول یکی از سولفات ها فرو برد.
  

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/

      /

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/

      /

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/

      /

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/

      /

نکات کاربردی در استفاده از گچ

استفاده از قالب های گچی برای تهیه ی مدل طرح، در میان طراحان و مدل سازان بسیار مرسوم است. گچ ماده ای با قابلیت عالی قالب گیری و شکل دهی است که در عین حال، ارزان و در دسترس می باشد. اما استفاده از این قابلیت ها، تنها در صورت آگاهی صحیح طراح از خواص و ویژگی های گچ مقدور است. گچ، رام ترین ماده برای قالب گیری است، به شرطی که نیازهایش را بشناسید!

از آن جا که بیشتر طراحان با اصول اولیه و کلی استفاده از گچ، از تهیه ی دوغاب گچ گرفته تا سفت و سخت شدن و پرداخت آن آشنایی دارند، از ذکر مجدد آن ها خودداری شده و در اینجا، به نکته های کاربردی و کلیدی اشاره شده است که در اثر تجربه و مطالعه از منابع مختلف جمع آوری شده و دانستن آن ها، دامنه ی توانایی های گچ شما را برای انجام کارهایتان افزایش می دهد.

• بعد از ریختن گچ به داخل آب، حدود دو دقیقه صبر کنید (بسته به نوع گچ متفاوت است). اگر هم زدن را زود شروع کنید، گچ تبدیل به یک توده ی کلوخی می شود که نرم کردن آن مشکل است.
• زمان گیرش ملات گچ، به نوع سنگ گچ و دمای پخت آن نیز بستگی دارد.
• اگر از آب گرم استفاده کنید، خمیر گچ سریع تر می گیرد.
• هر چه میزان آب ملات گچی بیشتر باشد، گچ دیرگیرتر شده و مقاومت ملات سخت شده ی آن نیز کاهش می یابد و برعکس.
• به طور کلی، مواد خارجی موجود در گچ یا آب، عمل گرفتن را به تاخیر می اندازند. البته افزایش نمک به مقدار خیلی کم (کمتر از دو درصد وزنی گچ)، باعث زودگیر شدن ملات می شود. چنانچه نمک بیش از دو درصد به گچ اضافه شود، گیرش آن به تاخیر می افتد.
• اگر مقداری زاج در آب بریزیم، گچ زودگیر تر می شود.
• در هنگام خشک شدن گچ، می توان برای تسریع کار، آن را جلوی بخاری گذاشت، اما اگر خیلی زیاد داغ شود که نتوان به آن دست زد، گچ نرم شده و می ریزد.
• پس از این که گچ سفت و سخت شد، برای جذب آب، قدرت عجیبی از خود نشان می دهد. اگر در این حالت قطره ای از دوغاب گل رس بر روی گچ ریخته شود، به سرعت (حداکثر در مدت چند دقیقه)، به گل رس خمیر شده ای بدل می گردد. به دلیل همین خاصیت گچ است که از آن، به عنوان قالب ظروف سرامیکی استفاده می کنند.
• اگر گچ را روی چوب، فلز یا خود گچ بریزید، فورا می چسبد. مگر این که ماده ای جداکننده در آن به کار رود. آهار صابون (صابون مایع شده)، برای این منظور بسیار مناسب است. دقت داشته باشید که در استفاده از این آهار، باید پیش از خشک شدن کامل گچ، آن را از مدل جدا سازید، چون این آهار بعد از خشک شدن کامل گچ، دیگر درست عمل نمی کند. از انواع فیلم ها، وازلین و سایر روغن ها هم می توان به عنوان جداکننده استفاده کرد. میزان جدا کننده از اهمیت بالایی برخوردار است. اگر ماده ی جدا کننده کم باشد، مدل اولیه به قالب می چسبد و اگر جداکننده زیاد باشد، سطح داخلی قالب ناصاف خواهد شد.
• آهار را باید درست قبل از ریختن گچ، به مدل زد. اگر مدلی را آهار زده و بگذاریم نیم ساعت یا بیشتر بماند، آهار اثر خود را از دست می دهد.
• گچ به شیشه نمی چسبد.
• ملات گچ اگر در جوار فلزات قرار گیرد، بعد از مدتی با فلزات ترکیب می شود و ایجاد سولفات می کند.
• گچ تنها ملاتی است که پس از سخت شدن، در حدود یک درصد افزایش حجم پیدا می کند.
• برای پرداخت نهایی و صیقلی کردن سطوح گچی، می توانیم از گچ کشته استفاده کنیم. گچ حل شده و در حال گیرش را به طور مداوم هم زده و به آن کم کم آب اضافه کنید و هر بار آن را هم بزنید تا جایی که آب دیگر به خورد گچ نرود. ملات به دست آمده گچ کشته است که به راحتی با ماله می توان آن را روی سطوح گچ کشید و سطحی صاف و یکدست داشت.
• گچ کشته اصلا مقاومت مکانیکی ندارد و با فشار اندک انگشت می ریزد، بنابراین تنها هنگامی از آن استفاده کنید که کارتان کامل شده است و تنها می خواهید سطح صاف تری داشته باشید. خلل و فرج های بزرگ را نباید با آن پر کنید، چون خیلی زود می ریزد.
• برای رنگ کردن مجسمه، بهتر است موقع ریختن گچ در آب، پنج درصد آهک زنده به گچ اضافه نمود و بعد از بستن گچ، مجسمه را در محلول یکی از سولفات ها فرو برد.
  

سرامیک Ceramic

مواد نو و سرامیک های پیشرفته

سرامیک های پیشرفته به دلیل برخورداری از ویژگی هایی چون پایداری در دماهای بالا، استحکام زیاد و مقاومت بالا در برابر خوردگی، خواص مغناطیسی و الکتریکی خاص و منحصر به فرد (چون پیزوالکتریسیته، ابررسانایی، عایق بودن یا نیمه هادی بودن و …) و سایر خواص در بسیاری از صنایع در لیست اجزای بسیار مهم و استراتژیک قرار گرفته اند. مثلا در ماشین سازی و ساخت قطعات صنعتی، خواصی چون استحکام و مقاومت در برابر سایش و خوردگی آنها، بسیار اهمیت دارد.

در صنایع شیمیایی، مقاومت خوب این مواد در برابر اسیدها و سایر مواد خوردنده بسیار مورد توجه می باشد. در صنایع هوا-فضا مقاومت این مواد در برابر حرارت اهمیت دارد، و در صنایع الکترونیک و ارتباطات به علت خواص نوری و الکتریکی خوبی که دارند، از اجزای مهم محسوب می شوند. امروزه سرامیک ها در قسمتهای مختلف صنایع اتومبیل سازی نیز روزبه روز کاربرد بیشتری می یابند. چه در سیستم ترمزها و چه در موتورها و سایر اجزاء.

در 60 سال اخیر در مورد 25 گروه مختلف از سرامیک های پیشرفته، تحقیقات وسیعی صورت گرفته و بسیاری از آنها به تولید رسیده اند. در سالهای اخیر، شکوفایی و گسترش صنایع الکترونیک و همچنین کاربرد وسیع سرامیک های پیشرفته در صنایع مربوط به تکنولوژی پزشکی و اتومبیل سازی، موجب رشد چشم گیر بازار سرامیک های پیشرفته گردیده است و اکنون این سرامیک ها رقمی حدود 50 میلیارد دلار را به خود اختصاص داده اند (بدون احتساب سرامیک های سنتی، شیشه و مواد نسوز معمولی). این بازار از نرخ رشد سالانه ا ی در حدود 7-6 درصد برخوردار بوده و پیش بینی می شود که نرخ رشد آن در سال های آینده همچنان افزایش یابد.

موادی که در سال های آینده از اهمیت روزافزون برخوردار خواهند بود، موادی چون شیشه های پیشرفته، کربن و کامپوزیت ها می باشند. به طور مثال در سالهای اخیر توجه زیادی به کامپوزیت های زمینه سرامیکی معطوف شده است (به خصوص به انواعی از این مواد که در دماهای بالا قابل استفاده هستند). مواد کربنی و تکنولوژی های مربوطه نیز مورد توجه زیادی قرار دارند. سرامیک های پیشرفته در سال های آینده احتمالا کاربردهای بسیار حساس و دقیق تری در زمینه های مختلف پیدا خواهندکرد که برخی از آنها به قرار زیر می باشند:

ابررساناهای سرامیکی که اخیرا نمونه هایی از آنها در کابل ها و مبدل های الکتریکی به کار گرفته شده  است و احتمالا سال آینده وارد بازار خواهند شد.

مغناطیس های فریتی که امروزه بازاری به ارزش حدود یک میلیارد دلار را به خود اختصاص داده اند، همچنان به گسترش پیشرفت خود ادامه داده و با خواص نوین و بهینه خود، پاسخگوی نیازهای جدید بازار در بخش های مختلفی چون الکترونیک و اتومبیل سازی خواهندبود. در صنایع تلفن سازی نیز سرامیک های پیشرفته، ساخت تلفن های همراه کوچک را امکان پذیر می سازند.

در تکنولوژی زیستی (بیوتکنولوژی) در مورد کاشت های میکرونی ای تحقیق می شود که قرار است به صورت میکرو رآکتور در بدن کار کنند. پس به حسگرهای سرامیکی در مقیاس نانومتری نیاز خواهیم داشت.

ساختارهای گیاهی با سیستم های بهینه شده الیاف و کانال های خود عینا در مورد ساختارهای سرامیکی شبیه سازی شده اند و قرار است به عنوان سیستم های بسیار مؤثر کاتالیزوری به کار گرفته شوند.

درتکنولوژی ساخت کامپیوترها نیز امکان وقوع تحولاتی در راستای استفاده ازتراشه های si-sic به جای تراشه های فعلی سیلیکونی وجود دارد. این موضوع امروزه شدیدا مورد پژوهش و تحقیق قرار گرفته  است. در صنایع اتومبیل سازی روز به روز از قطعات الکتریکی بهره بیشتری گرفته می شود و استفاده از قطعات سرامیکی مینیاتوری در این زمینه بسیار حیاتی است.

امروزه شرکت های بزرگ صنعتی در جستجوی روش هایی هستند که محصولات خود را هرچه کوچک تر، سبک تر، هوشمندتر و چندمنظوره تر سازند. حرکت به سوی چنین محصولاتی به یاری تکنولوژی هایی مانند نانوتکنولوژی امکان پذیر خواهدبود.

به یاری نانوتکنولوژی، امکان تأثیرگذاری بر ساختار اتمی مواد وجود دارد. در آن صورت، مواد را می توان کاملا بر اساس خواص مورد انتظار به گونه ای کاملا آزادانه طراحی نمود و به خواص و کیفیت های کاملا نوینی دست یافت. در این راستا مواد سرامیکی نیز نقش اساسی خواهند داشت.
به طور خلاصه می توان گفت که در آغاز قرن 21، حوزه هایی چون فوتونیک، علوم زیستی و فن آوری مواد در مقیاس نانو، به عنوان مهم ترین قلمروهای پیشرفت علمی و صنعتی معرفی شده اند و سرامیک ها در تمامی این حوزه ها، نقش راهبردی خواهند داشت.

منبع: http://tco.ir/nano/Farsi/Publication/Articles/NanoMaterial/Ceramics.htm

مواد نو و سرامیک های پیشرفته

سرامیک های پیشرفته به دلیل برخورداری از ویژگی هایی چون پایداری در دماهای بالا، استحکام زیاد و مقاومت بالا در برابر خوردگی، خواص مغناطیسی و الکتریکی خاص و منحصر به فرد (چون پیزوالکتریسیته، ابررسانایی، عایق بودن یا نیمه هادی بودن و …) و سایر خواص در بسیاری از صنایع در لیست اجزای بسیار مهم و استراتژیک قرار گرفته اند. مثلا در ماشین سازی و ساخت قطعات صنعتی، خواصی چون استحکام و مقاومت در برابر سایش و خوردگی آنها، بسیار اهمیت دارد.

در صنایع شیمیایی، مقاومت خوب این مواد در برابر اسیدها و سایر مواد خوردنده بسیار مورد توجه می باشد. در صنایع هوا-فضا مقاومت این مواد در برابر حرارت اهمیت دارد، و در صنایع الکترونیک و ارتباطات به علت خواص نوری و الکتریکی خوبی که دارند، از اجزای مهم محسوب می شوند. امروزه سرامیک ها در قسمتهای مختلف صنایع اتومبیل سازی نیز روزبه روز کاربرد بیشتری می یابند. چه در سیستم ترمزها و چه در موتورها و سایر اجزاء.

در 60 سال اخیر در مورد 25 گروه مختلف از سرامیک های پیشرفته، تحقیقات وسیعی صورت گرفته و بسیاری از آنها به تولید رسیده اند. در سالهای اخیر، شکوفایی و گسترش صنایع الکترونیک و همچنین کاربرد وسیع سرامیک های پیشرفته در صنایع مربوط به تکنولوژی پزشکی و اتومبیل سازی، موجب رشد چشم گیر بازار سرامیک های پیشرفته گردیده است و اکنون این سرامیک ها رقمی حدود 50 میلیارد دلار را به خود اختصاص داده اند (بدون احتساب سرامیک های سنتی، شیشه و مواد نسوز معمولی). این بازار از نرخ رشد سالانه ا ی در حدود 7-6 درصد برخوردار بوده و پیش بینی می شود که نرخ رشد آن در سال های آینده همچنان افزایش یابد.

موادی که در سال های آینده از اهمیت روزافزون برخوردار خواهند بود، موادی چون شیشه های پیشرفته، کربن و کامپوزیت ها می باشند. به طور مثال در سالهای اخیر توجه زیادی به کامپوزیت های زمینه سرامیکی معطوف شده است (به خصوص به انواعی از این مواد که در دماهای بالا قابل استفاده هستند). مواد کربنی و تکنولوژی های مربوطه نیز مورد توجه زیادی قرار دارند. سرامیک های پیشرفته در سال های آینده احتمالا کاربردهای بسیار حساس و دقیق تری در زمینه های مختلف پیدا خواهندکرد که برخی از آنها به قرار زیر می باشند:

ابررساناهای سرامیکی که اخیرا نمونه هایی از آنها در کابل ها و مبدل های الکتریکی به کار گرفته شده  است و احتمالا سال آینده وارد بازار خواهند شد.

مغناطیس های فریتی که امروزه بازاری به ارزش حدود یک میلیارد دلار را به خود اختصاص داده اند، همچنان به گسترش پیشرفت خود ادامه داده و با خواص نوین و بهینه خود، پاسخگوی نیازهای جدید بازار در بخش های مختلفی چون الکترونیک و اتومبیل سازی خواهندبود. در صنایع تلفن سازی نیز سرامیک های پیشرفته، ساخت تلفن های همراه کوچک را امکان پذیر می سازند.

در تکنولوژی زیستی (بیوتکنولوژی) در مورد کاشت های میکرونی ای تحقیق می شود که قرار است به صورت میکرو رآکتور در بدن کار کنند. پس به حسگرهای سرامیکی در مقیاس نانومتری نیاز خواهیم داشت.

ساختارهای گیاهی با سیستم های بهینه شده الیاف و کانال های خود عینا در مورد ساختارهای سرامیکی شبیه سازی شده اند و قرار است به عنوان سیستم های بسیار مؤثر کاتالیزوری به کار گرفته شوند.

درتکنولوژی ساخت کامپیوترها نیز امکان وقوع تحولاتی در راستای استفاده ازتراشه های si-sic به جای تراشه های فعلی سیلیکونی وجود دارد. این موضوع امروزه شدیدا مورد پژوهش و تحقیق قرار گرفته  است. در صنایع اتومبیل سازی روز به روز از قطعات الکتریکی بهره بیشتری گرفته می شود و استفاده از قطعات سرامیکی مینیاتوری در این زمینه بسیار حیاتی است.

امروزه شرکت های بزرگ صنعتی در جستجوی روش هایی هستند که محصولات خود را هرچه کوچک تر، سبک تر، هوشمندتر و چندمنظوره تر سازند. حرکت به سوی چنین محصولاتی به یاری تکنولوژی هایی مانند نانوتکنولوژی امکان پذیر خواهدبود.

به یاری نانوتکنولوژی، امکان تأثیرگذاری بر ساختار اتمی مواد وجود دارد. در آن صورت، مواد را می توان کاملا بر اساس خواص مورد انتظار به گونه ای کاملا آزادانه طراحی نمود و به خواص و کیفیت های کاملا نوینی دست یافت. در این راستا مواد سرامیکی نیز نقش اساسی خواهند داشت.
به طور خلاصه می توان گفت که در آغاز قرن 21، حوزه هایی چون فوتونیک، علوم زیستی و فن آوری مواد در مقیاس نانو، به عنوان مهم ترین قلمروهای پیشرفت علمی و صنعتی معرفی شده اند و سرامیک ها در تمامی این حوزه ها، نقش راهبردی خواهند داشت.

منبع: http://tco.ir/nano/Farsi/Publication/Articles/NanoMaterial/Ceramics.htm

مواد نو و سرامیک های پیشرفته

سرامیک های پیشرفته به دلیل برخورداری از ویژگی هایی چون پایداری در دماهای بالا، استحکام زیاد و مقاومت بالا در برابر خوردگی، خواص مغناطیسی و الکتریکی خاص و منحصر به فرد (چون پیزوالکتریسیته، ابررسانایی، عایق بودن یا نیمه هادی بودن و …) و سایر خواص در بسیاری از صنایع در لیست اجزای بسیار مهم و استراتژیک قرار گرفته اند. مثلا در ماشین سازی و ساخت قطعات صنعتی، خواصی چون استحکام و مقاومت در برابر سایش و خوردگی آنها، بسیار اهمیت دارد.

در صنایع شیمیایی، مقاومت خوب این مواد در برابر اسیدها و سایر مواد خوردنده بسیار مورد توجه می باشد. در صنایع هوا-فضا مقاومت این مواد در برابر حرارت اهمیت دارد، و در صنایع الکترونیک و ارتباطات به علت خواص نوری و الکتریکی خوبی که دارند، از اجزای مهم محسوب می شوند. امروزه سرامیک ها در قسمتهای مختلف صنایع اتومبیل سازی نیز روزبه روز کاربرد بیشتری می یابند. چه در سیستم ترمزها و چه در موتورها و سایر اجزاء.

در 60 سال اخیر در مورد 25 گروه مختلف از سرامیک های پیشرفته، تحقیقات وسیعی صورت گرفته و بسیاری از آنها به تولید رسیده اند. در سالهای اخیر، شکوفایی و گسترش صنایع الکترونیک و همچنین کاربرد وسیع سرامیک های پیشرفته در صنایع مربوط به تکنولوژی پزشکی و اتومبیل سازی، موجب رشد چشم گیر بازار سرامیک های پیشرفته گردیده است و اکنون این سرامیک ها رقمی حدود 50 میلیارد دلار را به خود اختصاص داده اند (بدون احتساب سرامیک های سنتی، شیشه و مواد نسوز معمولی). این بازار از نرخ رشد سالانه ا ی در حدود 7-6 درصد برخوردار بوده و پیش بینی می شود که نرخ رشد آن در سال های آینده همچنان افزایش یابد.

موادی که در سال های آینده از اهمیت روزافزون برخوردار خواهند بود، موادی چون شیشه های پیشرفته، کربن و کامپوزیت ها می باشند. به طور مثال در سالهای اخیر توجه زیادی به کامپوزیت های زمینه سرامیکی معطوف شده است (به خصوص به انواعی از این مواد که در دماهای بالا قابل استفاده هستند). مواد کربنی و تکنولوژی های مربوطه نیز مورد توجه زیادی قرار دارند. سرامیک های پیشرفته در سال های آینده احتمالا کاربردهای بسیار حساس و دقیق تری در زمینه های مختلف پیدا خواهندکرد که برخی از آنها به قرار زیر می باشند:

ابررساناهای سرامیکی که اخیرا نمونه هایی از آنها در کابل ها و مبدل های الکتریکی به کار گرفته شده  است و احتمالا سال آینده وارد بازار خواهند شد.

مغناطیس های فریتی که امروزه بازاری به ارزش حدود یک میلیارد دلار را به خود اختصاص داده اند، همچنان به گسترش پیشرفت خود ادامه داده و با خواص نوین و بهینه خود، پاسخگوی نیازهای جدید بازار در بخش های مختلفی چون الکترونیک و اتومبیل سازی خواهندبود. در صنایع تلفن سازی نیز سرامیک های پیشرفته، ساخت تلفن های همراه کوچک را امکان پذیر می سازند.

در تکنولوژی زیستی (بیوتکنولوژی) در مورد کاشت های میکرونی ای تحقیق می شود که قرار است به صورت میکرو رآکتور در بدن کار کنند. پس به حسگرهای سرامیکی در مقیاس نانومتری نیاز خواهیم داشت.

ساختارهای گیاهی با سیستم های بهینه شده الیاف و کانال های خود عینا در مورد ساختارهای سرامیکی شبیه سازی شده اند و قرار است به عنوان سیستم های بسیار مؤثر کاتالیزوری به کار گرفته شوند.

درتکنولوژی ساخت کامپیوترها نیز امکان وقوع تحولاتی در راستای استفاده ازتراشه های si-sic به جای تراشه های فعلی سیلیکونی وجود دارد. این موضوع امروزه شدیدا مورد پژوهش و تحقیق قرار گرفته  است. در صنایع اتومبیل سازی روز به روز از قطعات الکتریکی بهره بیشتری گرفته می شود و استفاده از قطعات سرامیکی مینیاتوری در این زمینه بسیار حیاتی است.

امروزه شرکت های بزرگ صنعتی در جستجوی روش هایی هستند که محصولات خود را هرچه کوچک تر، سبک تر، هوشمندتر و چندمنظوره تر سازند. حرکت به سوی چنین محصولاتی به یاری تکنولوژی هایی مانند نانوتکنولوژی امکان پذیر خواهدبود.

به یاری نانوتکنولوژی، امکان تأثیرگذاری بر ساختار اتمی مواد وجود دارد. در آن صورت، مواد را می توان کاملا بر اساس خواص مورد انتظار به گونه ای کاملا آزادانه طراحی نمود و به خواص و کیفیت های کاملا نوینی دست یافت. در این راستا مواد سرامیکی نیز نقش اساسی خواهند داشت.
به طور خلاصه می توان گفت که در آغاز قرن 21، حوزه هایی چون فوتونیک، علوم زیستی و فن آوری مواد در مقیاس نانو، به عنوان مهم ترین قلمروهای پیشرفت علمی و صنعتی معرفی شده اند و سرامیک ها در تمامی این حوزه ها، نقش راهبردی خواهند داشت.

منبع: http://tco.ir/nano/Farsi/Publication/Articles/NanoMaterial/Ceramics.htm

 

انواع سرامیک

1- ارتن ور Earthen Ware:
قطعه ای از سرامیک را نامند که بین 850 درجه سانتیگراد تا 1000 درجه سانتی گراد آتش دیده و دارای تخلخل نامرتب باشد. ارتن ور از لحاظ ترکیب به چندین نوع تقسیم شده که به شرح ذیل می باشد:

الف ارتن ور طبیعی Natural Earthen Ware: که معمولا از یک نوع ماده اولیه ودارای حداکثر ناخالصی است.
ب ارتن ور ظریف Fine Earthen Ware: عبارت است از قطعه ایی که مرکب ازمواد اولیه پرچسب و کم چسب و دارای حداقل ناخالصی است.
ج ارتن ور تالکی Earthen Ware Talc: که نوعی از ارتن ور با استحکام زیاد است و بعلت ریزی دانه های تالک محصول مرغوبی را به دست می دهد.
د- ارتن ور نیمه شیشه ای Semivitruse Earthen Ware: که از ترکیب سه ماده اصلی تشکیل شده و دارای تخلخلی متوسط بوده وحاوی درصد جذب آب کم می باشد. این نوع ارتن ور سفید رنگ برخی اوقات شفاف نیز بوده و به علت عدم اتصال (آلومینیوم سیلیکات) بین ذرات، بسیار ترد و شکننده می باشد. بدین لحاظ اکثر اوقات با چینی اصل اشتباه شده و در زبان عرف بنام بدل چینی مشهور است.

کتری ساخته شده از ارتن ور طبیعی

2- استون ور Stone Ware:
قطعه ایی است لعاب دار و یا بدون لعاب که قسمت اعظم آن از مواد دیرگداز تهیه شده و تا نیمه شیشه ای شدن (درجه بحرانی) گرما دیده و در درجات c˚1200 تا  c˚1300 در مسیر حرارت قرار گرفته است.

ظروف ساخته شده از Stoneware

3 چینی China:
این نوع سرامیک دارای بدنه ای کاملاً سفید و شفاف با درصد تخلخل کم و گاهی صفر است. لعاب چینی همواره ترانسپرانت و شیشه ای می باشد. درجه پخت این محصول بین c˚1200 تا  c˚1450 می باشد. چینی از مواد اولیه مرغوب و کاملاً خالص تهیه شده است.

4- پرسیلن Porcelain:
پرسیلن ها یک بدنه کاملاً سخت و شفاف سرامیکی اند که معمولاً دارای ترکیبات سه ماده ایی می باشند. این نوع اجسام ابتدا در حرارت (c˚900 الی c˚ 950) آتش داده شده و سپس لعابی که معمولاً شفاف است با درجه حرارت بالاتر (بین 1300 الی  1500) بر روی آن داده می شود. در مورد بعضی از پرسلین ها مانند پرسیلن های الکتریکی هردوی این اعمال در یک جا انجام می گیرد. در زبان فنی عرفی اکثر قطعات فنی و مهندس و نیز چینی های بدون لعاب را که دارای درصد تخلخل صفر باشد پرسلین می نامند.

5- سرامیک های خاص Special Ceramics:
بخشی از این نوع سرامیک برای قطعات غیر مادی جهت صنایع الکترونیک بوده که شامل تیتانیت ها Titanite و فریت ها. Ferrites می باشد. همچنین سایر قسمت ها شامل بدنه های دیرگداز بسیار نرم، اجسام شیمیائی، پرسلین های دندانپزشکی، بدنه های مقاوم در برابر شوک های حرارتی، ابزارهای برش سرامیکی و بدنه های انتقال دهنده اشعه مادون قرمز می باشد.

منبع: جزوه های "طرح سنتی اشیاء"، استاد مهین سهرابی، 86 دانشگاه تهران

تهیه شده در: http://www.newdesign.ir/search.asp?id=191&rnd=9091

انواع سرامیک

1- ارتن ور Earthen Ware:
قطعه ای از سرامیک را نامند که بین 850 درجه سانتیگراد تا 1000 درجه سانتی گراد آتش دیده و دارای تخلخل نامرتب باشد. ارتن ور از لحاظ ترکیب به چندین نوع تقسیم شده که به شرح ذیل می باشد:

الف ارتن ور طبیعی Natural Earthen Ware: که معمولا از یک نوع ماده اولیه ودارای حداکثر ناخالصی است.
ب ارتن ور ظریف Fine Earthen Ware: عبارت است از قطعه ایی که مرکب ازمواد اولیه پرچسب و کم چسب و دارای حداقل ناخالصی است.
ج ارتن ور تالکی Earthen Ware Talc: که نوعی از ارتن ور با استحکام زیاد است و بعلت ریزی دانه های تالک محصول مرغوبی را به دست می دهد.
د- ارتن ور نیمه شیشه ای Semivitruse Earthen Ware: که از ترکیب سه ماده اصلی تشکیل شده و دارای تخلخلی متوسط بوده وحاوی درصد جذب آب کم می باشد. این نوع ارتن ور سفید رنگ برخی اوقات شفاف نیز بوده و به علت عدم اتصال (آلومینیوم سیلیکات) بین ذرات، بسیار ترد و شکننده می باشد. بدین لحاظ اکثر اوقات با چینی اصل اشتباه شده و در زبان عرف بنام بدل چینی مشهور است.

کتری ساخته شده از ارتن ور طبیعی

2- استون ور Stone Ware:
قطعه ایی است لعاب دار و یا بدون لعاب که قسمت اعظم آن از مواد دیرگداز تهیه شده و تا نیمه شیشه ای شدن (درجه بحرانی) گرما دیده و در درجات c˚1200 تا  c˚1300 در مسیر حرارت قرار گرفته است.

ظروف ساخته شده از Stoneware

3 چینی China:
این نوع سرامیک دارای بدنه ای کاملاً سفید و شفاف با درصد تخلخل کم و گاهی صفر است. لعاب چینی همواره ترانسپرانت و شیشه ای می باشد. درجه پخت این محصول بین c˚1200 تا  c˚1450 می باشد. چینی از مواد اولیه مرغوب و کاملاً خالص تهیه شده است.

4- پرسیلن Porcelain:
پرسیلن ها یک بدنه کاملاً سخت و شفاف سرامیکی اند که معمولاً دارای ترکیبات سه ماده ایی می باشند. این نوع اجسام ابتدا در حرارت (c˚900 الی c˚ 950) آتش داده شده و سپس لعابی که معمولاً شفاف است با درجه حرارت بالاتر (بین 1300 الی  1500) بر روی آن داده می شود. در مورد بعضی از پرسلین ها مانند پرسیلن های الکتریکی هردوی این اعمال در یک جا انجام می گیرد. در زبان فنی عرفی اکثر قطعات فنی و مهندس و نیز چینی های بدون لعاب را که دارای درصد تخلخل صفر باشد پرسلین می نامند.

5- سرامیک های خاص Special Ceramics:
بخشی از این نوع سرامیک برای قطعات غیر مادی جهت صنایع الکترونیک بوده که شامل تیتانیت ها Titanite و فریت ها. Ferrites می باشد. همچنین سایر قسمت ها شامل بدنه های دیرگداز بسیار نرم، اجسام شیمیائی، پرسلین های دندانپزشکی، بدنه های مقاوم در برابر شوک های حرارتی، ابزارهای برش سرامیکی و بدنه های انتقال دهنده اشعه مادون قرمز می باشد.

منبع: جزوه های "طرح سنتی اشیاء"، استاد مهین سهرابی، 86 دانشگاه تهران

تهیه شده در: http://www.newdesign.ir/search.asp?id=191&rnd=9091

انواع سرامیک

1- ارتن ور Earthen Ware:
قطعه ای از سرامیک را نامند که بین 850 درجه سانتیگراد تا 1000 درجه سانتی گراد آتش دیده و دارای تخلخل نامرتب باشد. ارتن ور از لحاظ ترکیب به چندین نوع تقسیم شده که به شرح ذیل می باشد:

الف ارتن ور طبیعی Natural Earthen Ware: که معمولا از یک نوع ماده اولیه ودارای حداکثر ناخالصی است.
ب ارتن ور ظریف Fine Earthen Ware: عبارت است از قطعه ایی که مرکب ازمواد اولیه پرچسب و کم چسب و دارای حداقل ناخالصی است.
ج ارتن ور تالکی Earthen Ware Talc: که نوعی از ارتن ور با استحکام زیاد است و بعلت ریزی دانه های تالک محصول مرغوبی را به دست می دهد.
د- ارتن ور نیمه شیشه ای Semivitruse Earthen Ware: که از ترکیب سه ماده اصلی تشکیل شده و دارای تخلخلی متوسط بوده وحاوی درصد جذب آب کم می باشد. این نوع ارتن ور سفید رنگ برخی اوقات شفاف نیز بوده و به علت عدم اتصال (آلومینیوم سیلیکات) بین ذرات، بسیار ترد و شکننده می باشد. بدین لحاظ اکثر اوقات با چینی اصل اشتباه شده و در زبان عرف بنام بدل چینی مشهور است.

کتری ساخته شده از ارتن ور طبیعی

2- استون ور Stone Ware:
قطعه ایی است لعاب دار و یا بدون لعاب که قسمت اعظم آن از مواد دیرگداز تهیه شده و تا نیمه شیشه ای شدن (درجه بحرانی) گرما دیده و در درجات c˚1200 تا  c˚1300 در مسیر حرارت قرار گرفته است.

ظروف ساخته شده از Stoneware

3 چینی China:
این نوع سرامیک دارای بدنه ای کاملاً سفید و شفاف با درصد تخلخل کم و گاهی صفر است. لعاب چینی همواره ترانسپرانت و شیشه ای می باشد. درجه پخت این محصول بین c˚1200 تا  c˚1450 می باشد. چینی از مواد اولیه مرغوب و کاملاً خالص تهیه شده است.

4- پرسیلن Porcelain:
پرسیلن ها یک بدنه کاملاً سخت و شفاف سرامیکی اند که معمولاً دارای ترکیبات سه ماده ایی می باشند. این نوع اجسام ابتدا در حرارت (c˚900 الی c˚ 950) آتش داده شده و سپس لعابی که معمولاً شفاف است با درجه حرارت بالاتر (بین 1300 الی  1500) بر روی آن داده می شود. در مورد بعضی از پرسلین ها مانند پرسیلن های الکتریکی هردوی این اعمال در یک جا انجام می گیرد. در زبان فنی عرفی اکثر قطعات فنی و مهندس و نیز چینی های بدون لعاب را که دارای درصد تخلخل صفر باشد پرسلین می نامند.

5- سرامیک های خاص Special Ceramics:
بخشی از این نوع سرامیک برای قطعات غیر مادی جهت صنایع الکترونیک بوده که شامل تیتانیت ها Titanite و فریت ها. Ferrites می باشد. همچنین سایر قسمت ها شامل بدنه های دیرگداز بسیار نرم، اجسام شیمیائی، پرسلین های دندانپزشکی، بدنه های مقاوم در برابر شوک های حرارتی، ابزارهای برش سرامیکی و بدنه های انتقال دهنده اشعه مادون قرمز می باشد.

منبع: جزوه های "طرح سنتی اشیاء"، استاد مهین سهرابی، 86 دانشگاه تهران

تهیه شده در: http://www.newdesign.ir/search.asp?id=191&rnd=9091