گرچه سهام كاشي‌ها مدت‌هاست كه از ضعف نقدشوندگي رنج برده‌، اما به تازگي اين سهام به دلايلي مورد توجه بازار قرار گرفته‌ است. مطالعه آمارهاي بلندمدت نشان مي‌دهد نسبت قيمت به درآمد سهام اين گروه، همواره در سال‌هاي اخير در حدود 5 مرتبه بوده است؛ اما در آذرماه، اين نسبت با جهشي خارق‌العاده نسبت به پايان آبان‌ماه از 7/5 به 8/7 رسيده كه در نوع خود براي سهام اين صنعت ركوردي كم‌سابقه به شمار مي‌رود.

قطعاً شما تمايل داريد كه سطح كاشي‌هاي مورد استفاده در منازل و يا محيط كار و حتي بيمارستان‌ها تميز باشد. اما مي‌دانيد كه فرآيند تميز كردن سطح كاشي‌ها، علاوه بر سخت بودن، بسيار زمان‌بر و پرهزينه بوده و بايد با استفاده از محلول‌هاي شيميايي ضدعفوني و پاك‌كننده اين كار صورت گيرد. حتماً تجربه استفاده از وايتكس، انواع جرم‌گير و محصولات مشابه براي زدودن ذرات آلوده سطح كاشي‌ها را داشته‌ايد و ديده‌ايد كه استفاده از اين مواد براي سيستم تنفسي بدن نيز خطرناك است. خدا نكند كه اشتباهاً دو ماده واكنش دهنده از محصولات جرم‌گير را با هم مخلوط كرده باشيد و گاز متصاعد شده از آن را تنفس كرده باشيد. آيا راه‌حل ديگري در اين ميان وجود دارد؟ يكي از راه‌حل‌هاي موجود كه امروزه محققين و صنعتگران براي رفع اين مشكل به آن روي آورده‌اند اتسفاده از كاشي‌هاي فتوكاتاليست است. كاشي‌هاي فتوكاتاليست در حقيقت كاشي‌هاي ضدميكروب، خودتميزكننده و تجزيه‌كننده آلودگي سطح كاشي با استفاده اندكي از نور خورشيد، اكسيژن و مقداري رطوبت محيط هستند. نتيجه كار محيط تميزتر، سطح بدون آلودگي و هزينه كم‌تر نظافت است.

كاشي‌هاي فتوكاتليست چيستند؟

در ابتدا بد نيست كه كمي به دانشي كه پشت اين قضيه وجود دارد نيم نگاهي نموده باشيم. تعريف پديده "فتوكاتاليست" بدين ترتيب است كه فلز نيمه‌هادي راديكال‌هاي آزاد را با كمك آب موجود در محيط، اكسيژن هوا و نور ماورا بنفش خورشيد توليد باردار نموده بدون اينكه خود فلز آسيب ببيند. اين راديكال‌هاي آزاد باردار به عنوان يك عامل محرك بيولوژيكي و شيميايي عمل مي‌نمايند. مواد زيادي هستند كه خاصيت فتوكاتاليستي دارند. دي‌اكسيد تيتانيوم به عنوان يكي از اصلي‌ترين مواد مناسب براي استفاده در فرآيند فتوكاتاليست شناخته شده است. دي‌اكسيد تيتانيوم يا TiO2 در سه شكل كريستالي در طبيعت وجود دارد و از اين ميان ساختار "آناتاز" به عنوان يكي از موثرترين مواد فتوكاتاليست زير نوز ماورا بنفش عمل مي‌نمايد.  بعد از اينكه در دهه 1970 اين خاصيت شناخته شد TiO2 به عنوان عامل واكنش فتوكاتاليست مورد تحقيق و بررسي قرار  گرفت. كاشي‌هاي سراميكي با لايه‌اي نازك از دي‌اكسيد تيتانيوم در سطح‌‌شان امروزه در بازار با خاصيت بي‌نظير و يكتاي خودتميزشوندگي شناخته شده‌اند.

خصوصيات كاشي‌هاي فتوكاتاليست

يكي از خصوصيات مهم TiO2 به عنوان ماده فتوكاتاليست اين است كه اين ماده براي انسان سمي نمي‌باشد و قدرت اكسيدكنندگي بالاي اين ماده در هنگامي كه در مواجهه با نور ماورا بنفش كه با طول موج كم‌تر از 385 نانومتر است قرار مي‌گيرد بسيار حايز اهميت است. با راديكال‌هاي هيدروكسيل و يون‌هاي سوپراكسيد، فتوكاتاليست‌هاي TiO2 مي‌توانند مواد ارگانيك را با استفاده از واكنش‌هاي اكسيداسيون متوالي به دي‌اكسيدكربن تبديل نمايند. TiO2 هم‌چنين خاصيت تركنندگي سطح را به وسيله افزايش زاويه بين آب و پوشش TiO2 بهبود مي‌بخشد. اين خاصيت دي‌اكسيد تيتانيوم و ساير مواد فتوكاتاليست مي‌تواند سه مزيت براي اين مواد ايجاد نمايد:

نقش ضد ميكروبي:

بسياري از ميكروارگانيسم‌ها شامل باكتري‌ها، ويروس‌ها، قارچ‌ها و ... مي‌تواند توسط اين پوشش از بين بروند. پوشش ديواره سلولي اين موجودات، به وسيله فتوكاتاليست‌ها تجزيه شده و در نتيجه ميكروارگانسيم مذكور كشته مي‌شود‌ و سپس خاصيت تركنندگي سطح باعث مي‌شود كه تركيبات باقي مانده در سطح نيز شسته شوند.

رفع بوي بد:

راديكال‌هاي آزاد اين قابليت را دارند كه تركيبات بخار شدني ارگانيك روي سطح را كه منجر به ايجاد بوي بد مي‌شوند را با شكستن پيوندهاي مولكولي بين‌‌شان از بين ببرد. برخي از تركيبات بدبو نظير فرمالدييد، بنزين و تعداد زيادي از هيدروكربن‌هاي ديگر شامل اين موضوع مي‌شود. هم‌چنين فتوكاتاليست‌ها، عناصر آلوده‌كننده ارگانيك را نيز از بين مي‌برند.

تصفيه هوا

مواد فتوكاتاليست هم‌چنين باعث ايجاد خلوص در هوا، با از بين بردن مواد سمي موجود در هوا از قبيل تركيبات اكسيد نيتروژن (NOx) مي‌شود. NOx منجر به ايجاد بيماري‌هاي فراوان تنفسي در انسان مي‌‌شود و هم‌چنين به همراه  اكسيد سولفور كه سمي است با باران‌هاي اسيدي مي‌توانند به محيط زيست نيز آسيب برسانند.

كاربرد كاشي‌هاي فتوكاتاليست در كجاست؟

خاصيت خودتميزكنندگي كاشي‌هاي فتوكاتاليست منجر به استفاده از اين كاشي‌ها در محيط‌هاي مختلفي هم‌چون آشپزخانه، بيمارستان‌ها، ساختمان‌هاي شهري و ... مي‌گردد. علاوه بر مزيت‌هاي سه‌گانه گفته شده استفاده از كاشي‌هاي فتوكاتاليست منجر به كاهش استفاده از مواد شيميايي و بهداشتي شده كه باعث كاهش آلودگي محيط زيست و در نتيجه ايجاد نشدن مواد آلي و غيرآلي آلوده كننده براي توليد اين مواد خواهد شد. اين كاشي‌ها براي مناطق آلوده شهري بسيار مناسب هستند. با نصب اين كاشي‌ها در محيط بيروني ساختمان علاوه بر جلوه زيباي سطحي، محيط زيست از نظر گازهاي سمي تصفيه شده و هم‌چنين نماي بيرون ساختمان همواره تميز باقي مي‌ماند.

محدويت‌هاي TiO2 چيست؟

عملكرد صحيح اكسيد تيتانيوم وابسته به همساني لايه TiO2 در سطح كاشي دارد و اگر بين لايه‌هاي TiO2 فاصله نباشد عملكرد اين لايه بسيار بهتر خواهد شد. اين لايه در تمامي محدوده‌هاي دمايي كاربرد دارد اما در دماهاي زير 10 درجه سانتيگراد فعاليت آن كم‌تر ملموس است. هم‌چنين در محيط‌هاي بسيار خشك نيز اين فاكتور كه نياز به رطوبت محيط دارد فعاليت‌ كم‌تري خواهد داشت. بنابراين در روزهاي خشك و سرد فعاليت فتوكاتاليستي محدود خواهد شد. باران مي‌تواند به فعاليت بهتر سيستم كمك كند و فقدان باران در محيط از تميزشدن سطح مي‌كاهد. با توجه به اينكه خاصيت فتوكاتاليستي به‌طور خود بخود از بين نمي‌رود، بنابراين شاهد از بين رفتن خودبخودي اين خاصيت در سطح كاشي نيستيم اما فعاليت آن مجدداً با شستشوي عناصري كه منجر به محدوديت كاركرد اين خاصيت مي‌شود برقرار مي‌گردد.

امروزه آزمايشات زيادي براي افزايش خاصيت فتوكاتاليستي با استفاده از فعاليت مواد نيمه هادي براي افزايش خاصيت آنتي باكتريالي كاشي‌ها در تمامي دنيا در حال انجام است و در آينده قطعاً شاهد نوآوري‌هاي بيشتري در اين خصوص خواهيم بود.

 منبع:

نشريه tilemagonline - ترجمه و تاليف نشريه سراميك و ساختمان

قطعاً شما تمايل داريد كه سطح كاشي‌هاي مورد استفاده در منازل و يا محيط كار و حتي بيمارستان‌ها تميز باشد. اما مي‌دانيد كه فرآيند تميز كردن سطح كاشي‌ها، علاوه بر سخت بودن، بسيار زمان‌بر و پرهزينه بوده و بايد با استفاده از محلول‌هاي شيميايي ضدعفوني و پاك‌كننده اين كار صورت گيرد. حتماً تجربه استفاده از وايتكس، انواع جرم‌گير و محصولات مشابه براي زدودن ذرات آلوده سطح كاشي‌ها را داشته‌ايد و ديده‌ايد كه استفاده از اين مواد براي سيستم تنفسي بدن نيز خطرناك است. خدا نكند كه اشتباهاً دو ماده واكنش دهنده از محصولات جرم‌گير را با هم مخلوط كرده باشيد و گاز متصاعد شده از آن را تنفس كرده باشيد. آيا راه‌حل ديگري در اين ميان وجود دارد؟ يكي از راه‌حل‌هاي موجود كه امروزه محققين و صنعتگران براي رفع اين مشكل به آن روي آورده‌اند اتسفاده از كاشي‌هاي فتوكاتاليست است. كاشي‌هاي فتوكاتاليست در حقيقت كاشي‌هاي ضدميكروب، خودتميزكننده و تجزيه‌كننده آلودگي سطح كاشي با استفاده اندكي از نور خورشيد، اكسيژن و مقداري رطوبت محيط هستند. نتيجه كار محيط تميزتر، سطح بدون آلودگي و هزينه كم‌تر نظافت است.

كاشي‌هاي فتوكاتليست چيستند؟

در ابتدا بد نيست كه كمي به دانشي كه پشت اين قضيه وجود دارد نيم نگاهي نموده باشيم. تعريف پديده "فتوكاتاليست" بدين ترتيب است كه فلز نيمه‌هادي راديكال‌هاي آزاد را با كمك آب موجود در محيط، اكسيژن هوا و نور ماورا بنفش خورشيد توليد باردار نموده بدون اينكه خود فلز آسيب ببيند. اين راديكال‌هاي آزاد باردار به عنوان يك عامل محرك بيولوژيكي و شيميايي عمل مي‌نمايند. مواد زيادي هستند كه خاصيت فتوكاتاليستي دارند. دي‌اكسيد تيتانيوم به عنوان يكي از اصلي‌ترين مواد مناسب براي استفاده در فرآيند فتوكاتاليست شناخته شده است. دي‌اكسيد تيتانيوم يا TiO2 در سه شكل كريستالي در طبيعت وجود دارد و از اين ميان ساختار "آناتاز" به عنوان يكي از موثرترين مواد فتوكاتاليست زير نوز ماورا بنفش عمل مي‌نمايد.  بعد از اينكه در دهه 1970 اين خاصيت شناخته شد TiO2 به عنوان عامل واكنش فتوكاتاليست مورد تحقيق و بررسي قرار  گرفت. كاشي‌هاي سراميكي با لايه‌اي نازك از دي‌اكسيد تيتانيوم در سطح‌‌شان امروزه در بازار با خاصيت بي‌نظير و يكتاي خودتميزشوندگي شناخته شده‌اند.

خصوصيات كاشي‌هاي فتوكاتاليست

يكي از خصوصيات مهم TiO2 به عنوان ماده فتوكاتاليست اين است كه اين ماده براي انسان سمي نمي‌باشد و قدرت اكسيدكنندگي بالاي اين ماده در هنگامي كه در مواجهه با نور ماورا بنفش كه با طول موج كم‌تر از 385 نانومتر است قرار مي‌گيرد بسيار حايز اهميت است. با راديكال‌هاي هيدروكسيل و يون‌هاي سوپراكسيد، فتوكاتاليست‌هاي TiO2 مي‌توانند مواد ارگانيك را با استفاده از واكنش‌هاي اكسيداسيون متوالي به دي‌اكسيدكربن تبديل نمايند. TiO2 هم‌چنين خاصيت تركنندگي سطح را به وسيله افزايش زاويه بين آب و پوشش TiO2 بهبود مي‌بخشد. اين خاصيت دي‌اكسيد تيتانيوم و ساير مواد فتوكاتاليست مي‌تواند سه مزيت براي اين مواد ايجاد نمايد:

نقش ضد ميكروبي:

بسياري از ميكروارگانيسم‌ها شامل باكتري‌ها، ويروس‌ها، قارچ‌ها و ... مي‌تواند توسط اين پوشش از بين بروند. پوشش ديواره سلولي اين موجودات، به وسيله فتوكاتاليست‌ها تجزيه شده و در نتيجه ميكروارگانسيم مذكور كشته مي‌شود‌ و سپس خاصيت تركنندگي سطح باعث مي‌شود كه تركيبات باقي مانده در سطح نيز شسته شوند.

رفع بوي بد:

راديكال‌هاي آزاد اين قابليت را دارند كه تركيبات بخار شدني ارگانيك روي سطح را كه منجر به ايجاد بوي بد مي‌شوند را با شكستن پيوندهاي مولكولي بين‌‌شان از بين ببرد. برخي از تركيبات بدبو نظير فرمالدييد، بنزين و تعداد زيادي از هيدروكربن‌هاي ديگر شامل اين موضوع مي‌شود. هم‌چنين فتوكاتاليست‌ها، عناصر آلوده‌كننده ارگانيك را نيز از بين مي‌برند.

تصفيه هوا

مواد فتوكاتاليست هم‌چنين باعث ايجاد خلوص در هوا، با از بين بردن مواد سمي موجود در هوا از قبيل تركيبات اكسيد نيتروژن (NOx) مي‌شود. NOx منجر به ايجاد بيماري‌هاي فراوان تنفسي در انسان مي‌‌شود و هم‌چنين به همراه  اكسيد سولفور كه سمي است با باران‌هاي اسيدي مي‌توانند به محيط زيست نيز آسيب برسانند.

كاربرد كاشي‌هاي فتوكاتاليست در كجاست؟

خاصيت خودتميزكنندگي كاشي‌هاي فتوكاتاليست منجر به استفاده از اين كاشي‌ها در محيط‌هاي مختلفي هم‌چون آشپزخانه، بيمارستان‌ها، ساختمان‌هاي شهري و ... مي‌گردد. علاوه بر مزيت‌هاي سه‌گانه گفته شده استفاده از كاشي‌هاي فتوكاتاليست منجر به كاهش استفاده از مواد شيميايي و بهداشتي شده كه باعث كاهش آلودگي محيط زيست و در نتيجه ايجاد نشدن مواد آلي و غيرآلي آلوده كننده براي توليد اين مواد خواهد شد. اين كاشي‌ها براي مناطق آلوده شهري بسيار مناسب هستند. با نصب اين كاشي‌ها در محيط بيروني ساختمان علاوه بر جلوه زيباي سطحي، محيط زيست از نظر گازهاي سمي تصفيه شده و هم‌چنين نماي بيرون ساختمان همواره تميز باقي مي‌ماند.

محدويت‌هاي TiO2 چيست؟

عملكرد صحيح اكسيد تيتانيوم وابسته به همساني لايه TiO2 در سطح كاشي دارد و اگر بين لايه‌هاي TiO2 فاصله نباشد عملكرد اين لايه بسيار بهتر خواهد شد. اين لايه در تمامي محدوده‌هاي دمايي كاربرد دارد اما در دماهاي زير 10 درجه سانتيگراد فعاليت آن كم‌تر ملموس است. هم‌چنين در محيط‌هاي بسيار خشك نيز اين فاكتور كه نياز به رطوبت محيط دارد فعاليت‌ كم‌تري خواهد داشت. بنابراين در روزهاي خشك و سرد فعاليت فتوكاتاليستي محدود خواهد شد. باران مي‌تواند به فعاليت بهتر سيستم كمك كند و فقدان باران در محيط از تميزشدن سطح مي‌كاهد. با توجه به اينكه خاصيت فتوكاتاليستي به‌طور خود بخود از بين نمي‌رود، بنابراين شاهد از بين رفتن خودبخودي اين خاصيت در سطح كاشي نيستيم اما فعاليت آن مجدداً با شستشوي عناصري كه منجر به محدوديت كاركرد اين خاصيت مي‌شود برقرار مي‌گردد.

امروزه آزمايشات زيادي براي افزايش خاصيت فتوكاتاليستي با استفاده از فعاليت مواد نيمه هادي براي افزايش خاصيت آنتي باكتريالي كاشي‌ها در تمامي دنيا در حال انجام است و در آينده قطعاً شاهد نوآوري‌هاي بيشتري در اين خصوص خواهيم بود.

 منبع:

نشريه tilemagonline - ترجمه و تاليف نشريه سراميك و ساختمان

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

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

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!! 

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.

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:

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.

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.

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 را 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.

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 .

قطعاً شما تمايل داريد كه سطح كاشي‌هاي مورد استفاده در منازل و يا محيط كار و حتي بيمارستان‌ها تميز باشد. اما مي‌دانيد كه فرآيند تميز كردن سطح كاشي‌ها، علاوه بر سخت بودن، بسيار زمان‌بر و پرهزينه بوده و بايد با استفاده از محلول‌هاي شيميايي ضدعفوني و پاك‌كننده اين كار صورت گيرد. حتماً تجربه استفاده از وايتكس، انواع جرم‌گير و محصولات مشابه براي زدودن ذرات آلوده سطح كاشي‌ها را داشته‌ايد و ديده‌ايد كه استفاده از اين مواد براي سيستم تنفسي بدن نيز خطرناك است. خدا نكند كه اشتباهاً دو ماده واكنش دهنده از محصولات جرم‌گير را با هم مخلوط كرده باشيد و گاز متصاعد شده از آن را تنفس كرده باشيد. آيا راه‌حل ديگري در اين ميان وجود دارد؟ يكي از راه‌حل‌هاي موجود كه امروزه محققين و صنعتگران براي رفع اين مشكل به آن روي آورده‌اند اتسفاده از كاشي‌هاي فتوكاتاليست است. كاشي‌هاي فتوكاتاليست در حقيقت كاشي‌هاي ضدميكروب، خودتميزكننده و تجزيه‌كننده آلودگي سطح كاشي با استفاده اندكي از نور خورشيد، اكسيژن و مقداري رطوبت محيط هستند. نتيجه كار محيط تميزتر، سطح بدون آلودگي و هزينه كم‌تر نظافت است.

كاشي‌هاي فتوكاتليست چيستند؟

در ابتدا بد نيست كه كمي به دانشي كه پشت اين قضيه وجود دارد نيم نگاهي نموده باشيم. تعريف پديده "فتوكاتاليست" بدين ترتيب است كه فلز نيمه‌هادي راديكال‌هاي آزاد را با كمك آب موجود در محيط، اكسيژن هوا و نور ماورا بنفش خورشيد توليد باردار نموده بدون اينكه خود فلز آسيب ببيند. اين راديكال‌هاي آزاد باردار به عنوان يك عامل محرك بيولوژيكي و شيميايي عمل مي‌نمايند. مواد زيادي هستند كه خاصيت فتوكاتاليستي دارند. دي‌اكسيد تيتانيوم به عنوان يكي از اصلي‌ترين مواد مناسب براي استفاده در فرآيند فتوكاتاليست شناخته شده است. دي‌اكسيد تيتانيوم يا TiO2 در سه شكل كريستالي در طبيعت وجود دارد و از اين ميان ساختار "آناتاز" به عنوان يكي از موثرترين مواد فتوكاتاليست زير نوز ماورا بنفش عمل مي‌نمايد.  بعد از اينكه در دهه 1970 اين خاصيت شناخته شد TiO2 به عنوان عامل واكنش فتوكاتاليست مورد تحقيق و بررسي قرار  گرفت. كاشي‌هاي سراميكي با لايه‌اي نازك از دي‌اكسيد تيتانيوم در سطح‌‌شان امروزه در بازار با خاصيت بي‌نظير و يكتاي خودتميزشوندگي شناخته شده‌اند.

خصوصيات كاشي‌هاي فتوكاتاليست

يكي از خصوصيات مهم TiO2 به عنوان ماده فتوكاتاليست اين است كه اين ماده براي انسان سمي نمي‌باشد و قدرت اكسيدكنندگي بالاي اين ماده در هنگامي كه در مواجهه با نور ماورا بنفش كه با طول موج كم‌تر از 385 نانومتر است قرار مي‌گيرد بسيار حايز اهميت است. با راديكال‌هاي هيدروكسيل و يون‌هاي سوپراكسيد، فتوكاتاليست‌هاي TiO2 مي‌توانند مواد ارگانيك را با استفاده از واكنش‌هاي اكسيداسيون متوالي به دي‌اكسيدكربن تبديل نمايند. TiO2 هم‌چنين خاصيت تركنندگي سطح را به وسيله افزايش زاويه بين آب و پوشش TiO2 بهبود مي‌بخشد. اين خاصيت دي‌اكسيد تيتانيوم و ساير مواد فتوكاتاليست مي‌تواند سه مزيت براي اين مواد ايجاد نمايد:

نقش ضد ميكروبي:

بسياري از ميكروارگانيسم‌ها شامل باكتري‌ها، ويروس‌ها، قارچ‌ها و ... مي‌تواند توسط اين پوشش از بين بروند. پوشش ديواره سلولي اين موجودات، به وسيله فتوكاتاليست‌ها تجزيه شده و در نتيجه ميكروارگانسيم مذكور كشته مي‌شود‌ و سپس خاصيت تركنندگي سطح باعث مي‌شود كه تركيبات باقي مانده در سطح نيز شسته شوند.

رفع بوي بد:

راديكال‌هاي آزاد اين قابليت را دارند كه تركيبات بخار شدني ارگانيك روي سطح را كه منجر به ايجاد بوي بد مي‌شوند را با شكستن پيوندهاي مولكولي بين‌‌شان از بين ببرد. برخي از تركيبات بدبو نظير فرمالدييد، بنزين و تعداد زيادي از هيدروكربن‌هاي ديگر شامل اين موضوع مي‌شود. هم‌چنين فتوكاتاليست‌ها، عناصر آلوده‌كننده ارگانيك را نيز از بين مي‌برند.

تصفيه هوا

مواد فتوكاتاليست هم‌چنين باعث ايجاد خلوص در هوا، با از بين بردن مواد سمي موجود در هوا از قبيل تركيبات اكسيد نيتروژن (NOx) مي‌شود. NOx منجر به ايجاد بيماري‌هاي فراوان تنفسي در انسان مي‌‌شود و هم‌چنين به همراه  اكسيد سولفور كه سمي است با باران‌هاي اسيدي مي‌توانند به محيط زيست نيز آسيب برسانند.

كاربرد كاشي‌هاي فتوكاتاليست در كجاست؟

خاصيت خودتميزكنندگي كاشي‌هاي فتوكاتاليست منجر به استفاده از اين كاشي‌ها در محيط‌هاي مختلفي هم‌چون آشپزخانه، بيمارستان‌ها، ساختمان‌هاي شهري و ... مي‌گردد. علاوه بر مزيت‌هاي سه‌گانه گفته شده استفاده از كاشي‌هاي فتوكاتاليست منجر به كاهش استفاده از مواد شيميايي و بهداشتي شده كه باعث كاهش آلودگي محيط زيست و در نتيجه ايجاد نشدن مواد آلي و غيرآلي آلوده كننده براي توليد اين مواد خواهد شد. اين كاشي‌ها براي مناطق آلوده شهري بسيار مناسب هستند. با نصب اين كاشي‌ها در محيط بيروني ساختمان علاوه بر جلوه زيباي سطحي، محيط زيست از نظر گازهاي سمي تصفيه شده و هم‌چنين نماي بيرون ساختمان همواره تميز باقي مي‌ماند.

محدويت‌هاي TiO2 چيست؟

عملكرد صحيح اكسيد تيتانيوم وابسته به همساني لايه TiO2 در سطح كاشي دارد و اگر بين لايه‌هاي TiO2 فاصله نباشد عملكرد اين لايه بسيار بهتر خواهد شد. اين لايه در تمامي محدوده‌هاي دمايي كاربرد دارد اما در دماهاي زير 10 درجه سانتيگراد فعاليت آن كم‌تر ملموس است. هم‌چنين در محيط‌هاي بسيار خشك نيز اين فاكتور كه نياز به رطوبت محيط دارد فعاليت‌ كم‌تري خواهد داشت. بنابراين در روزهاي خشك و سرد فعاليت فتوكاتاليستي محدود خواهد شد. باران مي‌تواند به فعاليت بهتر سيستم كمك كند و فقدان باران در محيط از تميزشدن سطح مي‌كاهد. با توجه به اينكه خاصيت فتوكاتاليستي به‌طور خود بخود از بين نمي‌رود، بنابراين شاهد از بين رفتن خودبخودي اين خاصيت در سطح كاشي نيستيم اما فعاليت آن مجدداً با شستشوي عناصري كه منجر به محدوديت كاركرد اين خاصيت مي‌شود برقرار مي‌گردد.

امروزه آزمايشات زيادي براي افزايش خاصيت فتوكاتاليستي با استفاده از فعاليت مواد نيمه هادي براي افزايش خاصيت آنتي باكتريالي كاشي‌ها در تمامي دنيا در حال انجام است و در آينده قطعاً شاهد نوآوري‌هاي بيشتري در اين خصوص خواهيم بود.

 منبع:

نشريه tilemagonline - ترجمه و تاليف نشريه سراميك و ساختمان

• 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

گرچه سهام كاشي‌ها مدت‌هاست كه از ضعف نقدشوندگي رنج برده‌، اما به تازگي اين سهام به دلايلي مورد توجه بازار قرار گرفته‌ است. مطالعه آمارهاي بلندمدت نشان مي‌دهد نسبت قيمت به درآمد سهام اين گروه، همواره در سال‌هاي اخير در حدود 5 مرتبه بوده است؛ اما در آذرماه، اين نسبت با جهشي خارق‌العاده نسبت به پايان آبان‌ماه از 7/5 به 8/7 رسيده كه در نوع خود براي سهام اين صنعت ركوردي كم‌سابقه به شمار مي‌رود.