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

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

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.

     

 

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 .

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

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

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

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/

      /

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/

      /

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

 

رشد5.3درصدي توليد كاشي و سراميك طي سه ماهه نخست سال 91

مدير كل دفتر صنايع معدني وزارت صنعت، معدن و تجارت گفت: طي ماههاي فروردين، ارديبهشت و خردادسال جاري، توليد كاشي و سراميك كشور از مرز 63 ميليون و 260 هزار مترمربع گذشت كه نسبت به مدت مشابه سال گذشته 5.3 درصد رشد را نشان مي دهد.

به گزارش زمين کاو «محمدفاطميان» افزود: در خرداد ماه سال جاري توليد كاشي و سراميك به 23 ميليون و120هزار متر مربع رسيد كه بيش از 9/2درصد رشد داشته است.

فاطميان همچنين گفت: همچنين  توليد سيمان در 3 ماهه نخست امسال به بيش از 17 ميليون و 990هزار تن و با رشد6 درصدي رسيد.
وي در پايان ميزان توليد سيمان درخرداد ماه سال جاري نيز به بيش از6 ميليون و 590هزار تن اعلام كرد

ايران از واردات پيگمنت بي‌نياز مي‌شود

طرح تيتانيوم کهنوج در سال 82 با هدف توليد کنسانتره تيتانيوم و در نهايت توليد پيگمنت فعاليت خود را آغاز کرد. به گزارش روابط عمومي شرکت تهيه و توليد مواد معدني ايران، به نقل از روزنامه گسترش صنعت؛ ذخيره تيتانيوم در اين محدوده در دو بخش آبرفتي و سنگي معادل 570 ميليون تن با عيار متوسط 4/5 درصد برآورد شده که در مدت زمان آغاز طرح تاکنون بيش از پنج هزار تن کنسانتره ايلمنيت توليد شده و به فروش رسيده است. با احداث و راه‌اندازي کارخانه پيگمنت در کهنوج، کشور از واردات حدود 50 هزار تن پيگمنت در سال بي‌نياز مي‌شود.
  
   در روند فرآوري، عيار ايلمنيت تا 47 درصد افزايش مي‌يابد و پس از اين مرحله کنسانتره به کوره ذوب ارسال شده و عيار TiO2 تا مقدار 75-80 درصد در کوره ذوب افزايش مي‌يابد. در شرايط فعلي، از اين محصول در کوره تک قوس الکتريکي و در مقياس آزمايشي اقدام به توليد فروتيتان شده، محصول اين فرآيند فلز فروتيتان با عيار 55 تا 60 درصد (Ti) است که فرو آلياژي بسيار ارزشمند به شمار مي‌رود. علاوه بر اين، به منظور توليد محصول فرو واناديوم از کنسانتره تيتانومنيتيت با همکاري يکي از مراکز دانشگاهي اقداماتي در دست اجراست.
  
   ظرفيت توليد در کارخانه فرآوري در هر شيفت معادل سه تن کنسانتره ايلمنيت و 2/5 تن تيتانومنيتيت است و در حال حاضر تعداد 74 نفر به طور مستقيم در آن طرح مشغول به کار هستند.
  
   طي سال‌هاي اخير درخصوص بومي‌سازي و نوآوري اقدامات مختلفي، شامل طراحي و ساخت کوره تک‌قوس ذوب فروتيتان و غبارگير آن، اجراي کابل‌کشي و نصب تجهيزات ايمني کوره تک قوس الکتريکي فروتيتان و جايگزيني سرند دوار ايراني به جاي نوع روسي آن در اين کارخانه انجام شده است.

عضو هیئت رئیسه انجمن کاشی و سرامیک کشور:ایران چهارمین تولیدکننده کاشی جهان است

 

عضو هیئت رئیسه انجمن کاشی و سرامیک کشور:ایران چهارمین تولیدکننده کاشی جهان است

عضو هیئت رئیسه انجمن کاشی و سرامیک کشور با بیان اینکه ایران ۸۵ درصد کاشی عراق را تامین می‌کند، گفت: ایران چهارمین تولیدکننده کاشی در جهان است.

محمدجواد برازجانی عصر امروز در نخستین دوره بازدید اصحابه رسانه گیلان از واحدهای صنعتی استان در طرح توسعه کارخانه کاشی خزر در شهر صنعتی رشت که به همت سازمان صنعت، معدن و تجارت گیلان انجام شد، اظهار کرد: تولید انبوه محصولات قیمت تمام شده کالا را پایین می‌آورد و موجب مصرف بسیار آن در جامعه می‌شود.

وی به فعالیت بیش از ۱۰۰ واحد تولید کاشی و سرامیک در کشور اشاره کرد و افزود: بعضی از واحدهای مذکور در حال تعطیل شدن هستند و تعدادی برای جایگزین کردن آنها احداث می‌شوند.

برازجانی با بیان اینکه سال گذشته ۴۲۰ میلیون مترمربع کاشی در کشور تولید شد، تصریح کرد: ۱۲۰ میلیون مترمربع از کاشی‌های تولیدی صادر شده و ۳۰۰ میلیون مترمربع در کشور به مصرف رسیده است.

مدیرعامل کارخانه کاشی خزر ایران را چهارمین تولیدکننده کاشی در دنیا دانست و خاطرنشان کرد: ایران در رتبه هفتم مصرف کاشی در جهان را قرار دارد.

وی خواستار تسهیل امور گمرکی از طرف کشورهای حاشیه خزر برای صادرات محصولات ایرانی شد و بیان کرد: بازار مناسبی در کشورهای ازبکستان، ترکمنستان و جمهوری آذربایجان برای محصولات ساختمانی ایران وجود دارد و صادرات کالای ایرانی نیازمند تسهیلات گمرکی از طرف کشورهای مذکور است.

برازجانی نرخ برابری ارز را موجب رونق صادرات کاشی در کشور خواند و بیان کرد: طرح توسعه تولید کاشی خزر با ظرفیت سالانه ۴ میلیون متر مربع در حال انجام است.

عضو هیئت رئیسه انجمن کاشی و سرامیک کشور، میزان سرمایه‌گذاری طرح مذکور را بالغ بر ۲۵۰ میلیارد ریال اعلام کرد و گفت: تمام ماشین‌آلات کارخانه خریداری و به کشور حمل شده است.

وی مساحت زمین طرح توسعه کاشی خزر را ۱۰ هکتار عنوان کرد و افزود: کارخانه در ۴ هزار متر مربع بنا شده است.

برازجانی با اشاره به اشتغالزایی ۲۵۰ تا ۳۰۰ نفر با راه‌اندازی کارخانه مذکور اذعان کرد: برق کارخانه تامین شده و قرارداد انتقال گاز مصرفی منعقد شده است.

مدیرعامل کارخانه کاشی خزر بهره‌برداری از طرح مذکور را در نیمه دوم سال جاری اعلام کرد و گفت: طرح توسعه کاشی خزر اکنون ۷۰ درصد پیشرفت فیزیکی دارد.

وی با اشاره به تولید کاشی دیوار و دکور در کارخانه‌های کاشی، تصریح کرد: ۲۵ درصد تولید در طرح توسعه جدید کاشی دیوار است و ۷۵ درصد بقیه کاشی کف ساختمان تولید می‌شود.

برازجانی تولید کاشی کف را برای منازل و مکان‌های پر رفت و آمد عنوان کرد و یادآور شد: واحدهای تولید کننده کاشی کف در کشور محدود هستند و تولید مذکور باید با دو کوره انجام شود.

عضو هیئت رئیسه انجمن کاشی و سرامیک کشور با بیان اینکه پنج تا ۱۰ درصد صادرات کاشی تمام منابع ارزی این صنعت را تامین می‌کند، خاطرنشان کرد: سال گذشته کاشی خزر ۱٫۵ میلیون دلار صادرات داشته و با افتتاح طرح توسعه جدید صادرات ما سالانه به ۴ میلیون دلار می‌رسد.

وی از صادرات کاشی به کشور استرالیا خبر داد و بیان کرد: آشپزخانه‌های استرالیایی نیاز به ۱۳ نوع کاشی مختلف دارند.

تا حالا به چیز های دور وبر خودتون توجه کردین؟

    به ظروفی که توش غذا می خورین : حتما می دونین که چینی و شیشه سرامیکن .

   وسایل برقی : سرامیک یکی از مهمترین اجزای بعضی از قطعات الکتریکیه که به عنوان عایق در بدنه اونا مورد استفاده قرار میگیره . مثل خازن و دیود و ترانزیستور و ... که بدون ای قطعات امکان نداره که یک وسیله برقی ساخته بشه. البته به غیر از لامپ های پر مصرف !!! اون هم اگه شیشه اونو در نظر نگیریم.

   خونه هاتون : می دونین اکثر مصالح ساختمانی سرامیکن ؟ مثل آجر وسیمان و کاشی وشیشه و و و

یا به یک آپارتمان چند طبقه که کاشی کاری نشده فکر کردین که چقدر میتونه زشت به نظر بیاد؟!

   یا به قول بقیه رشته ها همون سرویس بهداشتی ؟ : که اگه سرامیک نبود باید تو آلودگی زندگی میکردیم ؟ 

.

.

.

    ته زندگی : آخرش هم که باید هویت هر کسی رو رو یک قطعه سرامیک تایپ کنن و بذارن بالای سرش وتاابد با هم  باشن . البته امیدوارم همتون ۱۲۰ سال عمر کنین .

حالا موافقید زندگی بدون سرامیک خیلی سخته ؟

نسل آینده نمایشگرها با ورقه های سرامیکی ساخته می شود .

دانشمندان آمریکایی ایده ساخت نسل جدیدی از صفحات نمایشگر تلویزیونی را ارائه کرده اند که از آرایش دادن حفره های میکروسکوپی داخل یک ورقه سرامیکی ساخته می شود. دانشمندان دپارتمان مهندسی الکترونیک و کامپیوتر دانشگاه ایلینویز، ایده تولید نسل جدیدی از نمایشگرهای تلویزیون را مطرح کرده اند که با استفاده از آرایش دادن حفره های میکروسکوپی داخل ورقه های سرامیکی ساخته می شود. در این ورقه های سرامیکی حفره های میکروسکوپی می توانند از طریق آرایش الکترودها روشن و خاموش شوند. در این طرح با عبور دادن جریان برق از میان این حفره های میکروسکوپی، نور فرابنفشی تولید می شود که لایه های فسفورسان (درخشان) را برای ایجاد رنگ روی یک ورقه شیشه ای تحریک کرده و نور مرئی را بازتابش می کند. براساس این گزارش، محققان در خصوص مزایای این طرح توضیح داده اند، نمایشگرهایی که با این روش ساخته می شوند، راندمان بالاتری نسبت به صفحات تخت پلاسمایی فعلی دارند. در نمایشگرهای پلاسمایی فعلی تنها یک درصد از انرژی الکتریکی به نور تبدیل می شود. همچنین این نمایشگرهای نسل جدید وضوح تصویر بیشتری خواهند داشت، چراکه در این صفحات، پیکسل ها می توانند تنها در کمتر از یک دهم میکرومتر ساخته شوند.

 

جايگاه صنعت سراميک

پيشرفت صنعت سراميک در جهان کنوني و گسترش آن در تمامي شئونات زندگي ماشيني، اعم از مصارف خانگي و مصارف صنعتي به گونه‌اي اعجاب‌انگيز رو به فزوني است. اگر در گذشته نه چندان دور لفظ سراميک بيانگر ظروف و سرويس‌ بهداشتي بود، اما امروز با پيشرفت علم سراميک هماکنون از دنياي پر رمز و راز الکترونيک موجودي ظريف چون ترانزيستور تا آجر نسوز، از کارد ميوه خوري گرفته تا بدنه موتور اتومبيل، از قطعات حساس موشک و سفينه های فضايي تا فنرهاي سراميکي و هزاران قطعه کوچک و بزرگ در صنايع نساجي، شيميايي، الکترونيکي، الکتريکي، ماشين‌سازي و بطور اعجاب‌انگيز در زمينه پزشکي خصوصاً ارتوپدي صنعت سراميک حضور خود را مي‌نماياند.

آري اعجاب‌انگيز است که از مشتي خاک و گل، موجودي خلق مي‌شود که از فولاد سخت‌تر، عايق در مقابل هزاران ولت جريان الکتريسته، برنده‌تر از تيزترين تيغ‌ها، فرم‌پذير به هر شکل دلخواه، مقاوم در مقابل انواع اسيدها و در دماي بالا غيرقابل نفوذ و در عين حال اگر بخواهيم، فوق هادي نرم همچون يک رشته نخ، قابل انعطاف همانند يک فنر و نشکن چون پلاستيک را بوجود آوريم.

از خود سؤال مي‌کنيم آيا تنها اين قدرت اعجاب‌انگيز بشر است؟

پاسخ منطقي و منصفانه اين است: که هرگز، زيرا اين قدرت عظيم خداوندي است که در خاک کره زمين اين همه توانايي را نهاده است که انسان خاکي با تلاش و کوشش خود قادر به کشف اين همه قوانين پيچيده حاکم بر طبيعت گردد.

وسعت صنعت سراميک، در حالي که بيش از چهار هزار سال از قدمت آن مي‌گذرد، بگونه‌اي است که تا هزاران سال ديگر قدرت مانور کشفيات جديد را در خود جاي مي‌دهد. انقلاب بعد از الکترونيک در جهان صنعت، انقلاب سراميک بوده تا جائي که ميليونها کتاب و مراکز بي‌شمار تحقيقاتي را به خود اختصاص داده است و نيز علم و تکنولوژي را در هر روز شاهد يک اختراع، کشف و تحول جديد نموده است. در صنعت سراميک کشور ما، خصوصاً در بخش کاشي، اکثر محققان بر اين باورند که سابقه ساخت سنتي آ‌ن و همچنين بکارگيري لعاب و رنگ جهت تزئين داراي قدمتي چندين هزار ساله مي‌باشد ولي در زمينه توليد به صورت امروزي به خصوص در بخش چيني مظروف و بهداشتي و همچنين تکنولوژي ماشين‌آلات آن جوان مي‌‌باشد

 

الیاف سرامیک

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 باشد

 

جايگاه صنعت سراميک

پيشرفت صنعت سراميک در جهان کنوني و گسترش آن در تمامي شئونات زندگي ماشيني، اعم از مصارف خانگي و مصارف صنعتي به گونه‌اي اعجاب‌انگيز رو به فزوني است. اگر در گذشته نه چندان دور لفظ سراميک بيانگر ظروف و سرويس‌ بهداشتي بود، اما امروز با پيشرفت علم سراميک هماکنون از دنياي پر رمز و راز الکترونيک موجودي ظريف چون ترانزيستور تا آجر نسوز، از کارد ميوه خوري گرفته تا بدنه موتور اتومبيل، از قطعات حساس موشک و سفينه های فضايي تا فنرهاي سراميکي و هزاران قطعه کوچک و بزرگ در صنايع نساجي، شيميايي، الکترونيکي، الکتريکي، ماشين‌سازي و بطور اعجاب‌انگيز در زمينه پزشکي خصوصاً ارتوپدي صنعت سراميک حضور خود را مي‌نماياند.

آري اعجاب‌انگيز است که از مشتي خاک و گل، موجودي خلق مي‌شود که از فولاد سخت‌تر، عايق در مقابل هزاران ولت جريان الکتريسته، برنده‌تر از تيزترين تيغ‌ها، فرم‌پذير به هر شکل دلخواه، مقاوم در مقابل انواع اسيدها و در دماي بالا غيرقابل نفوذ و در عين حال اگر بخواهيم، فوق هادي نرم همچون يک رشته نخ، قابل انعطاف همانند يک فنر و نشکن چون پلاستيک را بوجود آوريم.

از خود سؤال مي‌کنيم آيا تنها اين قدرت اعجاب‌انگيز بشر است؟

پاسخ منطقي و منصفانه اين است: که هرگز، زيرا اين قدرت عظيم خداوندي است که در خاک کره زمين اين همه توانايي را نهاده است که انسان خاکي با تلاش و کوشش خود قادر به کشف اين همه قوانين پيچيده حاکم بر طبيعت گردد.

وسعت صنعت سراميک، در حالي که بيش از چهار هزار سال از قدمت آن مي‌گذرد، بگونه‌اي است که تا هزاران سال ديگر قدرت مانور کشفيات جديد را در خود جاي مي‌دهد. انقلاب بعد از الکترونيک در جهان صنعت، انقلاب سراميک بوده تا جائي که ميليونها کتاب و مراکز بي‌شمار تحقيقاتي را به خود اختصاص داده است و نيز علم و تکنولوژي را در هر روز شاهد يک اختراع، کشف و تحول جديد نموده است. در صنعت سراميک کشور ما، خصوصاً در بخش کاشي، اکثر محققان بر اين باورند که سابقه ساخت سنتي آ‌ن و همچنين بکارگيري لعاب و رنگ جهت تزئين داراي قدمتي چندين هزار ساله مي‌باشد ولي در زمينه توليد به صورت امروزي به خصوص در بخش چيني مظروف و بهداشتي و همچنين تکنولوژي ماشين‌آلات آن جوان مي‌‌باشد

 

 

مواد استراتژیک

مواد نقشی اساسی در پیشرفت جوامع و بهبود وضعیت زندگی افراد دارند. مواد با ایجاد وضعیت مطلوب تر استانداردهای زندگی را بهبود می بخشند، نیازهای یک جامعه را مرتفع می سازند، برای امنیت، ارتباطات، بهداشت و سلامتی و ساخت مکان مناسب برای زندگی بکار برده می شوند. در طول تاریخ مواد مورد استفاده توسط بشر، پیشرفت آنان را در دوره های مختلف مشخص می سازند.
عصر حجر، عصربرنز و عصرآهن هر کدام به نوبه خود مشخص می سازد که در عصر مربوطه چه مواداصلی و ممتاز مورد استفاده بشر در آن دوره بوده اند. عده ای عصر حاضر را عصر سیلیکون نامگذاری کرده اند، اما با این سرعت پیشرفت روزافزون در طی سی سال آینده تکنولوژی بر پایه سیلیکون با محدودیت های اساسی روبرو خواهد شد. به هر حال، افزایش متناسب قدرت محاسباتی و تجهیزات، را به سمت مرحله بعدی رهنمون می سازد. علم مواد اخیرا" از روشی سنتی موسوم به Edisonian سعی و خطا برای کشف مواد به سمت مواد طراحی شده بر اساس یک سیستم پایه، جهت دستیابی به نیازهای ویژه حرکت کرده است. این جابجایی نشان می دهد که در عصر کبیر بعدی امکان دارد ما به عصر "طراحی مواد" برسیم.
صنایع پایه استراتژیک موادی را شامل می گردد که ارتباط وسیع و مهمی با بخش های تجاری، دفاعی و اقتصاد ملی دارد. به عنوان مثال می توان به صنایع فولاد، آلومینیوم و تیتانیوم اشاره کرد، صنایع رایج و متداول موادی را شامل می گردد که هم اکنون بطور کامل اجرایی هستند و یا اینکه در بخش تجاری و یا دفاعی به عنوان یک پروژه قابل قبول مورد پذیرش قرار گرفته اند. به عنوان مثال در این گروه می توان به مواد و تکنولوژی های سوپرآلیاژها، کامپوزیت های ویژه و سرامیک ها، خاک های کمیاب و متالورژی پودر اشاره نمود. مواد آینده، موادی هستند که قابلیت و پتانسیل استفاده بالایی دارند اما نیاز به تحقیقات و پیشرفت بیشتری قبل از مصرف آنها به طور وسیع وجود دارد. نمونه ای از این علوم، علوم شبیه سازی بدن و نانوتکنولوژی است. هم چنین مواد غیر سوختی و مواد حیاتی مثل نفت، زغال سنگ و اورانیوم نیز جزء مواد استراتژیک محسوب می گردند.

 

معرفی چند مجله ،‌خبرنامه و بولتن در زمینه سرامیک

و خدایی که در این نزدیکیست...

معرفی چند مجله ،‌خبرنامه و بولتن در زمینه سرامیک

*  مجله سرامیک ها  (Ceramics)

www.Ceramics.org

نوع اطلاعات :  چکیده مقالات از سال 1995 به بعد با قابلیت سفارش On-line.

* بولتن سرامیک   (Ceramic Bulletin)

www.Ceramicbulletin.org

نوع اطلاعات :  متن کامل از سال 1998 به بعد .

*   ماهنامه سرامیک   (Ceramic monthly)

www.Ceramicmonthly.org

نوع اطلاعات :  فهرست مقالات از سال 1996 به بعد .

*  ژورنال سرامیک   (Journal Of The American Ceramic Society

www.Ceramicjournal.org

 نوع اطلاعات :  فهرست مقالات از سال 1998  به بعد با قابلیت سفارش   On-line 

استحكام دندان مصنوعي

استحکام دندان‌هاي مصنوعي افزايش مي‌يابد 

نانوکامپوزيت آلومينا زيرکونيا، به‌عنوان جايگزيني مناسب براي فلزات و پليمرهاي مورد استفاده در دندان‌ها، ريشه دندان‌ها و استخوان‌هاي تخريب شدۀ فک و ... در دانشگاه علم و صنعت ايران سنتز شد.

مشکل اساسي سراميک‌هايي‌ که جايگزين دندان‌ها، ريشه دندان‌ها، استخوان‌هاي تخريب شده فک و ... مي‌شوند، استحکام و چقرمگي پايين آنها است، لذا سنتز و استفاده از نانوکامپوزيت آلومينا زيرکونيا با توجه به دارا بودن خواص مکانيکي مناسب، ضروري به‌نظر مي‌رسد.

آقاي مهدي ابراهيمي بسابي، يکي از کاربردهاي عمده ديگر اين نانوکامپوزيت را کاربري در ابزارهاي برشي عنوان کرد و افزود: «ابزار برشي تهيه شده از نانوکامپوزيت آلومينا زيرکونيا، داراي عمق و طول عمر بيشتري نسبت به ابزار برش آلومينايي بوده، که اين امر ناشي از حضور زيرکونيا به عنوان فاز چقرمه در زمينه آلومينا است. همچنين نانوکامپوزيت آلومينا زيرکونيا به دليل زيست‌سازگاري و مقاومت عالي در برابر سايش و خنثي بودن آلومينا از نظر شيميايي، خصوصيات زيستي مناسبي از خود نشان مي‌دهد».

مهندس ابراهيمي و همکارانش که در دانشگاه علم و صنعت ايران موفق به سنتز اين نانوکامپوزيت به‌روش مکانيکي شده‌اند، در مورد چگونگي سنتز نانوذرات آلومينا زيرکونيا گفت: «ابتدا کلريد آلومينيم، کلريد زيرکونيم و اکسيد کلسيم را به‌عنوان مواد اوليه مخلوط کرده و مخلوط حاصل را به‌وسيلۀ آسياي پرانرژي، تحت کار مکانيکي قرار داديم. پس از انجام کار مکانيکي و عمليات حرارتي در دماهاي پايين با انجام واكنش ميان مواد اوليه، نانوذرات آلفا آلومينا و زيرکونيا با ساختار مکعبي، درون زمينۀ نمک کلريد کلسيم تشکيل گرديد».

گفتني‌است نانوآلياژ تهيه شده، مقاومت مناسبي در برابر خوردگي در اثر بخار آب و ترکيبات خورنده‌اي نظير اتيلن گليکول، اسيد سولفوريک، اسيد فسفريک و سود، از خود نشان مي‌دهد.

سرامیک هوشمند در ایران تولید میشود

پژوهشگران کشور مان موفق به طراحي و ساخت سراميک هاي هوشمندي شدند که همزمان با طلوع خورشيد طرح حک شده بر روي آنها به تدريج نمايان مي شود.

بهروز شهرخي در گفتگو با مهر با اشاره به جزئيات اين سراميک افزود: افزود: معمولا نماي ساختمان ها در سطح شهرها سنگي و يا کامپوزيتي است و طرح ثابتي دارند از اين رو اقدام به طراحي سراميک هاي هوشمند براي کاربرد در نماي ساختمان شديم.

وي افزود: در اين پروژه سراميکي طراحي شد که مي توانند به جاي نماهاي ساده ساختماني مورد استفاده قرار گيرد.

شهرخي اضافه کرد: در اين نوع سراميک ها مي توان طرح مورد علاقه خود را با روش هاي حرارتي بر روي سراميک پياده کرد. اين طرح ها با طلوع خورشيد به تدريج نمايان مي شود و هر روز جلوه زيبايي به ساختمان ها مي دهد.

آشنایی با کامپوزیت ها و کاربرد آنها در خودرو و ساختمان

در کاربردهای مهندسی، اغلب به تلفیق خواص مواد نیاز است. به عنوان مثال در صنایع هوافضا، کاربردهای زیر آبی، حمل و نقل و امثال آنها، امکان استفاده از یک نوع ماده که همه خواص مورد نظر را فراهم نماید، وجود ندارد. به عنوان مثال در صنایع هوافضا به موادی نیاز است که ضمن داشتن استحکام بالا، سبک بوده و مقاومت سایشی خوبی داشته باشند.

از آنجا که نمی توان ماده ای یافت که همه خواص مورد نظر را دارا باشد، باید به دنبال چاره ای دیگر بود. کلید این مشکل، استفاده از کامپوزیت هاست.

کامپوزیت ها موادی چند جزئی هستند که خواص آنها در مجموع از هرکدام از اجزاء بهتر است. ضمن آنکه اجزای مختلف، کارایی یکدیگر را بهبود می بخشند. در کامپوزیت های پلیمری حداقل دو جزء مشاهده می شود:
1 - فاز تقویت کننده که درون ماتریس پخش شده است.
2 - فاز ماتریس که فاز دیگر را در بر می گیرد و یک پلیمر گرماسخت یا گرمانرم می باشد که گاهی قبل از سخت شدن آن را رزین می نامند.

خواص کامپوزیت ها به عوامل مختلفی از قبیل نوع مواد تشکیل دهنده و ترکیب درصد آنها، شکل و آرایش تقویت کننده و اتصال دو جزء به یکدیگر بستگی دارد.

از نظر فنی، کامپوزیت های لیفی، مهم ترین نوع کامپوزیت ها می باشند که خود به دو دسته الیاف کوتاه و بلند تقسیم می شوند. الیاف می بایست استحکام کششی بسیار بالایی داشته، خواص لیف آن (در قطر کم) از خواص توده ماده بالاتر باشد. در واقع قسمت اعظم نیرو توسط الیاف تحمل می شود و ماتریس پلیمری در واقع ضمن حفاظت الیاف از صدمات فیزیکی و شیمیایی، کار انتقال نیرو به الیاف را انجام می دهد. ضمناَ ماتریس الیاف را به مانند یک چسب کنار هم نگه می دارد و البته گسترش ترک را محدود می کند. مدول کششی ماتریس پلیمری باید از الیاف پایین تر باشد و اتصال قوی بین الیاف و ماتریس به وجود بیاورد. خواص کامپوزیت بستگی زیادی به خواص الیاف و پلیمر و نیز جهت و طول الیاف و کیفیت اتصال رزین و الیاف دارد. اگر الیاف از یک حدی (طول بحرانی) کوتاه تر باشند، نمی توانند حداکثر نقش تقویت کنندگی خود را ایفا نمایند.

● الیافی که در صنعت کامپوزیت استفاده می شوند به دو دسته تقسیم می شوند:
الف)الیاف مصنوعی
ب)الیاف طبیعی

کارایی کامپوزیت های پلیمری مهندسی توسط خواص اجزاء آنها تعیین می شود. اغلب آنها دارای الیاف با مدول بالا هستند که در ماتریس های پلیمری قرار داده شده اند و فصل مشترک خوبی نیز بین این دو جزء وجود دارد.

ماتریس پلیمری دومین جزء عمده کامپوزیت های پلیمری است. این بخش عملکردهای بسیار مهمی در کامپوزیت دارد. اول اینکه به عنوان چسب الیاف تقویت کننده را نگه می دارد. دوم، ماتریس تحت بار اعمالی تغییر شکل می دهد و تنش را به الیاف محکم و سفت منتقل می کند.

سوم، رفتار پلاستیک ماتریس پلیمری، انرژی را جذب کرده، موجب کاهش تمرکز تنش می شود که در نتیجه، رفتار چقرمگی در شکست را بهبود می بخشد.

تقویت کننده ها معمولا شکننده هستند و رفتار پلاستیک ماتریس می تواند موجب تغییر مسیر ترک های موازی با الیاف شود و موجب جلوگیری از شکست الیاف واقع در یک صفحه شود.

بحث در مورد مصادیق ماتریس های پلیمری مورد استفاده درکامپوزیت ها به معنای بحث در مورد تمام پلاستیک های تجاری موجود می باشد. در تئوری تمام گرماسخت ها و گرمانرم ها می توانند به عنوان ماتریس پلیمری استفاده شوند. در عمل، گروه های مشخصی از پلیمرها به لحاظ فنی و اقتصادی دارای اهمیت هستند.

در میان پلیمرهای گرماسخت پلی استر غیر اشباع، وینیل استر، فنل فرمآلدهید(فنولیک) اپوکسی و رزین های پلی ایمید بیشترین کاربرد را دارند. در مورد گرمانرم ها، اگرچه گرمانرم های متعددی استفاده می شوند، PEEK، پلی پروپیلن و نایلون بیشترین زمینه و اهمیت را دارا هستند. همچنین به دلیل اهمیت زیست محیطی، دراین بخش به رزین های دارای منشا طبیعی و تجدیدپذیر نیز، پرداخته شده است.

از الیاف متداول در کامپوزیت ها می توان به شیشه، کربن و آرامید اشاره نمود. در میان رزین ها نیز، پلی استر، وینیل استر، اپوکسی و فنولیک از اهمیت بیشتری برخوردار هستند.

نمای میکروسکوپی از خواص دوگانه (استحکام و کشش) در فایبرگلاس

کاربرد کامپوزیت ها در صنعت خودرو:
کامپوزیت های الیاف طبیعی مورد استفاده در خودروسازی را می توان به دو دسته تقسیم بندی نمود:
1) نخست آنهایی که صرفاً در ساخت قطعات تزئینی به کار می روند و نیاز به مقاومت چندان بالایی ندارند.
2) دسته دیگر آنهایی که کاربرد نیمه باربر دارند و لازم است تا مقاومت مکانیکی نسبتاً بالایی از خود نشان دهند.

دسته اول بیشتر در ساخت قطعات داخل اتاق خودرو همچون رودری، طاقچه عقب و داشبورد کاربرد دارند. دسته دوم در ساخت پوشش سقف و صندوق عقب مورد استفاده قرار می گیرند و لازم است تا در برابر ضربه و بار اعمالی استحکام لازم را داشته باشند.

کامپوزیت های الیاف طبیعی مصرفی در قطعات خودروها علاوه بر داشتن حداقل خواص مکانیکی، از رفتار شکست بسیار خوبی برخوردار هستند. این کامپوزیت ها به صورت غیر ناگهانی و تدریجی می شکنند و همچنین در حین تصادفات، کمتر لبه های تیز و برنده که سرنشین خودرو را زخمی کند تولید می کنند. این کامپوزیت ها به طور خلاصه نسبت به مواد متداول از خواصی مناسب زیر برخوردارند:
1) سطح نهایی بسیار صاف و نرمی دارند.
2) ظاهر آنها بسیار بهتر از پلاستیک های ارزان قیمت است.
3) ازنظر حرارتی در برابر شعله بسیار مقاوم تر از پلاستیک ها هستند.
4) جاذب اصوات بیرونی هستند.
5) به مرور زمان تغییر شکل نمی دهند.
6) نسبت به تغییرات جوی همچون رطوبت مقاوم هستند.
7) هزینه پایینی دارند.

کاربرد کامپوزیت ها در صنعت ساختمان:
صنعت ساختمان یکی از بزرگ ترین بازارهای کامپوزیت های الیاف طبیعی به شمار می آید. استفاده از کامپوزیت های الیاف طبیعی به عنوان جانشین های مناسب چوب و آهن در ساخت و ساز به شدت در حال گسترش است. در ساخت پارتیشن ها، سقف های کاذب، حصارها نرده ها، کف ها و نمای دیوارها به خوبی می توان از این نوع کامپوزیت ها استفاده کرد. در کشورهای آسیایی ساخت کیوسک ها، خانه های پیش ساخته، خوابگاه ها، سایبان ها و پناهگاه ها به کمک این کامپوزیت ها مورد استقبال فراوان واقع شده است.

این کامپوزیت ها در مقایسه با فایبرگلاس و آهن بسیار ارزان تر بوده و بسیار سبک تر است. کامپوزیت های الیاف طبیعی مصرف شده در ساختمان را با انواع فرایندهای شکل دهی می توان به سهولت تولید نمود. این الیاف به راحتی می توانند به صورت پروفیل های پالتروژنی که در ساخت قاب ها به کار می روند شکل داده شوند.

همچنین پانل های تولیدشده به روش تزریق رزین می توانند به عنوان جانشین های مناسبی برای فیبرهای چوبی و صفحات MDF مطرح شوند. به کمک فرایند پرس گرم نیز می توان تخته های بسیار نازک با ضخامت های گوناگون را تهیه نمود که در ساخت روکش های تزئینی کاربرد دارد. سطوح این کامپوزیت ها نیز مشابه چوب بوده و به کمک یک لایه جلادهنده براقی ویژه ای پیدا می کنند. امروزه استفاده از کامپوزیت های الیاف طبیعی به عنوان روکش های تزئینی شکیل در بسیاری از کشورها دنبال می شود.

منبع:
http://www.aftab.ir/articles/science_education/other/c3c1164448699p1.php
http://www.aftab.ir/articles/science_education/other/c3c1204457526p1.php

مواد نو و سرامیک های پیشرفته

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

ت

انواع سرامیک

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

           1-2- پارامترهاي مرتبط با سايش خشك و تَر و تنظيمات مربوطه

           1-3- پارامترهاي مرتبط با اسپري دراير و تنظيمات مربوطه

           1-4- پارامترهاي مرتبط با خشك كردن و تنظيمات مربوطه

           1-5- پارامترهاي مرتبط با آماده سازي لعاب و تنظيمات مربوطه

           1-6- پارامترهاي مرتبط با اعمال لعاب و چاپ و تنظيمات مربوطه

           1-7- پارامترهاي مرتبط با فرآيند پخت و تنظيمات مربوطه

     1-2- ارتباط بين پارامترهاي مختلف توليد با يكديگر

     1-3- روابط بين پارامترهاي مختلف توليد و ويژگي‌هاي محصولات مياني و محصول نهايي

     2-2- عيوب مرتبط با لعاب

     2-3- عيوب مرتبط با تغيير پارامترهاي مختلف توليد

3- راه حل‌هاي رفع عيوب

     4-1- ترتيب و توالي اقدامات لازم براي رفع عيوب

     4-2- آشنايي با مشخصه‌هاي هر عيب

     4-3- يافتن ارتباط بين مشخصه هر عيوب با پارامترهاي مختلف توليد

4- مشاهده نمونه‌هاي واقعي عيوب و بحث و تبادل نظر پيرامون آنها