سرامیک تکنولوژی آینده

در این مقاله به بررسی مفهوم سرامیک و بعضی کاربردهای آن پرداخته می شود. نخست به معرفی برخی مفاهیم اولیه می پردازیم.
چینی به اشیایی گفته می شود که در درجه حرارت بالا تهیه میشوند و دارای شفافیت خاصی هستند و سفال به اجسامی گفته می شود که در درجه حرارت های پایین تر ساخته می شوند و شفاف نیستند.
عموما سرامیک ها دارای سختی های متفاوتی می باشند، معمولا شکننده هستند و در مقابل حرارت و فرسایش به خوبی مقاوم هستند. این مواد از خاک نسوز یا مواد معدنی دیگر بخصوص از اکسیدهای فلزی همراه با چند اکسید غیر فلزی ساخته می شوند که عنصر غیر فلزی معمولا اکسیژن است. در نهایت می توان سرامیک را هنر طراحی و ساخت اشیاء از خاک نسوز تعریف کرد. این تعریف را می توان به طور عامبرای تمام مواردی که از خاک رس تهیه می شوند مثل پوشش های سرامیکی ، ساینده ها و همچنین شیشه های سرامیکی الکترونیکی به کار برد.
این نکته واضح است که انقلاب صنعتی به جز در سایه ی استفاده از کوره ها،ماشین های حرارتی پیشرفته و مواد سرامیکی که برای عایق بندی حرارتی انواع مختلف کوره ها و ماشین ها استفاده می شوند ممکن نیست.
در قرن حاظر با تکامل تکنولوژی الکترونیکی ، مواد دی الکتریک که دارای اهمیت بسیاری هستند نیز این مسیر تکاملی را طی نمودند.در کنار آن خصوصیات مغناطیسی و اپتیکی جدیدی برای سرامیک شناسایی شد و به عنوان قسمتی از تکنولوژی جدید الترونیک و الکترواپتیک تکامل یافت.
در دنیای الکترونیک اختراع ترانزیستور و لیزر ، موج گونه ی جدیدی از قطعات را عرضه نمود ، ولی نقش مفید انها را محدودیت هایی که مواد مورد استفادهداشتند کم می نمود.
در حالی که سرامیک های نوین که در میکرو الکترونیک ، سیستمهای لیزر، قطعات ارتباطی و شبکه ی اجزای مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرند نمونه ای از ایفای این نقش را نشان می دهد.
استفاده از سرامیک به عنوان دی الکتریک هایی که دارای ثابت دی الکتریک بالایی می باشند ، ساخت فاز نهایی با ظرفیت بسیار بالاتر را ممکن ساخته است که بعد از کشف ابر رسانا ها اهمیت سرامیک به اوج خود رسید. برای آنکه بتوان به علت بعضی از رفتار های این مواد پی برد روش های متنوعی وجود دارد. یکی از این روش ها بررسی ریز ساختار سرامیک ها می باشد. این خصوصیت نه تنها توسط ترکیب ، نوع و تعداد فازهای موجوددر ترکیب مشخص می شودبلکه توسط قرار گیری ، چارچوب و ترتیب فازها نیز مشخص می گردد.
در نهایت توزیع فازها و یا زیر ساختار ها به روش ساخت سرامیک، مواد خام مورد استفاده،روابط تعادل فازی و همچنین تغیرات در فازها و رشد دانه ها و عملیات سینترنیک وابسته است.
یک سرامیک فرو الکتریک از تعداد زیادی کریستال های کوچک تشکیل شده است که محور های کریستالوگرافی آنها در سرامیک به طور اتفاقی جهت دار شده است. از طرف دیگر هادی های سرامیکی در دماهای بالاتر از 1500 درجه سانتیگراد نیز کارایی دارند.در حالی که اکثر فلزات در این دما قادر به کار نیستند. البته بعضی از فلزات مانند تنگستن و مولیبدیم نیز در دمای 1500 درجه کار می کنندولی به علت واکنش با محیط از تنگستن در فضای آزاد نمی توان استفاده کرد.
امروزهسرامیک ها تقریبا در همه جا یافت می شوند، از بدنه موتور اتومبیل های مدرن و پوشش حرارتی سفینه های فضایی تا قلب کامپیوتر ها و از داخل آشپزخانه ها تا سد سازی ، شیشه گری و سرامیک های الکترونیکی همه مواردی از کاربردهای سرامیک هستند.
به طور خلاصه بعضی از کاربرد های آن به شرح زیر می باشد:
·در علوم فضایی به عنوان مبدل ها و سنسورها در ماهواره ها، موشک ها و هواپیماها
·در اتومبیل ها به عنوان سیستم آژیر و استارت
·در وسایل دفایی به عنوان تونار(مسافت یاب صوتی دریایی) و آشکار سازها
·در پزشکی باری آشکار سازی قلب جنین,جرم گیری دندان و MRI
·در مخابرات به عنوان صافی های مبدل انرژی،سنسورها،خازن های چند لایه ومشددها
·در وسایل ارتباطی به عنوان خازن هایی برای منابع تغذیه،رادار و سرامیک های مایکروویو برای آنتن ها.