علم سرامیک

۱- سرامیک های پرسلانی

واژه ی پرسلان به محدوده ی وسیعی از محصولات سرامیک گفته می شود که دمای پخت بالایی دارند. علت پخت پرسلان ها در دمای بالا ، ایجاد ماهیت زجاجی ( شیشه ای ) و همچنین تخلخل کم در پرسلان است.

سرامیک های پرسلانی به دو صورت لعاب دار و بدون لعاب تولید می شوند. هنگامی که بیسکویت (بدنه) در دمای بالایی پخته می شود، و تخلخل آن به صفر می رسد، دیگر نیازی به لعاب کاری نبوده و نوع بدون لعاب پرسلان ها تولید می شود.

اگر چه پرسلان و چینی معمولاً معادل تصور می شوند ولی این دو نوع سرامیک در دو خاصیت یکسانند یکی آنکه هر دو حالت زجاجی (vitreous) دارند و تخلخل بسیار پایینی دارند و دیگری اینکه هر دو این سرامیک ها را می توان با و یا بدون لعاب تولید و استفاده کرد. به هر حال چینی یک پرسلان است که جزء پرسلان های نرم طبقه بندی می گردد. این پرسلان دارای بدنه ای نازک می باشد و نرم است به صورتی که به راحتی آن را می توان با یک سوهان برید. در حالی که پرسلان ها را اینگونه نمی توان برید. این امر به خاطر این است که پرسلان های واقعی در دمای بالاتری نسبت به چینی ها پخت می شوند. در واقع پرسلان های واقعی در دمای ۱۴۰۰ درجه سلسیوس پخت می شوند، در حالی که چینی ها در دمای ۱۲۰۰ درجه سلسیوس.

توسعه ی پرسلان در کشور چین در سال ۶۰۰ میلادی اتفاق اتفاد. این شاهکار حرفه ای، نتیجه ای از ترکیب قابلیت پخت کوره ها در دمای بالا (۱۲۵۰ تا ۱۴۰۰ درجه سلسیوس) با کشف خاک کائولن (نوعی ماده ی رسی) و سنگ پرسلانی (porcelain stone) بود. سرانجام، فرمولاسیون امروزی پرسلان واقعی پیدا شد. پرسلان های ساخته شده از این روش به نام پرسلان های سخت (hard-paste porcelain) معروفند. این پرسلان ها مخلوطی از کائولن و یک سنگ پرسلانی فلدسپاتیک هستند.

برای تولید پرسلان، مواد اولیه ی خام مانند خاک رس، فلدسپار و سیلیس ابتدا خرد می شوند. پس از اینکه اندازه ی دانه ها به یک سایز مشخص رسید، مخلوط مواد اولیه به یکی از چهار فرآیند شکل دهی زیر فرستاده می شود:

۱) شکل دهی پلاستیک نرم (Soft plastic forming)

۲) شکل دهی پلاستیک سخت (Stiff plastic forming)

۳) شکل دهی بوسیله ی پرس (Pressing)

۴) ریخته گری دوغابی (Casting)

• ویژگی های پرسلان

۱.     استحکام خمشی بالا ( دو تا سه برابر سنگ های صنعتی )

۲.     جذب آب پایین تا کمتر از ۱/۰ درصد و مقاومت در برابر یخبندان ( غیر قابل نفوذ در قیاس با سنگ )

۳.     مقاومت شیمیایی بالا و مقاومت در برابر لک پذیری ( مواد شوینده و پاک کننده اسید ها و باز ها )

۴.     مقاومت سایش بالا ( عمر طولانی و درخشش زیاد )

۵.     سختی سطحی بالا ( عدم خراش سطحی و حفظ زیبایی )

۶.     ثبات رنگ در مقابل نور خورشید ( که ناشی از عدم تاثیر اشعه بر ساختار آن است که در سنگ های طبیعی دیده نمی شود )

۷.     قابلیت تولید در سایز های مختلف و وجود طرح ها و رنگهای بدیع و بیکران

۸.     قابلیت نصب بوسیله نصب خشک و نما و ابنیه بلند مرتبه

۹.     ضد حریق بودن ( نسبت به آتش مقاوم است و در برابر حرارت تغییر ساختار نمی دهد )

• مقایسه سنگهای طبیعی با پرسلان

سنگ های طبیعی طی یک و یا چند مرحل دگردیسی در طبقات داخلی زمین و تحت دمای درونی زمین که تقریبا ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد می باشد کاملا ذوب می شوند که اگر سریع سرد شوند به صخره های آتشفشانی و اگر به آرامی سرد شوند به صخره های آذرین تبدیل می شوند.

استخراج سنگ های طبیعی و خارج نمودن انها از طبقات زیر زمینی باعث می شود که در شرایط جوی زمین پایداری خود را از دست بدهند و به همین دلیل سنگ های طبیعی دارای ضعف های بسیاری هستند از جمله:

۱- سریع واکنش نشان دادن در مقابل اسید ها و بازها و مواد شیمیایی دیگر که به علت تراکم و دانسیته پایین و وجود تخلخل های سطحی بسیار زیاد و وجود پیوند ناقص و اکتیو می باشد.

۲- استحکام خمشی و مکانیکی پایین که در نتیجه از دست دادن پایداری در اثر استخراج ، تراکم و دانسیته پایین می باشد.

در پرسلان ها به علت آماده سازی پیشرفته مواد اولیه و همچنین مخلوط کردن مواد اولیه متناسب با همدیگر برای ایجاد فازهای عالی تر جهت بالابردن ویژگی های پرسلان ، یک ترکیب کاملا مخلوط شده در آسیاب های بالمیل که باعث یکنواختی کلی خواهد شد تولید می گردد.

در ابتدا گرانول (دانه هایی به شکل سیب) به عنوان ذرات ابتدایی تولید پرسلان تولید می گردد. شکل گرانول ها و درصد رطوبت موجود در آنها باعث می شود در هنگام پرس کاملا در هم قفل شده و همین مسئله دلیل بالا رفتن دانسیته می گردد.

پرس گرانول های تولیدی با درصد رطوبت خاص از مهمترین مسئله های بالا رفتن استحکام و دیگر ویژگی های برتر محصول پرسلانی می باشد.

در آخرین مرحله ، سیکل پخت سرامیک ها در دمای حدود ۱۴۰۰ درجه سانتی گراد باعث بوجود آمدن فازهای نهایی بسیار پایدار در پرسلان ها می شود و این مسئله باعث می شود در برابر عوامل واکنش پذیر مقاوم گردد و حالت پایداری داشته باشد.

براقیت محصول و کیفیت سطحی بالای این محصولات در قسمت پولیش اتفاق می افتد. سختی سطحی بالا و تراکم زیاد محصولات و براقیت بالا در حد ۶۰۰ لوکس می باشد.

۲- Terracotta

                                                 

۳- صفحات HPL

HPL) High Pressure Laminate)

 HPL نام صفحاتی است که از ترکیب لایه های سلولزی و رزین های فنولیک به وجود می آید. این ترکیب پس از قرار گرفتن در دمای بالای c۱۸۰ و فشار bar۸۰ تبدیل به صفحاتی محکم با مشخصات فنی ویژه می گردد. سطوح نهایی این صفحات توسط لایه های رنگین و پوشش ضدخش پوشانده می شود. صفحات HPL کاربرد وسیعی در زمینه های گوناگون دارد.

در حال حاضر استفاده از ورق هائی با ضخامت ۱۰-۶ میلی متر برای پوشش های داخلی و خارجی ساختمان ها معمول است.

جدول زیر برخی از ویژگی های HPL را نشان می دهد :

Material properties

مقاومت در مقابل عوامل جوی

صفحات HPL در مقابل نور خورشید، باران های اسیدی و رطوبت مقاوم است و رنگ آن طبق کلاس بندی ۴ و ۵ استاندارد (ISO-۱۵۰AO۲) از ثبات مطلوبی برخوردار است. تغییر ناگهانی دما از C۸۰+ تا C۲۰- تأثیری بر این صفحات نمی گذارد.

نمای HPL در برابر هوای آلوده شهرهای بزرگ پایدار است و گازهای ناشی از آلودگی های محیطی هیچ تغییری در شکل ظاهری آن ایجاد نمی کند.

مقاومت در برابر عوامل شیمیایی

سطح بدون خلل و فرج و خاصیت آنتی الکترواستاتیک HPL مانع خاک گرفتگی و لک شدن آن در نما می گردد. همچنین مواد شیمیایی بکار رفته در تمیزکننده های معمولی بر روی HPL بی تأثیر است.

خاصیت خش ناپذیری

وجود لایه ملامینه نهایی در صفحات HPL عامل مقاوم شدن این صفحات در مقابل خش پذیری است.

آتش سوزی

ورق های HPL در برابر آتش تا C۱۶۰ مقاوم است، ذوب نمی گردد، منفجر نمی شود و بخودی خود نمی سوزد (Self extinguish) و به ویژه گازهای تولیدی در اثر سوختن آن از نظر خطرناکی (Toxic) در حد پایین است.