سرامیک و انواع ساختمان - مصالح ساختمانی

مقدمه
پیشینه
ریشه واژه
مهم ترین مواد اولیه سرامیکی
طبقه‌بندی سرامیک‌ها
انواع سرامیک
سرامیک های صنعتی
انواع سرامیک‌ها
سرامیک‌های سنتی
سرامیک‌های مدرن
سرامیک‌های اکسیدی
سرامیک‌های غیراکسیدی
تولید صنعتی سرامیک
خشکاندن اشیای قالب‌گیری شده
پخت سرامیک خشک و خام از پنج مرحله تشکیل شده است
انواع کوره‌های پخت سرامیک
کوره‌های پخت از بالا به پایین
کوره‌های هافمن
محصولات سرامیکی
کاربرد
صنعت سرامیک
خواص برتر سرامیک‌ها نسبت به مواد دیگر
کاربردهای مختلف مواد سرامیکی
علم سراميک
کاربرد سرامیک
نقش اجزای سه‌گانه در سرامیک
خواص سرامیک‌ها
مواد سراميكي انعطاف‌پذير
فریت
انواع کوره های پخت صنایع سرامیک
کوره های متناوب
کوره های مداوم
خواص برتر سرامیک‌ها نسبت به مواد دیگر
خواص سرامیک‌ها
سرامیک‌های ویژه
مقره‌های برق
سرامیک‌های مغناطیسی
سرامیک‌های شیشه‌اى
لعابها و انواع آنها
لعابها در انواع زیر وجود دارند
ظروف لعابی
انواع چینی
افزایش کاربرد سرامیک های تخصصی
کاربرد سرامیک در پزشکی
خصوصیات ایمپلانت دائمی سرامیکی
این مواد با توجه به نوع فعالیتشان در محیط به سه دسته تقسیم می‌ شوند
هوا و فضا
صنعت خودرو
ابزار برشي و سايشي
پانویس و منابع

انواع سرامیک‌ها

سرامیک‌های سنتی

این سرامیک‌ها همان سرامیک‌های سیلیکاتی هستند. مثل کاشی، سفال، چینی، شیشه، گچ، سیمان

سرامیک‌های مدرن

این فرآورده‌ها عمدتاً از مواد اولیه خالص و سنتزی ساخته می‌شوند. این نوع سرامیک‌ها اکثراً در ارتباط با صنایع دیگر مطرح شده‌اند.

سرامیک‌های اکسیدی

برخی از پرکاربردترین این نوع سرامیک‌ها عبارت‌اند از

برلیا (BeO)

تیتانیا (Ti2O)

آلومینا (AL2O3)

زیرکونیا (Zr2O)

منیزیا (MgO)

سرامیک‌های غیراکسیدی

این نوع سرامیک‌ها با توجه به ترکیبشان طبقه‌بندی می‌شوند که برخی از پرکاربردترین آنها در زیر آمده‌اند:

1. نیتریدها

NTi

Si3N4

NGa

2. کاربیدها

SCi

CTi

CW و....

تولید صنعتی سرامیک

از نظر شیمیایی کلیه موادی که از مخلوط خاک رس با ماسه و فلدسپات در دمای بالا بدست می‌آیند و توسط توده شیشه مانندی انسجام یافته و بسیار سخت و غیر قابل حل در حلال‌ها و تقریبا گذارناپذیر می‌‌باشند، سرامیک نامیده می‌شوند که در این مقوله نگاهی به فرآیند تولید آن داریم. بعد از آشنایی با مواد اولیه مورد استفاده در سرامیک بطور خلاصه مراحل تولید صنعتی آن را مرور می‌کنیم. در یک واحد صنعتی تولید سرامیک ، بعد از تهیه مواد اولیه و درجه‌بندی آن برحسب مرغوبیت ، اولین اقدام آماده کردن مخلوط می‌باشد.

آماده کردن مخلوط

مواد اصلی و ثانوی را باهم مخلوط کرده و چندین بار آسیاب می‌کنند تا اندازه دانه‌بندی به شکل قابل قبولی در آید. عملیات قبل از مخلوط کردن شامل الک کردن ، دانه‌بندی کردن در آب (و احتمالا جدا کردن آهن از مخلوط که با آهنربا صورت می‌گیرد.) می‌باشد. بعد از انجام این کارها ، مواد را با آب مخلوط کرده و منتظر ورآمدن خمیر می‌شوند.

صنعت سرامیک

بازار سرامیک‌های پیشرفته در ایالات متحده آمریکا در سال ۱۹۹۸ نزدیک به ۷۰۵ میلیون دلار بود که در سال ۲۰۰۳ به ۱۱ میلیون دلار رسید. خواص برتر سرامیک‌ها نسبت به مواد دیگر

دیرگدازی بالا

سختی زیاد

مقاومت به خوردگی بالا

استحکام فشاری بالا

کاربردهای مختلف مواد سرامیکی

در زیر کاربردهای رایج مواد سرامیکی به همراه چندنمونه از مواد رایج در هر کاربرد آورده شده‌است:

الکتریکی و مغناطیسی

عایق‌های ولتاژ بالا (AL-NAL2O3)

دی الکتریک (OTi3Ba)

پیزوالکتریک (OSi-OZN2)

پیروالکتریک O3(x-1)Pb(TixZr)

مغناطیس نرم (Zn-1FexMn2xO4)

مغناطیس سخت (Osr6Fe2O3)

نیمه‌رسانا(OSn-NGa-OZn2)

رسانای یونی (ALB2O3)

تاباننده الکترون (BLa6)

ابررسانا (Ba2CULa3O_(σ-7))

سختی بالا

ابزار ساینده، ابزار برشی و ابزار سنگ‌زنی (۲O۳TiN-Al)

مقاومت مکانیکی (Si-CSi3N4)

نوری

فلورسانس (Y2O3)

ترانسلوسانس(نیمه‌شفاف) (Sn2O)

منحرف کننده نوری (TZLP)

بازتاب نوری (NTi)

بازتاب مادون قرمز (Sn2O)

انتقال دهنده نور (Si2O)

حرارتی

پایداری حرارتی (Th2O)

عایق حرارتی (Ca2O.nSiO)

رسانای حرارتی (C-NAL)

شیمیایی و بیوشیمیایی

پروتزهای استخوانی P3O12(AL2O3Ca(CL,F)5)

سابستریت (Ti2O-Si2O)

کاتالیزور (K2OALmn2O3)

فناوری هسته‌ای

سوخت‌های هسته‌ای سرامیکی

مواد کاهش‌دهنده انرژی نوترون

مواد کنترل کننده فعالیت راکتور

علم سراميک

به طور کلي علم سراميک را مي‌توان به دو شاخه سراميک فيزيکي و سراميک صنعتي تقسيم کرد. سراميک فيزيکي درباره ساختمان مواد سراميکي و خواص آنها بحث مي‌کند. در اين شاخه ساختمان اتم، اتصالات بين اتم¬ها، ساختمان¬هاي بلوري، ساختمان شيشه، معايب ساختماني، استحاله‌هاي فازي، رشد دانه‌ها، تبلور مجدد و مباحثي نظير آنها مورد بحث قرار مي‌گيرد. علاوه بر اين خواص الکتريکي، مغناطيسي، نوري، حرارتي و مکانيکي سراميک¬ها هم مورد بحث قرار مي‌گيرند. در سراميک صنعتي از تکنولوژي ساخت سراميک¬ها صحبت مي‌شود.اصولاً مراحل ساخت هر جسم سراميکي به صورت زير است:

انتخاب مواد اوليه و تغليظ و تخليص آن.

آماده‌سازي مواد اوليه (خردکردن- دانه‌بندي- مخلوط کردن )

شکل دادن

خشک کردن

پختن (زينتر کردن)