فهرست مطالب

عنوان صفحه

پیشگفتار ۱

فرآورده های ویژه و سرامیکی تکنیکی ۸

دیرگدازه ها ۸

فرآورده های زمخت ۱۱

فرآورده های ظریف ۱۱

ظروف خانگی ۱۲

کاشی ها ۳۷

سرامیک های بهداشتی ۴۲

عایق ها ومقره های الکتریکی ۴۵

تکامل صنعت سرامیک ۵۴

تکامل صنعت سرامیک در جهان ۵۴

تکامل صنعت سرامیک در ایران ۶۸

پیشگفتاراستاندارد چینی ۸۵

ظروف چینی غذا خوری – ویژگیها و روشهای آزمون ۸۷

فرآورده های سرامیکی ۸۹

چینی ۹۱

انو اع چینی غذا خوری ۹۱

نمونه برداری ۹۱

آزمون های فیزیکی ۹۳

آزمون مقاومت در برابر تغییر ناگهانی دما ۹۸

آزمون قابلیت نور گذاری ۱۰۶

سختی ۱۰۹

آزمون های شیمیایی ۱۱۲

آزمون پایداری لعاب و دکور ظروف غذا خوری در برابر شستشو ۱۲۲

آزمون های چشمی و درجه مرغوبیت ۱۲۴

تاثیروتوزیع اندازه ذرات بر خواص دوغاب سرامیک ۱۳۲

اطلاعات مربوط به اندازه ی ذرات ۱۳۳

نتایج و بحث ۱۶۸

انبساط حرارتی ۱۶۹

جذب آب ودانسیته بدنه ها ۱۷۰

استحکام خمشی بدنه ها ۱۷۰

سفیدی و شفافیت بدنه ۱۷۲

مشاهده نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونیکی ۱۷۴

نتیجه گیری ۱۷۵

منابع و مآخذ ۱۷۶

ضمیمه ( آماروارقام مربوط به تولیدات چینی ) ۱۷۷

پیشگفتار

در حال حاضر سرامیک بخش وسیعی از صنایع مختلف معاصر را در برمی گیرد. در عین اینکه این صنعت به قدمت اولین تمدن بشری است ولی اکنون محصولات سرامیکی یکی از مفیدترین پدیده هایی است که در پیشرفت علوم نقش مؤثری را بر عهده دارد.

محصولات سرامیکی دارای تنوع بسیار است. بعضی از آنها همواره مورد استفاده عموم قرار می گیرند و بعضی دیگر در رابطه با مصارف خاصی است که متخصصین از آنها بهره برداری می کنند.

ذیلاً تعدادی از محصولات مذکور ذکر می گردد:

الف- اشیاء هنری یا تزئینی مانند مجسمه- پلاک و غیره

ب- وسایل غذاخوری و لوازم آشپزخانه (Talbo ware)

ج- وسایل بهداشتی از قبیل دستشویی، وان حمام و غیره (Sanitary ware)

د- کف پوشها

هـ- کاشی ها

و- لوله های فاضل آب

ز- الماس های مصنوعی (Synthetic diamonds) مورد استفاده در لوازم صوتی

ح- قسمتی از مغزهای الکترونیکی (Memory Cells)

ط- بخشی از وسایل الکتریکی (مقره- پایه و ترمینال)

ی- شمع های ماشین (Spark Pluge)

ک- عایق ها و اجسام نسوز (Refractories)

ل- وسایل آزمایشگاهی مانند بوته ها، هاونگ های چینی و غیره

م- دندان های مصنوعی (Denture Ceramics)

ن- سنباده ها و ابزارهای برش (Abrasion resisting Ware) و غیره

فقط قسمتی از این مجموعه وسیع را تشکیل می دهند.

زمان ساخت سرامیک ها سالیان قبل و مقارن با رشد فکری انسان های اولیه و ایجاد نخستین تمدن های بشری بوده است.

بشر نخستین پس از شناخت محیط اطراف خودو کشف آتش شروع به ساختن ابزار، لوازم و اشیاء مورد نیاز خود کرد: در هم آمیختن آب و خاک و سخت شدن خمیره آنها بر اثر تبخیر مراحلی هستند که طبیعت به انسان آموخت. قدیمی ترین کشف بشر اولیه که بر اساس کاوش ها و دانستنی های ابتدایی او استوار بوده. همانا استفاده از حرارت آتش جهت سختی و استحکام اشیاء و اجسام گلی می باشد.

گرمای حاصله از حرارت آتش نه تنها باعث استحکام و سخت شدن اشیاء گلی می گردید بلکه گاهی اوقات بر حسب اتفاق تعدادی از آنها نیز بر اثر حرارت زیاد ذوب می شدند. زمانی که آتش فرو می نشست وجود قطعات ذوب شده و گاهی درخشان و سخت در خاکسترهای بر جای مانده انسان را متحیر و وادار به تفکر می نمود. به تدریج در اثر این گونه اتفاقات توجه بشر به ذوب مواد معدنی و نتیجتاً کشف فلزات جلب شد.

گرچه بشر با شناخت فلزات دریچه ای از دنیای تمدن را برخود گشود. ولی مشکل فرم دادن و نیز شکل گرفتن فلزات یکی از مسائلی است که انسان از همان ابتدا با آن برخورد نمود. در مقایسه با فلزات خاصیت شکل پذیری که از خمیره گل حاصل می گشت همواره باعث تقویت نیروی خلاقیت بشر می شد. این خصوصیت موجب می گردید که بتواند به آسانی شکل های مختلف را تجربه نموده و هر آنچه که می اندیشید عملاً بسازد حتی اکثر شکل های فلزی ابتدا از گل های طبیعی ساخته شده و پس از قالب گیری جهت شکل دادن فلزات از آنهااستفاده می گردیده است.

در این زمان است که اشیاء گلی آتش خورده و سخت به وفور در محیط زیست انسان یافت می گردد که از آن جمله می توان ظروف تهیه غذا و نگهداری آن، ابزارها، مجسمه ها آجر بناها و حتی تابوت ها و بسیاری دیگر را نام برد. کشف فلزات باعث گردید که صور، نقوش، طرز ساخت اجسام و اشیاء سرامیکی تغییرات اساسی و کلی پیدا کند و هنرمندان و صنعتگران آن زمان روش های جدیدی را در تولید و آفرینش اشیاء برگزیده و تجربه نمایند.

ویژگی هایی که در ساخت اشیاء سرامیکی وجود داشت موجب تداوم، تکرار و تکثیر آن وسایل گردید. به عبارتی دیگر هر آنچه که بشر می اندیشید می توانست بدون مانعی بسازد و این خود باعث اندوختن و انباشتن دانستنی ها و تجربیات فراوانی گشت. قرن ها قبل از طرح علوم فیزیکی و شیمیایی و حتی بیش از اقدام به کیمیاگری، انسان اولیه از این دانستنی ها و تجربیات بهره گرفته، به صورتی با علم و تکنیک سرامیک ها آشنایی پیدا کرده بود.

هم چنین نظری به محتوی فرم های اولیه و نقوش آنها نشان می دهد که بشر همواره از طریق ساخت و تزئین اجسام سرامیکی در جهت حس زیبایی دوستی، فلسفه ها و خلاقیت های هنری خود مدد گرفته، چنانکه فرهنگ، آداب ورسوم، عواطف و احساسات او همواره در تولید و خلق این اشیاء مؤثر بوده است.

به جهت گسترش صنعت سرامیک در مسیر بررسی و شناخت این اشیاء لازم به نظر می رسد که پس از مقدمه ذکر شده و تعاریف آینده نگاهی گذرا به تاریخ سرامیک انداختده و سپس به پژوهش در طبیعت، مواد خام درون آن و نیز بهره گیری از هر عنصر بپردازیم و آنگاه روش ها، تکنیک ها و سایر عوامل سازنده را بر اساس ساخت و تولید سرامیک ها، مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم.

تعریف سرامیک

لغت سرامیک از کلمه یونانی (Keram os) مشتق گردیده که در اصل به معنی ماده پخته شده است. تعریف دیگر از ریشه سانسکریت به موادی اطلاق می گردد که به کمک آتش تهیه می شوند.

تعریف جدید و علمی که در دنیای صنعتی امروز نیز قابل قبول می باشد تعریفی است که در سال ۱۹۲۰ جامعه سرامیک آمریکا مطرح نموده است.

سرامیک عبارت است از تمام محصولات غیرفلز معدنی که برای به عمل آوردن آن به صورت یک محصول قابل استفاده، احتیاج به درجه حرارت معمولاً بالاتر از ۶۰۰ درجه سانتیگراد را دارد. این تعریف نه تنها شامل محصولاتی می گردد که ماده اولیه خاک آنها و یا سیلکاتها هستند بلکه سایر محصولات از قبیل اکسیدهای فلزی و کربن ها را نیز در برمی گیرد.

سرامیک های ظریف Fine Ceramics

قطعه ای از سرامیک کاملاً دقیق و حساب شده که دارای ساخت ظریف بدون لعاب و یا لعابدار باشد سرامیک ظریف اطلاق می شود. این دسته از سرامیک ها اغلب به ظروف غذاخوری خاص و اشیاء تزئینی اطلاق می گردد. باید توجه داشت که اصطلاح متداول فنی برای این نوع سرامیک ها وایت ور (White ware) است ولی این کلمه نیز تاکنون مورد تأیید قطعی مجامع علمی قرار نگرفته است.

در دسته بندی شاخه های مختلف صنعت سرامیک نیز مانند تعریف آن؛ تفاهم چشمگیری بین دست اندرکاران این صنعت وجود ندارد ولی در عین حال رایج ترین و شاید صحیح ترین دسته بندی شاخه های مختلف این صنعت به صورت زیر است:

۱- فرآورده های ویژه و سرامیک های تکنیکی.

۲- دیرگدازها.

۳- فرآورده های زمخت.

۴- فرآورده های ظریف .

همچنان که از عنوان این بخش نیز مشخص است بحث در چهارچوب دسته چهارم از شادخه های چهارگانه صنعت سرامیک است. ولی با این همه به طور بسیار مختصر سه شاخه دیگر نیز بررسی خواهند شد.

نمودار ۱ : انواع بدنه های سرامیک

فرآورده های ویژه و سرامیکی تکنیکی

به طور کلی این فرآورده ها عمدتاً از مواد اولیه مصنوعی و خالص ساخته می شوند. خصوصیات، ترکیبات و مواد اولیه این فرآورده ها بر حسب موارد مصرف مختلف آنها کاملاً متفاوت هستند. این فرآورده های پیچیده عمدتاً در ارتباط با پیشرفت و تکامل صنایع دیگر مطرح گردیده اند صنایع الکترونیک، صنایع هواپیمایی، تحقیقات فضایی، انرژی هسته ای، نیروگاه های برق و غیره جزئی از صنایعی هستند که در واقع مصرف کننده عمده این محصولات به شمار می آیند. از انواع این فرآورده ها به عنوان مثال می توان از اکسید سرامیک های مختلف (مثل بریلیا Beo و تیتانیا   ، و توریا  ) نیتریدها و سیلیسیدها، (مثل نیترید بر BN، نیترید سیلیسیم   و دی سیلیسید مولیبدن  ) کاربیدها (مثل کاربید بر  ، کاربید تنگستن Wc و کاربید زیرکنیم Zrc) و نیز فرآیت ها نام برد.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

پیشگفتار ۱

فرآورده های ویژه و سرامیکی تکنیکی ۸

دیرگدازه ها ۸

فرآورده های زمخت ۱۱

فرآورده های ظریف ۱۱

ظروف خانگی ۱۲

کاشی ها ۳۷

سرامیک های بهداشتی ۴۲

عایق ها ومقره های الکتریکی ۴۵

تکامل صنعت سرامیک ۵۴

تکامل صنعت سرامیک در جهان ۵۴

تکامل صنعت سرامیک در ایران ۶۸

پیشگفتاراستاندارد چینی ۸۵

ظروف چینی غذا خوری – ویژگیها و روشهای آزمون ۸۷

فرآورده های سرامیکی ۸۹

چینی ۹۱

انو اع چینی غذا خوری ۹۱

نمونه برداری ۹۱

آزمون های فیزیکی ۹۳

آزمون مقاومت در برابر تغییر ناگهانی دما ۹۸

آزمون قابلیت نور گذاری ۱۰۶

سختی ۱۰۹

آزمون های شیمیایی ۱۱۲

آزمون پایداری لعاب و دکور ظروف غذا خوری در برابر شستشو ۱۲۲

آزمون های چشمی و درجه مرغوبیت ۱۲۴

تاثیروتوزیع اندازه ذرات بر خواص دوغاب سرامیک ۱۳۲

اطلاعات مربوط به اندازه ی ذرات ۱۳۳

نتایج و بحث ۱۶۸

انبساط حرارتی ۱۶۹

جذب آب ودانسیته بدنه ها ۱۷۰

استحکام خمشی بدنه ها ۱۷۰

سفیدی و شفافیت بدنه ۱۷۲

مشاهده نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونیکی ۱۷۴

نتیجه گیری ۱۷۵

منابع و مآخذ ۱۷۶

ضمیمه ( آماروارقام مربوط به تولیدات چینی ) ۱۷۷

پیشگفتار

در حال حاضر سرامیک بخش وسیعی از صنایع مختلف معاصر را در برمی گیرد. در عین اینکه این صنعت به قدمت اولین تمدن بشری است ولی اکنون محصولات سرامیکی یکی از مفیدترین پدیده هایی است که در پیشرفت علوم نقش مؤثری را بر عهده دارد.

محصولات سرامیکی دارای تنوع بسیار است. بعضی از آنها همواره مورد استفاده عموم قرار می گیرند و بعضی دیگر در رابطه با مصارف خاصی است که متخصصین از آنها بهره برداری می کنند.

ذیلاً تعدادی از محصولات مذکور ذکر می گردد:

الف- اشیاء هنری یا تزئینی مانند مجسمه- پلاک و غیره

ب- وسایل غذاخوری و لوازم آشپزخانه (Talbo ware)

ج- وسایل بهداشتی از قبیل دستشویی، وان حمام و غیره (Sanitary ware)

د- کف پوشها

هـ- کاشی ها

و- لوله های فاضل آب

ز- الماس های مصنوعی (Synthetic diamonds) مورد استفاده در لوازم صوتی

ح- قسمتی از مغزهای الکترونیکی (Memory Cells)

ط- بخشی از وسایل الکتریکی (مقره- پایه و ترمینال)

ی- شمع های ماشین (Spark Pluge)

ک- عایق ها و اجسام نسوز (Refractories)

ل- وسایل آزمایشگاهی مانند بوته ها، هاونگ های چینی و غیره

م- دندان های مصنوعی (Denture Ceramics)

ن- سنباده ها و ابزارهای برش (Abrasion resisting Ware) و غیره

فقط قسمتی از این مجموعه وسیع را تشکیل می دهند.

زمان ساخت سرامیک ها سالیان قبل و مقارن با رشد فکری انسان های اولیه و ایجاد نخستین تمدن های بشری بوده است.

بشر نخستین پس از شناخت محیط اطراف خودو کشف آتش شروع به ساختن ابزار، لوازم و اشیاء مورد نیاز خود کرد: در هم آمیختن آب و خاک و سخت شدن خمیره آنها بر اثر تبخیر مراحلی هستند که طبیعت به انسان آموخت. قدیمی ترین کشف بشر اولیه که بر اساس کاوش ها و دانستنی های ابتدایی او استوار بوده. همانا استفاده از حرارت آتش جهت سختی و استحکام اشیاء و اجسام گلی می باشد.

گرمای حاصله از حرارت آتش نه تنها باعث استحکام و سخت شدن اشیاء گلی می گردید بلکه گاهی اوقات بر حسب اتفاق تعدادی از آنها نیز بر اثر حرارت زیاد ذوب می شدند. زمانی که آتش فرو می نشست وجود قطعات ذوب شده و گاهی درخشان و سخت در خاکسترهای بر جای مانده انسان را متحیر و وادار به تفکر می نمود. به تدریج در اثر این گونه اتفاقات توجه بشر به ذوب مواد معدنی و نتیجتاً کشف فلزات جلب شد.

گرچه بشر با شناخت فلزات دریچه ای از دنیای تمدن را برخود گشود. ولی مشکل فرم دادن و نیز شکل گرفتن فلزات یکی از مسائلی است که انسان از همان ابتدا با آن برخورد نمود. در مقایسه با فلزات خاصیت شکل پذیری که از خمیره گل حاصل می گشت همواره باعث تقویت نیروی خلاقیت بشر می شد. این خصوصیت موجب می گردید که بتواند به آسانی شکل های مختلف را تجربه نموده و هر آنچه که می اندیشید عملاً بسازد حتی اکثر شکل های فلزی ابتدا از گل های طبیعی ساخته شده و پس از قالب گیری جهت شکل دادن فلزات از آنهااستفاده می گردیده است.

در این زمان است که اشیاء گلی آتش خورده و سخت به وفور در محیط زیست انسان یافت می گردد که از آن جمله می توان ظروف تهیه غذا و نگهداری آن، ابزارها، مجسمه ها آجر بناها و حتی تابوت ها و بسیاری دیگر را نام برد. کشف فلزات باعث گردید که صور، نقوش، طرز ساخت اجسام و اشیاء سرامیکی تغییرات اساسی و کلی پیدا کند و هنرمندان و صنعتگران آن زمان روش های جدیدی را در تولید و آفرینش اشیاء برگزیده و تجربه نمایند.

ویژگی هایی که در ساخت اشیاء سرامیکی وجود داشت موجب تداوم، تکرار و تکثیر آن وسایل گردید. به عبارتی دیگر هر آنچه که بشر می اندیشید می توانست بدون مانعی بسازد و این خود باعث اندوختن و انباشتن دانستنی ها و تجربیات فراوانی گشت. قرن ها قبل از طرح علوم فیزیکی و شیمیایی و حتی بیش از اقدام به کیمیاگری، انسان اولیه از این دانستنی ها و تجربیات بهره گرفته، به صورتی با علم و تکنیک سرامیک ها آشنایی پیدا کرده بود.

هم چنین نظری به محتوی فرم های اولیه و نقوش آنها نشان می دهد که بشر همواره از طریق ساخت و تزئین اجسام سرامیکی در جهت حس زیبایی دوستی، فلسفه ها و خلاقیت های هنری خود مدد گرفته، چنانکه فرهنگ، آداب ورسوم، عواطف و احساسات او همواره در تولید و خلق این اشیاء مؤثر بوده است.

به جهت گسترش صنعت سرامیک در مسیر بررسی و شناخت این اشیاء لازم به نظر می رسد که پس از مقدمه ذکر شده و تعاریف آینده نگاهی گذرا به تاریخ سرامیک انداختده و سپس به پژوهش در طبیعت، مواد خام درون آن و نیز بهره گیری از هر عنصر بپردازیم و آنگاه روش ها، تکنیک ها و سایر عوامل سازنده را بر اساس ساخت و تولید سرامیک ها، مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم.

تعریف سرامیک

لغت سرامیک از کلمه یونانی (Keram os) مشتق گردیده که در اصل به معنی ماده پخته شده است. تعریف دیگر از ریشه سانسکریت به موادی اطلاق می گردد که به کمک آتش تهیه می شوند.

تعریف جدید و علمی که در دنیای صنعتی امروز نیز قابل قبول می باشد تعریفی است که در سال ۱۹۲۰ جامعه سرامیک آمریکا مطرح نموده است.

سرامیک عبارت است از تمام محصولات غیرفلز معدنی که برای به عمل آوردن آن به صورت یک محصول قابل استفاده، احتیاج به درجه حرارت معمولاً بالاتر از ۶۰۰ درجه سانتیگراد را دارد. این تعریف نه تنها شامل محصولاتی می گردد که ماده اولیه خاک آنها و یا سیلکاتها هستند بلکه سایر محصولات از قبیل اکسیدهای فلزی و کربن ها را نیز در برمی گیرد.

سرامیک های ظریف Fine Ceramics

قطعه ای از سرامیک کاملاً دقیق و حساب شده که دارای ساخت ظریف بدون لعاب و یا لعابدار باشد سرامیک ظریف اطلاق می شود. این دسته از سرامیک ها اغلب به ظروف غذاخوری خاص و اشیاء تزئینی اطلاق می گردد. باید توجه داشت که اصطلاح متداول فنی برای این نوع سرامیک ها وایت ور (White ware) است ولی این کلمه نیز تاکنون مورد تأیید قطعی مجامع علمی قرار نگرفته است.

در دسته بندی شاخه های مختلف صنعت سرامیک نیز مانند تعریف آن؛ تفاهم چشمگیری بین دست اندرکاران این صنعت وجود ندارد ولی در عین حال رایج ترین و شاید صحیح ترین دسته بندی شاخه های مختلف این صنعت به صورت زیر است:

۱- فرآورده های ویژه و سرامیک های تکنیکی.

۲- دیرگدازها.

۳- فرآورده های زمخت.

۴- فرآورده های ظریف .

همچنان که از عنوان این بخش نیز مشخص است بحث در چهارچوب دسته چهارم از شادخه های چهارگانه صنعت سرامیک است. ولی با این همه به طور بسیار مختصر سه شاخه دیگر نیز بررسی خواهند شد.

نمودار ۱ : انواع بدنه های سرامیک

فرآورده های ویژه و سرامیکی تکنیکی

به طور کلی این فرآورده ها عمدتاً از مواد اولیه مصنوعی و خالص ساخته می شوند. خصوصیات، ترکیبات و مواد اولیه این فرآورده ها بر حسب موارد مصرف مختلف آنها کاملاً متفاوت هستند. این فرآورده های پیچیده عمدتاً در ارتباط با پیشرفت و تکامل صنایع دیگر مطرح گردیده اند صنایع الکترونیک، صنایع هواپیمایی، تحقیقات فضایی، انرژی هسته ای، نیروگاه های برق و غیره جزئی از صنایعی هستند که در واقع مصرف کننده عمده این محصولات به شمار می آیند. از انواع این فرآورده ها به عنوان مثال می توان از اکسید سرامیک های مختلف (مثل بریلیا Beo و تیتانیا   ، و توریا  ) نیتریدها و سیلیسیدها، (مثل نیترید بر BN، نیترید سیلیسیم   و دی سیلیسید مولیبدن  ) کاربیدها (مثل کاربید بر  ، کاربید تنگستن Wc و کاربید زیرکنیم Zrc) و نیز فرآیت ها نام برد.