پروژه : مراحل تولید سرامیک (درس روش تولید)

مراحل تولید سرامیک

تاریخچه
باستان شناسان در یافته اند که بشر اوليه در حدود ٢٤٠٠٠ سال قبل از ميلاد اقدام به ساخت سراميک می کرده است. این سراميک ها در چکسلواکی یافت شده اند و به شکل حيوانات وپيکره انسان، تخته صاف و توپ می باشد. این سراميک ها را از چربی حيوانات به همراه استخوان آنها و خاکستر استخوان و مقداری رس ریز دانه می ساختند و بعد از شکل دادن آن رادر دمایی در حدود ٥٠٠ تا ٨٠٠ درجه سانتيگراد در کوره های گنبدی شکل و یا به شکل نعل اسب پخت می نمودند. اما هنوز معلوم نيست این نوع از سراميک ها را به چه علتی می ساختند. اولين ظروف سفالی مورد استفاده در ٩٠٠٠ سال قبل از ميلاد مسيح ساخته می شد و برای نگهداری غذا و دانه های خوراکی مورد استفاده قرار می گرفت. ساخت شيشه نيز تقریباًهم زمان با سفال ودر ٨٠٠٠ سال پيش در مصر آغازشدبطوریکه در پخت سفال به علت حضوراکسيد کلسيم به همراه شن ، وسودا در نهایت به سفال های لعابدا ررنگی منجر شد.
  
آشنايی با سراميک
سراميک مشتق از کلمه. keramos يوناني است که به معني سفالينه يا شئي پخته شده است در واقع منشا پيدايش اين علم همان سفالينه هاي ساخته شده توسط انسانهاي اوليه هستند.
در واقع قبل از کشف و استفاده فلزات، بشر از گلهاي رس به علت وفور و فراواني آنها وهمچنين شکل گيري بسيار خوب آنها در در صورت مخلوط شدن با آب و درجه حرارت نسبتاً پايين پخت آنها استفاده مي کرد. آلومينوسيليکاتها که خاکهاي رسي خود آنها به حساب مي آيند، ازعناصر آلومينيوم، سيليسم و اکسيژن ساخته مي شوند که اين سه عنصر بر روي هم حدود 85درصد پوسته جامد کرة زمين را تشکيل مي دهند. اين سه عنصر فراوانترين عناصر پوسته زمين  هستندصنعت ساخت سفالينه ها در 4000 سال قبل از ميلاد مسيح پيشرفت زيادي کرده بود. اکنون،سراميک را به طور کلي به عنوان هنر و علم ساختن و به کار بردن اشياء جامدي که اجزاءتشکيل دهنده اصلي و عمدة آنها مواد غيرآلي و غيرفلزي مي باشند، تعريف مي کنيم و بررسي ساختمان و خواص اينگونه مواد نيز جزء اين علم است.

مواد اولیه تولید سرامیک
مهمترین مواد اولیه تشکیل دهنده سرامیکها ، خاک ر س ، آلکالی فلدسپات و سیلیس می باشد.
مقادیر آلکالی فلدسپات، خا ک رس و سیلیس در انواع سرامیکها در شکل نشان داده شده است. خاک رس بیشترین بخش سرامیک را تشکیل می دهد. کانیهای رسی مورد استفاده در صنایع سرامیک شامل کائولینیت ، اسمکتیت، ایلیت، رسهای توپی (بال کلی) و لاتریت است . در سرامیکها، رس به عنوان یک پرکننده ساختمان و دیرگداز عمل می کند .  . رس توپی حاوی حدود 70 % کائولینیت ، ایلیت، کوار تز و مواد آلی است و خاصیت چسبندگی بالایی دارد. گل سفالگری بیشتر از خاک رس تشکیل می شود که در تولید آجر کاربرد دارد . آلکالی فلدسپاتها یکی دیگر از تشکیل دهنده ه ای اصلی سرامیکها هستند . آلکالی فلدسپاتها در طبیعت به دو صورت سدیک و پتاسیک یافت می شوند . دمای شروع ذوب فلدسپاتها بین 1100 تا 1150 درجه سانتی گراد است . فلدسپاتهای سدیک به مقدار کم و فلدسپاتهای پتاسیک (به دلیل نقطه ذوب بالاتر ) به مقدار زیاد در بدنه سرامیکها استفاده می شود .
نقش سیلیس در بدنه سرامیکها ایجاد فاز شیشه و افزایش مقاومت سرامیک است. از ماسه های سیلیسی، قلوه های سیلیسی، کوارتزیت فقیر از آهن می توان به عنوان تأمین کننده سیلیس سرامیکها استفاده نمود
غیر از سه ماده معدنی اشاره شده در بالا که بدنه اصلی سرامیکها را تشکیل می دهند عناصر، ترکیبات و کانیهای دیگری بر اساس نیازهای خاص ، به مواد اولیه سرامیکها اضافه می شو ند و می توانند به عنوان سازنده بدنه سرامیکها مورد استفاده قرار بگیرند . کربن به شکل گرافیت به عنوان پرکننده در ساختمان سرامیکها مورد استفاده قرار می گیرد . از آهک و آراگونیت به عنوان سیمان یا به هم چسباننده مواد در سرامیک سازی استفاده می شود . در پاره ای از موارد از فلزاتی مثل کرم، نیکل و قلع نیز برای ساخت سرامیکهای ترکیبی استفاده می شود . این گونه سرامیکها در مواردی که احتیاج به ماشین کاری 2 (تراشکاری و سوراخکاری) سرامیک باشد تولید می شوند.

مراحل تولید سرامیک
* انتخاب مواد اولیه مناسب بر اساس نوع سرامیک مورد نظر برای تولید.
*آماد ه سازی مواد اولیه که شامل خرد نمودن، پودر و مخلوط کردن مقادیر معینی ازهر یک از مواد اولیه سرامیک می باشد.
*شکل دادن به صورت خشک، نیمه خشک یا دوغابی.
*خشک کردن در فضای باز یا در تونلهای حرارتی.
*پخت سرامیکهای خشک شده در دماهای مشخص و معین شد 

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.

شکل دادن اشیا
برای اینکه اشیا سرامیکی شکل و فرم مطلوبی داشته باشند، از عملیات قالب‌گیری استفاده می‌شود. روشهای مختلف قالب‌گیری به شرح زیر می‌باشد :

قالب‌گیری با برش عمودی :

 این روش برای شکل دادن اشیایی بکار می‌رود که می‌توان از چرخش استفاده کرد. مثلا برای تهیه فنجان و بشقاب و . . . از این روش استفاده می‌شود. ماده اولیه سرامیک در قالبی که روی یک پایه در حال دوران است، ریخته می‌شود و از بالا اهرمی‌ که در انتهای آن الگوی برش وجود دارد، روی ماده سرامیکی قرار گرفته و شکل دلخواه را روی آن ایجاد می‌کند.
قالب‌گیری : این نوع شکل دادن مختص اشیایی است که دارای سطح مقطع ثابت هستند. ماده سرامیکی را با فشار وارد اتاقک مخلوط کننده می‌کنند، این ماده بعد از قالب‌گیری و برش از قسمت دیگر دستگاه خارج می‌شود.

فرمت : ورد

تعداد صفحه : 12

قیمت : 16794 ت