سرامیک های مهندسی چگال

بسیاری از ما وقتی کلمه سرامیک به گوشمان می‌خورد برخی از ظروف سرامیکی که در اطرافمان دیده‌ایم را به یاد می‌آوریم اما نوعی از سرامیک های مهندسی هم وجود دارند که برای ساخت ابزار و تجهیزات خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ما در این مطلب سعی داریم به این موضوع پرداخته و درباره انواع سرامیک‌های مهندسی و همچنین آلومینا که نوعی اکسید آلومینیوم است و در ساخت سرامیک‌های صنعتی یا مهندسی کاربرد دارد اطلاعاتی را در اختیار شما قرار دهیم.

سرامیک چیست؟

پیش از آن که به طور تخصصی به معرفی سرامیک های مهندسی بپردازیم و به کاربرد آن‌ها اشاره کنیم، لازم است ببینیم سرامیک چیست و چه انواعی دارد؟ سرامیک از لغت یونانی Keramos به معنی سفالینه گرفته شده است زیرا همان طور که می‌دانید سفالینه‌ها و یا انواع ظروف و ابزار سفالی از نوعی سرامیک ساخته شده است. انسان‌های اولیه پیش از آن که فلزات را کشف کنند با استفاده از خاک رس که می‌توانست شکل‌گیری بالایی داشته باشد شروع به ساخت انواع ظروف کردند که می‌توانستند برای پختن انواع غذاها از آن استفاده نمایند. ویژگی خاک رس اینگونه بود که به راحتی با آب مخلوط می‌شد و می‌توانستند آن را در دمای پایین نیز خشک کنند بنابراین نیاز به استفاده از کوره‌هایی با شدت گرمای بالا نداشت.

در ادامه با بیان این موضوع که ماده اولیه خاک رس را آلومینوسیلیکات‌ها تشکیل می‌دهند یعنی از عناصری مانند آلومینیوم، سیلیسیم و اکسیژن به دست می‌آید، می‌توان به ادامه مطلب پرداخته و درباره انواع سرامیک اطلاعات بیشتری را بیان کرد. سرامیک‌ها به دو دسته سنتی و سرامیک های مهندسی یا پیشرفته که بیشتر در مراکز صنعتی کاربرد دارند، تقسیم می‌شوند.

ساختار سرامیک سنتی:

برای آماده سازی مواد اولیه سرامیک سنتی از مواد خام، خاک رس و سلیکا استفاده می‌شود. برای شکل‌دهی این مواد از روش سفالگری یا ریخته‌گری دوغابی استفاده می‌شود و سپس در کوره حرارتی گذاشته می‌شود تا خشک شوند. برای اینکه سرامیک‌های سنتی زیبایی و جلای بهتر و زیباتری پیدا کنند سطح آن‌ها به کمک سایش و یا لعاب‌دهی آماده می‌شود و شکل بهتری پیدا می‌کنند.

ساختار سرامیک مهندسی:

برای آماده سازی مواد اولیه سرامیک پیشرفته یا همان سرامیک های مهندسی از پودرهایی که به صورت شیمیایی آماده شده‌اند، صورت رسوب، اسپری خشک و یا سرمایش، بخار و همچنین سل ژل استفاده شده و با استفاده از روش‌های ریخته‌گری دوغابی، قالب گیری، سل ژل یا پرس گرم و همچنین نمونه سازی سریع شکل‌دهی می‌شود. در مرحله بعد این مواد وارد مرحله پخت شده و در کوره‌های الکتریکی قرار می‌گیرند و یا از طریق پرس گرم، کوره مایکروویو و یا رسوب از فاز بخار مراحل پخت آن‌ها با توجه به نوع ساختاری که دارند، کامل می‌شود.

سپس سرامیک های مهندسی برای آماده‌سازی سطحی توسط ماشین‌های سایش، ماشین کاری لیزری و یا پوشش‌دهی یونی و .. سطحی صاف و قابلیت استفاده پیدا می‌کنند. با توجه به آن چه در این بخش درباره ساختار سرامیک‌ها بیان کردیم می‌توان گفت از این محصول در تهیه محصولات زیر استفاده می‌شود.

• مواد و مصالح ساختمانی
• کفپوش
• ساینده‌ها
• ابزار برش
• سرامیک های مهندسی
• شیشه‌ها
• ظروف سفالی
• ساخت برخی قطعات الکترونیکی
• دیرگدازها و ...

این نوع سرامیک بیشتر در تولید چه محصولی کاربرد دارد؟

آلومینا یا اکسید آلومینیوم که به آن بوکسیت هم گفته می‌شود، ماده‌ای سفید، بی بو و خنثی است و یکی از مواد سرامیکی مهم به شمار می‌آید که در صنایع مختلف کاربردهای فراوانی دارد. این نوع سرامیک به گونه‌ای تولید می‌شود که از استحکام بالایی برخوردار است و می‌تواند فشار بالایی را نیز تحمل نماید. از دیگر خصوصیات این محصول می‌توان به دیرگدازی بالای آن نیز اشاره کرد. به همین دلیل است که در تولید آلومینیوم از آلومینا استفاده شده و در واقع ماده اصلی آن به شمار می‌آید.

مشخصات شیمیایی و فیزیکی

این مواد دارای ویژگی‌های خاصی است به همین دلیل ماده‌ای ایده‌آل برای تولید آلومینیوم به شمار می‌آید. یکی از ویژگی‌های دیگر آلومینا مقاومت بالای آن در برابر خوردگی است. البته ساخت آلومینیوم تنها یکی از کاربردهای این مواد است در حالی که از این محصول در صنایع مختلفی می‌توان استفاده کرد. در ادامه به ویژگی‌های اکسید آلومینیوم اشاره خواهیم کرد.

• سرعت بالا در هدایت حرارت
• استحکام
• مقاومت در برابر سایش
• مقاومت در برابر حمله‌های شیمیایی به صورت‌های مختلف
• مقاومت در برابر خوردگی
• عایق الکتریکی و حرارتی
• کاربردهای اکسید آلومینیوم یا آلومینا

با توجه به خواص و ویژگی‌هایی که برای این مواد برشمردیم از این محصول می‌توان در مصارف زیر استفاده کرد.

• برش و سایش

همان طور که گفتیم آلومینا از سختی و استحکام بالایی برخوردار است و به لحاظ آن که جزو سرامیک های صنعتی به شمار می‌آید می‌توان از آن جهت تولید و ساخت گلوله‌های آسیا، انواع سمباده های صنعتی و همچنین ابزارهای برش و سیم های هدایت کننده در حدیده‌ها استفاده کرد.

• تولید پوشش

کاربرد آلومینا در صنعت سرامیک بسیار وسیع است یکی از آن‌ها تولید پوشش است به این ترتیب که برای ساخت لعاب‌ها و پوشش‌های سازگار استفاده می‌شود تا بتوان از چسبیدن بدنه‌های سرامیکی استفاده کرد.

• قطعات دیرگداز

اکسید آلومینیوم به دلیل آن که از نقطه ذوب بالایی برخوردار است و می‌تواند به عنوان عایق مورد استفاده قرار گیرد گزینه خوبی برای ساخت بلوک، غلاف ترموکوپل‌ها و همچنین ساخت بلوک محسوب می شود.

• مواد مغناطیسی

همان طور که اشاره کردیم آلومینا به عنوان یکی از سرامیک های مهندسی یک ماده دیامغناطیس یا غیرمغناطیسی است و عایق خوبی در برابر جرقه به شمار می‌آید بنابراین می‌تواند تخلیه الکتریکی حدود چند صد هزار ولت را برای ساعات طولانی تحمل نماید بنابراین مواد بسیار خوبی برای ساخت پایه شمع اتومبیل، انواع پرسلان‌ها و مقره‌های الکتریکی به شمار می‌آید.

• ایمپلنت‌های پزشکی

یکی دیگر از کاربردهای سرامیک های مهندسی در حوزه ساخت کاربردهای فیزیولوژی درون بدن است زیرا با بدن سازگاری بالایی می‌تواند ایجاد نماید. به طوری که مواد ساخته شده اگر این سازگاری را نداشته باشند، می‌توانند موجب لختگی خون شده و سبب مرگ بیمار شوند. به دلیل آن که اکسید آلومینیوم مقاومت بالایی در برابر سایش و همچنین خوردگی دارد بنابراین در بدن نیز استحکام بالایی از خود نشان داده و در ساخت کامپوزیت‌های سرامیکی برای استفاده در بدن بسیار کاربرد دارد. یکی از انواع کامپوزیت‌های سرامیکی در دندانسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

شرکت رایکا صنعت افرند

شرکت رصا ( رایکا صنعت افرند) در زمینه تولید محصولاتی از قبیل اکسید آلومینیوم، اکسید روی، اکسید زیرکونیوم، منیزیم فلورید و .. فعالیت دارد و در تولید این مواد از تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته استفاده می‌کند. از دیگر خدمات شرکت رصا می‌توان به گرانوله سازی انواع پودرهای سرامیکی، ارائه خدمات آسیاب مکانیکی و مکانیکی- شیمایی و همچنین خدمات همگن سازی سوسپانسیون، کلسیناسیو، زینترینگ و همچنین آزمایشگاهی و ... اشاره کرد. برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص محصولات و خدمات این مجموعه پیشنهاد می‌کنیم وب سایت رصا را به آدرس الکترونیکی https://rasatech.co/ ببینید.