سرامیک

به مواد (معمولا جامد)ی که بخش عمده تشکیل دهنده آن‌ها غیرفلزی و غیرآلی باشد، سرامیک گفته می‌شود؛ و همین‌طور اکسیدهای فلزی. همچنین بر اساس برخی تعاریف، از منظر شیمیایی به موادی که از مخلوط خاک رس با ماسه و فلدسپار در دمای زیاد تشکیل شده و به صورت توده‌ای شیشه مانند در می‌آیند و نیز تقریبا گداز ناپذیر و غیر حلال و بسیار سخت هستند، سرامیک گفته می‌شود.
این تعریف نه‌تنها سفالینه‌ها، پرسلان (چینی)، دیرگدازها، محصولات رسی سازه‌ای، ساینده‌ها، سیمان و شیشه را در بر می‌گیرد، بلکه شامل آهنرباهای سرامیکی، لعاب‌ها، فروالکتریک‌ها، شیشه-سرامیک‌ها، سوخت‌های هسته‌ای … نیز می‌شود.
پیشینه
برخی آغاز استفاده و ساخت سرامیک‌ها را در حدود ۷۰۰۰ سال ق.م. می‌دانند
در حالی که برخی دیگر قدمت آن را تا ۱۵۰۰۰ سال ق. م نیز دانسته‌اند. ولی در کل اکثریت تاریخ‌نگاران بر ۱۰۰۰۰ سال ق. م اتفاق نظر دارند. (بدیهی است که این تاریخ مربوط به سرامیک‌های سنتی است)
ریشه واژه
واژه سرامیک از واژه یونانی کراموس () گرفته شده‌است که به معنی سفال یا شیء پخته‌شده‌است.
طبقه‌بندی سرامیک‌ها
سرامیک‌ها از لحاظ کاربرد به شکل زیر طبقه‌بندی می‌شوند:
سرامیک‌های سنتی (سیلیکاتی)
سرامیک‌های مدرن (مهندسی)
سرامیک‌های اکسیدی
سرامیک‌های غیر اکسیدی
سرامیک‌های اکسیدی را از لحاظ ساختار فیزیکی می‌توان به شکل زیر طبقه‌بندی کرد:
سرامیک‌های مدرن مونولیتیک (یکپارچه)
سرامیک‌های مدرن کامپوزیتی
انواع سرامیک‌ها
سرامیک‌های سنتی
این سرامیک‌ها همان سرامیک‌های سیلیکاتی هستند. مثل کاشی، سفال، چینی، شیشه، گچ، سیمان و …
سرامیک‌های مدرن
این فرآورده‌ها عمدتا از مواد اولیه خالص و سنتزی ساخته می‌شوند. این نوع سرامیک‌ها اکثرا در ارتباط با صنایع دیگر مطرح شده‌اند.
سرامیک‌های اکسیدی
برخی از پرکاربردترین این نوع سرامیک‌ها عبارت‌اند از:
برلیا (BeO)
تیتانیا (TiO ۲ )
آلومینا (Al ۲ O ۳ )
زیرکونیا (ZrO ۲ )
منیزیا (MgO)
سرامیک‌های غیراکسیدی
این نوع سرامیک‌ها با توجه به ترکیبشان طبقه‌بندی می‌شوند که برخی از پرکاربردترین آن‌ها در زیر آمده‌اند:
نیتریدها
BN
TiN
Si ۳ N ۴
GaN
کاربیدها
SiC
TiC
WC
و…
اهمیت نوع کاشی ازنظر نفوذپذیری
موضوع میزان جذب آب کاشی بیشتر در دو حالت لازم است موردتوجه قرار گیرد: اول در مورد مکان‌های مرطوب مانند دستشویی و حمام، چراکه آب جذب‌شده بستر مناسبی را برای رشد و تکثیر باکتری‌ها فراهم می‌کند. دوم در مورد مناطق سرد، به دلیل یخ‌زدگی آب جذب‌شده در کاشی که باعث ترک آن می‌شود.
صنعت سرامیک
بازار سرامیک‌های پیشرفته در ایالات متحده آمریکا در سال ۱۹۹۸ نزدیک به ۷۰۵ میلیون دلار بود که در سال ۲۰۰۳ به ۱۱ بیلیون 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 (AlN- Al ۲ O ۳ )
دی الکتریک (BaTiO ۳ )
پیزوالکتریک (ZnO- SiO ۲ )
پیروالکتریک (Pb(Zr x Ti ۱-x )O ۳ ))
مغناطیس نرم (Zn ۱-x Mn x Fe ۲ O ۴ )
مغناطیس سخت (SrO.6Fe ۲ O ۳ )
نیمه‌رسانا (ZnO- GaN-SnO ۲ )
رسانای یونی (-Al ۲ O ۳ )
تاباننده الکترون (LaB ۶ )
ابررسانا (Ba ۲ LaCu ۳ O ۷- )
سختی بالا
ابزار ساینده، ابزار برشی و ابزار سنگ‌زنی ( ۲ O ۳ TiN-Al)
مقاومت مکانیکی (SiC- Si ۳ N ۴ )
نوری
فلورسانس (Y ۲ O ۳ )
ترانسلوسانس (نیمه‌شفاف) (SnO ۲ )
منحرف‌کننده نوری (PLZT)
بازتاب نوری (TiN)
بازتاب مادون قرمز (SnO ۲ )
انتقال دهنده نور (SiO ۲ )
حرارتی
پایداری حرارتی (ThO ۲ )
عایق حرارتی (CaO.nSiO ۲ )
رسانای حرارتی (AlN - C)
شیمیایی و بیوشیمیایی
پروتزهای استخوانی P ۳ O ۱۲ (Al ۲ O ۳ .Ca ۵ (F,Cl))
سابستریت (TiO ۲ - SiO ۲ )
کاتالیزور (KO ۲ .mnAl ۲ O ۳ )
فناوری هسته‌ای
سوخت‌های هسته‌ای سرامیکی
مواد کاهش‌دهنده انرژی نوترون
مواد کنترل‌کننده فعالیت راکتور
تفاوت کاشی و سرامیک
یک قطعه کاشی از دو قسمت تشکیل می‌شود:
۱- قطعه سفالی که قسمت اصلی و استخوان‌بندی کاشی را تشکیل می‌دهد.
۲- لعاب روی آن که ماده‌ای است شیشه‌ای و قسمت رویی آن را تشکیل می‌دهد. حال به کاشی‌ای که لعاب روی آن از جنس سرامیک باشد، کاشی سرامیکی یا سرامیک (در بازار) گفته می‌شود. به مواد غیرآلی غیرفلزی جامد اصطلاحا سرامیک گفته می‌شود.
۳- استحکام: کاشی به دلیل ظریف بودن و وزن پرسی کمتر دارای استحکام کمتری است و در بدنه استفاده می‌شود، ولی سرامیک به دلیل پرس سنگین‌تر و سطح استحکام بالا در کف استفاده می‌شود.
زئولیت
تست غیرمخرب
دوغاب
مهندسی سرامیک
سراموگرافی
ترمز سرامیکی
موتور سرامیکی
خواص فیزیکی مواد
خواص مکانیکی مواد
مهندسی سرامیک
مقاله علمی پرسلان سفید پخت…مهندس سعید میرحسینی..مدیر تولید کارخانه کاشی نواوران