به مواد (معمولاً جامد)ی که بخش عمدهٔ تشکیل دهندهٔ 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 تقریباً گداز ناپذیر و غیر حلال و بسیار سخت هستند، سرامیک گفته می‌شود.[۱]

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.

محتویات

پیشینهویرایش

برخی آغاز استفاده و ساخت سرامیک‌ها را در حدود ۷۰۰۰ سال ق.م. می‌دانند[۲] در حالی که برخی دیگر قدمت آن را تا ۱۵۰۰۰ سال ق. م نیز دانسته‌اند.[۳] ولی در کل اکثریت تاریخ‌نگاران بر ۱۰۰۰۰ سال ق. م اتفاق نظر دارند.[۴] (بدیهی است که این تاریخ مربوط به سرامیک‌های سنتی است)

ریشه واژهویرایش

واژهٔ سرامیک از واژهٔ یونانی کراموس (κεραμικός) گرفته شده‌است که به معنی سفال یا شیء پخته‌شده‌است.

طبقه‌بندی سرامیک‌هاویرایش

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 سرامیک‌هاویرایش

سرامیک‌های سنتیویرایش

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

سرامیک‌های مدرنویرایش

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

سرامیک‌های اکسیدیویرایش

برخی از پرکاربردترین این نوع سرامیک‌ها عبارت‌اند از:

سرامیک‌های غیراکسیدیویرایش

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

  1. نیتریدها
    • BN
    • TiN
    • Si۳N۴
    • GaN
  2. کاربیدها
    • SiC
    • TiC
    • WC

و…

اهمیت نوع کاشی ازنظر نفوذپذیریویرایش

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.[نیازمند منبع]

صنعت سرامیکویرایش

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.[نیازمند منبع]

خواص برتر سرامیک‌ها نسبت به مواد دیگرویرایش

  • دیرگدازی بالا
  • سختی زیاد
  • مقاومت به خوردگی بالا
  • استحکام فشاری بالا

کاربردهای مختلف مواد سرامیکیویرایش

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

  1. الکتریکی و مغناطیسی
  2. سختی بالا
    • ابزار ساینده، ابزار برشی و ابزار سنگ‌زنی (۲O۳TiN-Al)
    • مقاومت مکانیکی (SiC- Si۳N۴)
  3. نوری
    • فلورسانس (Y۲O۳)
    • ترانسلوسانس (نیمه‌شفاف) (SnO۲)
    • منحرف کنندهٔ نوری (PLZT)
    • بازتاب نوری (TiN)
    • بازتاب مادون قرمز (SnO۲)
    • انتقال دهندهٔ نور (SiO۲)
  4. حرارتی
    • پایداری حرارتی (ThO۲)
    • عایق حرارتی (CaO.nSiO۲)
    • رسانای حرارتی (AlN - C)
  5. شیمیایی و بیوشیمیایی
    • پروتزهای استخوانی P۳O۱۲(Al۲O۳.Ca۵(F,Cl))
    • سابستریت (TiO۲- SiO۲)
    • کاتالیزور (KO۲.mnAl۲O۳)
  6. فناوری هسته‌ای
    • سوخت‌های هسته‌ای سرامیکی
    • مواد کاهش‌دهندهٔ انرژی نوترون
    • مواد کنترل کنندهٔ فعالیت راکتور

تفاوت کاشی و سرامیکویرایش

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 کاشی ای که لعاب روی آن از جنس سرامیک باشد، کاشی سرامیکی یا سرامیک (در بازار) گفته می‌شود. به مواد غیرآلی غیرفلزی جامد اصطلاحاً سرامیک گفته می‌شود.[۵]

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 سنگین تر و سطح استحکام بالا در کف استفاده می‌شود.[۶]

جستارهای وابستهویرایش

پانویسویرایش

  1. «شبکه ملی رشد». http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=سرامیک&SSOReturnPage=Check&Rand=0. 
  2. موریس داماس. «مبانی تمدن صنعتی». در تاریخ صنعت و اختراع. ترجمهٔ عبدالله ارگانی. ۱۳۶۲. 
  3. P. Rado, An introduction to the technology of pottery, Pergamon Press, 1988
  4. یوسف مجیدزاده. سفال برای باستان شناسان. . ماهنامه فروهر، ش. ۲ (۱۳۶۲). 
  5. http://www.sakhtemoon.com/Ceramic-Tile/HowTo-tile-ceramics-57
  6. محمد کاظم فرقانی. «کاشی و سرامیک». سایت کاشی سرام.