در ساخت سرامیک و شیشه از چه کانی هایی استفاده می گردد؟ - وبلاگ پارسی

به گزارش وبلاگ پارسی، از کانی هایی که برای ساخت شیشه استفاده می گردد می توان آلومینیوم اکسید، کلسیم، کوارتز، سرب و ... اشاره نمود. در ساخت سرامیک نیز از کانی مهمی به نام سیلیس استفاده می گردد.

وبلاگ پارسی | سرویس علوم - سرامیک و شیشه دو ماده پرکاربرد در زندگی روزمره انسان ها هستند. اما چه چیزی باعث استحکام و زیبایی سرامیک شده است؟ چرا شیشه ها شفاف هستند و مقاومت بالایی دارند؟ بدون شک کانی های موجود در این مواد نقش به سزایی در مشخص عملکرد آن ها ایفا می نمایند. در ادامه به آنالیز این موضوع می پردازیم.

در ساخت سرامیک از چه کانی هایی استفاده می شود؟

به تمام موادی که از کانی های غیر فلزی ساخته می شود، سرامیک می گویند. سرامیک ها بسیار متنوع هستند و مصارف بسیار زیادی دارد. سرامیک ها به علت ویژگی های خاصی مانند نسوز بودن، مقاومت در برابر اسید ها و باز ها و عبور ندادن جریان برق بسیار کاربردی هستند. این مواد بر اساس نوع و شکل مواد دهنده آن به دو دسته متراکم یا متخلخل تقسیم می شود. سرامیک ها بر اساس موارد استفاده ای که از آن ها می شود به دسته های سرامیک های بهداشتی، سرامیک های الکتریکی، سرامیک های ساختمانی، شیشه ها، انوع چینی، مواد ساینده، انواع لعاب، انواع دیرگداز ها، تک بلور ها و سرامیک های پیشرفته تقسیم می شوند.

مهم ترین کانی هایی که در ساخت سرامیک ها استفاده می شود خاک رسی، آلکانی فلدسپات و سیلیس است. در سرامیک های ویژه مانند سرامیک های الکتریکی از تالک، ترکیبات سدیم، تیتانیوم و عناصر فلزی استفاده می شود.

کانی های سازنده سرامیک

• آلکانی فلدسپات: پتاسیک و سدیک دو نوع آلکانی فلدسپات هستند که در طبیعت موجود هستند. فلدسپات پتاسیک در بدنه سرامیک ها مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده علاوه بر سرامیک در شیشه و لعاب نیز کارایی دارد.
• سیلیس: نقش این ماده در سرامیک ها، افزایش مقاومت آن ها است. با اضافه کردن سیلیس می توان به میزان قابل توجهی مقاومت سرامیک ها را بالا برد.
• خاک رس: بیشترین ماده ای که برای فراوری سرامیک استفاده می شود خاک رس است. کانی هایی که در خاک رس کانی های کائولینیت، اسمکتیت و ریکوتیت که در فراوری سرامیک نقش مهمی دارند، وجود دارد. مهم ترین کانی در فراوری سرامیک، کائولینیت است که بهترین منبع تامین آن، خاک رس است. در فراوری سرامیک از گل هایی مانند گل چینی، گل سفالگری و گل توپی استفاه می شود.

در ساخت شیشه از چه کانی هایی استفاده می شود؟

شیشه ها که بیشترین ماده مورد استفاده در فراوری آن سیلیس است، اکثرا از کانی ها به دست می آیند. دی سدیم اکسید باعث پایین آمدن دمای ذوب شیشه می شود، اما افزایش بیش از حد سدیم دی اکسید موجب کاسته شدن میزان مقاومت شیشه می شود. کلسیم اکسید مقاومت شیمیایی و سایشی را در شیشه ها کاهش می دهد. با اضافه کردن کلسیم اکسید به ماده اولیه شیشه موجب تشکیل بلور می شود و در نتیجه باعث می شود، شیشه حالت اوپالین (کدر) به خود می گیرد. افزودن دو کانی دیگر که آلمینیوم اکسید و منیزیم اکسید هستند باعث افزایش مقاومت شیشه می شود.

شیشه ها بر اساس ترکیب شیمیایی و کانی های موجود در آن ها به چند دسته تقسیم می شوند:

• شیشه معمولی: بیشترین نوع شیشه ای که فراوری می شود از این نوع است. این نوع شیشه ها اکثرا در و پنجره، بطری ها، ظروف شیشه ای و لامپ ها است. ترکیب شیمیایی شیشه معمولی به نحوی است که در آن اکسید سیلیسیم، اکسید منیزیم، اکسید سدیم، اکسید کلیسم و اکسید آلمینویم با درصد های خاصی از هرکدام وجود دارد.
• شیشه های بردار: در فراوری این نوع شیشه از اکسید برم جای اکسید کلسیم استفاده می شود. این نوع شیشه ویژگی های خاصی دارد که می توان به ضریب انبساط کم، مقاومت شیمیایی و الکتریکی بالا و مقاومت در برابر شوک های حرارتی اشاره نمود. بیشترین و مهم ترین استفاده این نوع شیشه در ساخت لوازم آزمایشگاهی، پزشکی، ظروف آشپزخانه و شیشه های صنعتی است. در این نوع شبشه نیز همانند شیشه معمولی اکسید سیلیسیم، اکسید سدیم و اکسید آلمینیوم وجود دارد.
• شیشه های کوارتزی: برای فراوری این نوع شیشه ها از کوارتز خالص استفاده می شود. بالا بودن ایستایی گرمایی و ایستایی شیمیایی کاربردی ترین ویزگی این شیشه ها است. ضریب انبساط آن ها کم است و از شفافیت بالایی برخوردار هستند. این شیشه ها در ساختن منشور و پنجره های اپتیک به کار می فرایند.
• شیشه های سربی: ضریب شکست این نوع شیشه ها بسیار بالاست و به همین دلیل از آن ها در فراوری انواع عدسی، قطعات نوری و لامپ استفاده می شود. در این نوع شیشه اکسید سرب وجود دارد که غلظت آن معمولا حدود سی و هفت درصد است، اما در شرایط مختلف غلظت اکسید سرب می تواند تا نود پنج درصد نیز برسد. شیشه های سربی که مقدار اکسید سرب آن ها بیشتر باشد برای جلوگیری از نفوذ پرتو های رادیواکتیو و ساخت لامپ های الکترونیک کارایی دارد.

بیشتر بخوانید: چگونه خمیر شیشه را به شکل های مختلف در می آورند؟

آیا کانی جدیدی می شناسید که در ساخت سرامیک یا شیشه کاربرد داشته باشد؟ نظرات خود را در انتهای این مطلب در قسمت ارسال نظر با ما و سایر مخاطبان وبلاگ پارسی به اشتراک بگذارید.