مواد اولیه و بدنه های سرامیک ها و نسوزها

فهرست مطالب

1 ـ 1 مقدمه

1- 2 سیلیس

1-2-1  ساختار بلورها

1-2-2  ساختمان کوآرتز

1-2-3  ساختارهای تریدیمیت و کریستوبالیت

1-2-4  تبدیل شدن بلورهای سیلیس از یک حالت بلوری به حالت دیگر

1-2-5  تبدیل­ های بلور به یکدیگر

1-2-6  سایر اشکال سیلیس

1-2-7  خواص فیزیکی انواع سیلیس

1-2-8  خواص شیمیایی انواع سیلیس

1-2-9  پیدایش به طور طبیعی

1-3  رس­ ها

1-3-1 کانی­ های رسی

1-3-2  ساختار کانی ­های رسی

1-3-3   کائولین

1-3-4  بال­کلی­ ها

1-3-5  استون­ورکلی­ ها

1-3-6  فایرکلی ­ها

1-3-7  رس­ های پُرآلومین

1-3-8  بنتونیت

1-3-9  رس­های سفالگری و آجرسازی

1-3-10  خواص رس­ ها

1-3-11 خواص ذرات رس

1-3-11-1 پدیده جذب سطحی

1-3-11-2  تبادل یونی

1-3-11-3  خواص رس­ های فشرده

1-3-11-3-1 خاصیت سیلان رس­ ها

1-3-11-3-2  تیکسوتروپی

1-3-11-3-3   پلاستیسیتی

1-3-11-3-4  نفوذپذیری رس ­ها

1-3-11-3-5  گرایش رس خشک برای جذب آب، گرمای خیس شدن

1-3-11-3-6  خشک کردن

1-3-11-3-7  پخت رس­ ها

1-3-11-3-8  انقباض پخت رس ­ها

1-4   مواد غیر رسی خام با خاصیت چسبندگی کمتر از رس

1-4-1 تالک و استئاتیت

1-4-2  پایروفیلیت (آگالماتولیت)

1-4-2-1 خواص شیمیایی و حرارتی پایروفیلیت

1-4-2-2 کاربرد پایروفیلیت

1-5   مواد خام غیر شکل‌پذیر

1-5-1 سیلیس

1-5-1-1  کوآرتز

1-5-1-2  سند استون- گانیستر- کوآرتزیت- ماسه سیلیسی

1-5-1-3  سنگ چخماق

1-5-1-4  دیاتومیت

1-5-1-5   اثر حرارت روی سیلیس

1-5-1-6  کاربردهای سیلیس

1-5-2  فلد سپار

1-5-2-1  مشخصات  فلدسپارها

1-5-2-2  نفلین سینیت

1-5-3  پومایس یا خاکستر آتشفشانی

1-5-4  پرلیت

1-5-5  خاکستر استخوان، آپاتیت و تری­کلسیم فسفات

1-5-6  گروه سیلیمانیت Al₂O₃ , SiO₂

1-5-7  توپاز

1-5-8  دومورتیریت

1-5-9  مولایت سنتتیک

1-5-10  آلومینیوم اکسید

1-5-11  اکسیدهای کلسیم و منیزیم

1-5-12  سایر مواد کمک ذوب

1-5-12-1 ترکیبات لیتیم

1-5-12-2  ترکیبات سدیم

1-5-12-3  ترکیبات پتاسیم

1-5-12-4  ترکیبات منیزیم

1-5-12-5  ترکیبات کلسیم

1-5-12-6  ترکیبات استرانسیوم

1-5-12-7  ترکیبات باریم

1-5-12-8  ترکیبات بور

1-5-12-9  ترکیبات روی

1-5-12-10  ترکیبات سرب

1-5-12-11  اکسید بیسموت

1-5-13  مواد اولیه دیگری که رفتار تخصصی و دیرگداز دارند

1-5-13-1  ترکیبات زیرکونیوم

1-5-13-2  سیلیکون کارباید

1-5-13-3  مواد اولیه کربن

1-5-13-4  مواد معدنی کروم­دار

1-5-13-4-1  اُلیوین

1-5-13-5  ترکیبات بریلیوم

1-5-13-6  ترکیبات تیتانیوم

1-5-13-7  اکسید توریوم

1-5-13-8   ورمیکولیت

1-5-13-9  اُپاسیفایرها (سفیدکننده‌های لعاب)

1-5-13-10  رنگینه­ های سرامیکی

1-5-13-11  مواد اولیه کمکی

آب

دی فلوکولانت ­ها

فلوکولانت­ ها

لوبریکانت­ ها (لیزکننده­ ها) و عوامل ضد چسبندگی

مواد کمکی برای خشک شدن

سایر مواد انعطاف­ پذیر

بخش دوم:  بدنه های سرامیک ­ها و نسوزها

مقدمه

ترکیب بدنه ­های سرامیکی

1) بدنه ­های آجری

2) دیرگدازها

2-1  دیرگدازهای سیلیسی

2-2  بدنه ­های دیرگداز نیمه سیلیسی

2-3  بدنه­ های دیرگداز آلومینوسیلیکات ( مشتمل فایرکلی)

2-3-1 بدنه ­های دیرگداز مولایتی

2-3-2  بدنه ­های ساگار (ظروف و صفحات دیرگداز کوره­ ها)

2-3-2-1  ترکیب ‌آمیز ساگارها

2-4  بدنه ­های سیلیکون کارباید

2-5  بدنه­ های کربنی

2-6  بدنه ­های دیرگداز قلیایی و خنثی

2-6-1 دیرگدازهای منیزیتی

2-6-2 دیرگدازهای دولومیتی

2-6-3  دیرگدازهای کرومی

2-6-3-1 بدنه ­های اُلیوینی و فورستریتی

2-7 بدنه­ های باریم آلومینیوم سیلیکات

3) بدنه­ های عایق حرارتی

4) بدنه ­های استون­ور

5) استون­ورهای ظریف

6) استون­ورهای سفید

7) استون­ورهای مقاوم در برابر شوک­ های حرارتی

8) استون­ورهای الکتریکی

9) بدنه ­های فایرکلی

10) بدنه­ های ارتِن­وِر رنگی

11) ارتن­ورهای سفید

12) چینی­ه ای نیمه براق

13) چینی­ه ای زجاجی (براق شیشه ­ای)

14) پرسلان­ های نرم

15) چینی استخوانی

16) پرسلان سخت

17) پرسلان الکتریکی

18) پرسلان شیمیایی

19) پرسلان مولایتی

20) بدنه­ های پُرآلومین

21) بدنه­ های زیرکُنی

22) مواد سرامیکی به کار برده شده جهت صفحات سنگ سمباده

 23) بدنه ­های کوردیریت

24) بدنه­ های استئاتیتی

24-1  تالک ­ها (Talcs)

24-2  رس

24-3  کمک ذوب­ها

24-4  سایر تشکیل دهنده­ های بدنه

24-5  انقباض ­های مختلف در بدنه ­های تالک­دار استئاتیتی

25) بدنه­ های شیشه ­ای شده فورستریتی

26) بدنه­ های اسپینلی

27) بدنه ­های پایروفیلیتی

28) بدنه ­های وُلاستونیتی

29) بدنه ­های لیتیوم آلومینوسیلیکات

30) بدنه­ های پُرمگنزیا

31) بدنه ­های بریلیومی (اکسید بریلیوم ـ بریلیا)

32) بدنه های دیرگداز تک اکسیدی زینتر شده

32-1  اکسیدهای دیرگداز

32-1-1  اکسید آلومینیوم

32-1-2  اکسید بریلیوم

32-1-3  اکسید توریوم

32-1-4  اکسید روی

32-1-5  اکسید زیرکونیوم

32-1-6  اسپینل­ های دیرگداز

32-1-7  سیلیکات ­های دیرگداز

32-1-8  زیرکونات­ های دیرگداز

32-1-9  کاربایدهای دیرگداز

32-1-10  نیتریدهای دیرگداز

تیتانیوم نیترید

بورون نیترید

سیلی­سیدهای دیرگداز

سولفیدهای دیرگداز

بورایدهای دیرگداز

33) بدنه­ های سِرمِت

کاربایدها با پیوند فلزی و یا «فلز سخت» و کاربایدهای سمنت شده

34) بدنه­ های روتایلی

35) بدنه‌های تیتانات

36) بدنه ­های فرّایت

37) بدنه ­های متخلخل نفوذپذیر

پیوندهای فسفاته

منابع و مآخذ

پیوست:  اطلاعات پایه

مقدمه: پیشینه و سوابق تحصیلی و هنری و کاری مؤلف

اینجانب محمود مروی اصفهانی، متولد 1329، در حین تحصیلات دبیرستانی، به کارهای هنری، بخصوص نقاشی علاقمند بودم. بطوری که همزمان با درس خواندن، در کارگاه میناکاری مرحوم استاد صنیع ­زاده، که یکی از هنرمندان بزرگ میناساز اصفهان بود، بکار میناکاری می ­پرداختم و هنر نقاشی را همزمان با کار تولید ظروف مینائی در آن دوران فرا گرفتم، در سال پنجم دبیرستان، در مسابقات هنری کشور، در رشته مینیاتور شرکت کردم و برنده مدال درجه یک رشته مینیاتور در بین شرکت­ کنندگان، از هنرستانها و دبیرستان های سراسر کشور شدم.

در آن زمان، استاد دکتر محمود فرشچیان، یکی از کسانی بودند که کار هنری من را بهتر از دیگران تشخیص دادند و ایشان، بنده را بمدت 2 ماه جهت آموزش های تکمیلی به دانشکده هنر دانشگاه تهران، دعوت کردند و در طی آن دو ماه بود که ایشان، با شناختی که از من پیدا کردند، و با توجه به اینکه اینجانب در دروس دبیرستانی موفقیت خوبی هم داشتم، از من خواستند، رشته شیمی را برای تحصیلات دانشگاهی انتخاب کنم و در آن رشته، اطلاعات لازم جهت مواد رنگ و لعاب را بدست بیاورم، زیرا نقاشان آن زمان، از خواص پیگمنت­ ها، رزین­ ها، افزودنی­ های به مواد رنگ و پایدارکننده­ های رنگ و نیز پیگمنت­ هائی که برای آبرنگ مناسب است و یا برای رنگ و روغن ضروری است و نیز آن دسته از مواد شیمیائی که برای میناکاری و میناسازی مناسب است، اطلاعاتی نداشتند.

بدین سبب، بنده رشته شیمی را انتخاب کردم و خوشبختانه در این رشته در دانشگاه اصفهان قبول شدم و در سال 1353 موفق به اخذ لیسانس شدم. بلافاصله در آزمونی که برای استخدام در کارخانه کاشی اصفهان برگزار شد، با بالاترین امتیاز بعنوان مسئول آزمایشگاه رنگ و لعاب پذیرفته شدم. در آن زمان کارخانه در حال ساخت­ و ساز بود و من از اطلاعات متخصصین خارجی، خصوصاً شرکت سراباتی فرانسه و نچ آلمان، در علوم و دانش­ های سرامیک برخوردار شدم و به کمک آنها، توانستم کار ساخت بدنه­ ها و لعاب­های کاشی­ را بصورت تولید انبوه بعهده بگیرم. علاوه بر این چون کارخانه در حال ساخت بود، از نحوه ساخت خشک­ کن ­ها و کوره­ های تونلی و سایر تأسیسات دیگر، مثل اسپری درایر، پرس، شابلون­ سازی و غیره با اطلاع شدم، بطوریکه در طی سه سالی که در آن شرکت بودم مناسب­ترین دانش ­ها را در تولید سرامیک ­های صنعتی بدست آوردم.

در سال 1356 بود که کارخانه کاشی پارس شهر صنعتی البرز قزوین که به تازگی بکار افتاده بود و توسط جناب آقای دکتر ارسطو ایرانی مدیریت می­ شد، دعوت به همکاری شدم و با پذیرش این دعوت، بعنوان مسئول تولید بدنه و لعاب آن کارخانه مشغول به کار شدم. در سال 1359، کارخانجات کاشی و سرامیک سعدی تهران، که بدلیل تحریم­ های ناشی از انقلاب، نتوانسته بود به راحتی مواد خود را تأمین کند، از من خواستند، طرح کاست­ سازی و فریت ­سازی را در آن شرکت دنبال کنم و چون این معضل، موضوعی حیاتی و میهنی بود به آن مجموعه رفتم. در آنجا غیر از موضوع گفته شده، اینجانب بعنوان مدیر تولید کار کاست ­سازی را تکمیل و موضوع فریت­ های لعابی را با احداث یک کوره پایلوت راه­ اندازی کردم و پس از به نتیجه رسیدن، قرار شد، شرکتی برای تولید لعاب احداث شود که بدنبال آن، با همکاری شرکت کاشی حافظ شیراز، کارخانه تولید لعاب در شیراز احداث شود.

در این سال ­ها بدلیل نیازهای مبرم و نبود کارشناسان مجرب و به سبب تنگناها در ایام انقلاب ایران، تغییرات بسیار سریع انجام می­ شد. از جمله اینکه وزارت آموزش و پرورش بعد از تحقیق، متوجه شده بود که برای پیشرفت صنعت، باید رشته ­های جدیدی، از جمله رشته سرامیک صنعتی را در هنرستان­های کشور ایجاد کند و بدین مناسبت با تحقیق به کارخانه کاشی سعدی آمده و از من خواستند این رشته را در این وزارتخانه ایجاد بنمایم.

البته با چند مرتبه آمدوشد و اصرار زیاد، نهایتاً من را ترغیب به عضویت آن وزارتخانه کردند. اینجانب همزمان با کار دفتری وزارتخانه، اولین کلاس­های رشته سرامیک صنعتی را در هنرستان فنی کاوه اصفهان، احداث نمودم و برای این کار، داوطلبانی را از بین بهترین دبیران رشته­ های فنی مواد، انتخاب و بعنوان دبیر فنی رشته سرامیک صنعتی به آنها آموزش دادم و در حین این کار کتاب­ های درس فنی این رشته را در چهار جلد تحت عنوان تئوری سرامیک، برای سال­ های اول تا چهارم آن زمان، نوشتم. چون کار در هنرستان، اصولاً 3 روز در هفته بود، لذا اینجانب، بدلیل آشنائی کامل با مواد سرامیکی و نسوز برای مشاوره و نظارت در ساخت کوره ­های مجتمع فولاد مبارکه دعوت شدم و در دوران ساخت مجمتع فولاد، کار نظارت را از طریق شرکت ایریتک بعهده داشتم. بتدریج برای خود کارگاهی را تحت عنوان شرکت سراشیمی سپاهان، در اصفهان ایجاد نموده که در این کارگاه بیشتر کارهای تحقیقات روی مواد سرامیکی و نسوز، رنگ و لعاب انجام می­ شود.

در جریان همه این امور، بنده کارآموزشی را هم در دانشگاه هنر اصفهان به مدت 2 سال انجام دادم، همچنین اینجانب کتاب های نظام جامع کنترل کیفی در کارخانجات آجر و شناسائی مواد اولیه آجر در استان اصفهان را با همکاری چند تن از اساتید دانشگاه صنعتی به رشته تحریر درآوردم بطوریکه این کتابها توسط شرکت شهرک­ ها منتشر شد. از کارهای دیگر اینجانب، همکاری با کارخانه سیمان سپاهان بود که با ایجاد رشته تولید سیمان، در هنرستان جوار این کارخانه تلاشی تأثیرگذار داشتم و بخشی از آموزش­ های لازم و جزوات مرتبط به مواد اولیه هنرجویان آن هنرستان را تدوین کردم، همچنین دنباله آموزش هنرجویان آن هنرستان را در دانشگاه مهاجر، پیگیری و به نتیجه رساندم بطوریکه هم ­اکنون اکثر پرسنل فنی و آزمایشگاهی کارخانجات سیمان کشور، از دانشجویانی هستند که در دانشگاه مهاجر و بوسیله بنده آموزش دیده­اند.

در خاتمه لازم به ذکر است که با وجود دقت­ های فراوانی که در بازخوانی متن این کتاب صورت گرفته، ممکن است هنوز هم اشتباهاتی در بعضی از واژه ­ها و یا در مفهوم مطالب باقی­مانده باشد. چنانچه مطالعه ­کنندگان مواردی را در این خصوص ملاحظه کردند، موجب سپاسگزاری خواهد بود، اگر به اطلاع نگارنده برسانند، تا در چاپ­های بعدی لحاظ گردد.

در پایان کلام، ضروری می­ دانم از مدیریت محترم انتشارات ارکان دانش، جناب آقای مهندس محمد ترابیان که چاپ و انتشار این کتاب را بعهده گرفتند و سرکار خانم نسرین مختاری، مدیر داخلی انتشارات، به سبب نظارت بر مراحل تهیه کتاب و بازخوانی­ نهائی و همچنین کادر دفتری این انتشارات بویژه سرکار خانم حمیده ختمی پناهی به خاطر صفحه آرائی و ادیت متن و جداول صمیمانه سپاسگزاری می­­نمایم.

 طراحی اولیه جلد و تایپ مطالب کتاب را سرکار خانم راضیه زراعت پیشه به عهده داشتند که بدینوسیله از ایشان نیز کمال تشکر را دارم.

                                                                                                                                       محمود مروی اصفهانی ـ آبان 1399

Mahmoodmarvi56@gmail.com