پودر سرامیکی یک ترکیب مخلوط از اکسیدهای مختلف و دانههای سرامیکی است که از آن در ساخت سازههای مختلف، استفاده میشود. از جمله مواد تشکیل دهنده پودر سرامیکی باید به رس، پرکنندهها و کمک ذوبها اشاره داشته باشیم. اکسید سیلیسیوم، اکسید آلومینیوم، کاربید، نیترید و … از جمله مواد اولیهای هستند که در نحوه ساخت پودر سرامیک مورد استفاده قرار میگیرند. در این مطلب با ما همراه شوید تا ببینیم پودر سرامیک چیست و با چه روشهایی تولید میشود.
فهرست موضوعات
نحوه تولید پودر سرامیکی
در تولید پودر سرامیک، دوغاب را در مخزنهای مخصوص ریخته و به وسیله خشک کن افشان، یکدست و خشک میکنند. پس از آن به وسیله پمپهایی که از فشار فوق العاده بالایی برخوردار هستند، این دوغاب به خارج پمپاژ میشود. دوغاب پمپاژ شده به بیرون، با حرارت بالا تماس پیدا کرده و به شکل پودر نرم برداشت میشود. در نهایت این پودر همان پودر سرامیک است که به دنبال آن بودیم.
به طور کلی بسته به مواد تشکیل دهنده اولیه در تولید پودر سرامیکی، ممکن است که کیفیت خروجی این پودر، تا حدودی تفاوت داشته باشد. به علاوه در فرایند تولید نیز ممکن است مطابق روشهای مختلف، تفاوتهایی جزئی در نحوه ساخت پودر سرامیک وجود داشته باشد. در حقیقت بسته به هدف کاربردی، به طور مثال در تولید کاشی و سرامیک یا سرامیک کف، از نحوه فشرده سازی متمایزی استفاده شود.
روشهای تولید پودر سرامیک
تا اینجا به معرفی پودر سرامیک پرداختیم و با آن آشنا شدیم. در ادامه مراحل تولید پودر سرامیک و سپس روشهای فشرده سازی را شرح خواهیم داد:
آسیابکاری
آسیابکاری یا همان خردایش، نخستین روش از تولید پودر سرامیک است. در این روش مواد اولیه ساخت سرامیک، کاملا خرد شده و به شکل پودری درمیآیند.
فشرده سازی
مرحلهی بعد فشرده سازی است که در فرایند آن، پودر تولید شده در روش آسیاب کاری، تا حدودی متراکم شده و ذرات خرد شده، یکدست و یکپارچه میشوند. این مرحله ممکن است به روش پرس سرد یا پرس داغ انجام پذیرد. در ادامه به روشهای مختلف فشرده سازی اشاره خواهیم کرد:
قالبگیری تزریقی
در صورتی که قرار باشد از پودر سرامیکی، محصولاتی با ابعاد خاص و فرم هندسی ویژه ساخته شود؛ از روش قالبگیری تزریقی استفاده میشود. در این روش، پودر سرامیک با چسب پلیمری مخلوط شده و پس از گرم شدن، در قالب هدف، تزریق شده و پس تفجوشی، به وضعیت ثابت و قابل استفاده در ساخت و ساز میرسد.
ریخته گری نواری
یکی دیگر از روشهای تولید پودر سرامیکی، ریخته گری نواری است. این شکل از تولید پودر سرامیک، معمولا برای ساخت مدارهای مجتمع و خازنهای چند لایه کاربرد دارد. در این روش، پودر سرامیکی با حلال آلی و چسب پلیمری مخلوط شده و روی یک سطح حامل که عموما جنسی از تفلون نچسب دارد، ریخته میشود. پس از آن این ترکیب صاف شده و به ضخامت مورد نظر در حالت خشک شده، درمیآید. به طور مثال در ساخت سرامیک کف پذیرایی، ریخته گری نواری، میتواند یک روش موثر باشد.
ریخته گری دوغابی
یکی دیگر از روشهای ساخت سرامیک، ریخته گری دوغابی است. در این روش تولید، پودر سرامیکی به شکل دوغاب درآمده و در قالبی متخلخل ریخته میشود. پس از خشک شدن قالب، به یک فرم جامد و به هم پیوسته از پودر سرامیک دست خواهیم یافت. در ساخت سرامیک اسلب، عموما از این شکل روش فرم دهی استفاده میشود.
ریخته گری ژلهای
در صورتی که نیاز به ساخت سرامیک با فرم هندسی پیچیده داشته باشیم، ریخته گری ژلهای پیشنهاد میشود. این فرم از ریخته گری پودر سرامیک، به راحتی فرم و اشکال هندسی مورد نظر را ایجاد کرده و در ضمن مقاومت بسیار خوبی نیز دارد. در مدل ریخته گری ژلهای، پودر سرامیکی با مونومر مخلوط شده و وارد سوسپانسیون آبی میشود. برای آن که این سوسپانسیون حالت ژلهای به خود بگیرد، چسب پلیمری نیز به آن اضافه شده و پس از آن در قالب وارد شده و در شرایط انجماد قرار میگیرد. پس از انجماد کامل، مواد سرامیک از قالب خارج شده و وارد مرحله خشک شدن میشوند.
روزنرانی
در صورتی که نیاز به ساخت سرامیک با مقطع عرضی پیچیده باشد، روش روزنرانی، یک روش موثر و کارآمد خواهد بود. در این روش پودر سرامیکی را با فشار بالا از قالب عبور داده و تحت گرما یا سرمای شدید قرار میدهند. به این شکل سرامیک پس از خشک شدن، فرم دلخواه را به خود گرفته و آماده استفاده در موقعیت مکانی مورد نظر خواهد شد.
مزایای پودر سرامیک
از جمله مزایای پودر سرامیک، موارد زیر قابل توجه هستند:
- امکان فرم دهی متنوع
- استحکام بالا
- قیمت ارزان
- طول عمر قابل توجه
معایب پودر سرامیک
معایب استفاده از پودر سرامیک را میتوان در موارد زیر خلاصه کرد:
- ریسک ایجاد ناخالصی در فرایند تولید محصول نهایی فرم گرفته
- ریسک بروز نقص در فرم دهی
روش فرم دهی در پودر سرامیک
همان طور که در بالا مشاهده کردید، فرم دهی پودر سرامیک، یکی از مراحل مهم تولید آن است که محصول نهایی را ایجاد خواهد کرد. فرم دهی پودر سرامیک را مطابق بالا، در روشهای زیر خلاصه میکنیم:
- فشرده سازی
- قالب گیری تزریقی
- ریخته گری نواری
- ریخته گری ژل
- اکستروژن
کاربردهای پودر سرامیک
اگر در خصوص کاربرد پودر سرامیک بپرسید، باید گفت که از پودر سرامیک در صنایع مختلف از جمله ساخت سرامیک، تولید کاشی و … استفاده میشود. با این حساب همچنین باید گفت که این پودر در کف سازی، دیوارسازی و موارد مشابه، کاربرد دارد. همان طور که در بالا مشاهده کردید، روشهای مختلفی برای تولید پودر سرامیک و فشرده سازی آن وجود دارد. از این روی بسته به هدف استفاده از این پودر، ممکن است در فرایند تولید آن، تفاوتهایی لحاظ شود. به طور مثال در خصوص سرامیک اسلب کف، به نوع دیگری از پودر اولیه سرامیکی نیاز داریم که باید متناسب با میزان مقاومت آن، انتخاب شده باشد.
کلام آخر
در این مطلب دیدیم که پودر سرامیک چیست و روشهای تولید و فرم دهی آن کدامند. شما چه اطلاعات دیگری در خصوص این پودر سرامیکی دارید و تا به حال کاربرد آن در چه فرمی از صنعت ساختمان سازی را تجربه کرده یا دیدهاید؟ حتما تجربیات خود در این زمینه را در بخش نظرات با ما و دیگر کاربران وب سایت به بحث و اشتراک بگذارید.