فصل اول
فیزیک و شیمی و اساس لعاب
لعابها بخشی از شیشه ها هستند و برای بررسی آنها باید شیشه را در شاخه های مختلف علوم مطالعه کرد. دیدگاههای مختلفی درباره مفهوم لعاب ارائه شده است که مهمترین آنها در این قسمت مورد بررسی قرار می گیرد .
از نظر واژه شناسی لعاب به ماده شیشه ای می گویند که به عنوان پوشش سطح بدنه های سرامیکی و . . . به کار می رود. لعاب پوشش شیشه ای است که به منظور ایجاد ویژگیهایی از قبیل زیبایی و نفوذ ناپذیری در برابر رطوبت و . . . در سطح بدنه های سرامیکی مورد استفاده قرار می گیرد. لعاب لایه شیشه گونه شفاف یا کدر است که دارای ساختار نامنظم (غیر بلوری) یا بلوری است.
لعاب طی فرآیند تولید فرآورده های سرامیکی روی سطح بدنه و پس از گذراندن فرآیند پخت به وجود می آیدو بسیاری از خواص بدنه سرامیکی را بهبود می بخشد. لعاب با به کارگیری مواد معدنی مختلف روی هر قطعه سرامیکی پوششی به ضخامت 15% تا 4% میلیمتر ایجاد کرده و به خوبی به سطح بدنه می چسبد.
لعاب منجر به زیبایی ظاهری قطعات سرامیکی می شود و به عنوان عامل تزئین مورد توجه قرار می گیرد.
بعضی از صاحب نظران لعاب را چنین توصیف می نمایند:
لعاب یک لایه پیوسته ای است که قبل یا بعد از پخت بدنه به صورت لایه ای نازک روی قطعات سرامیک را می پوشاند. لعاب دوغابی است که از ذرات معدنی شناور در آب آماده می شود و قطعات خام و یا پخته سرامیک (بیسکویت) را به آن آغشته کرده و سپس درون کوره در مرحله پخت قرار گرفته و به صورت یک لایه نازک شیشه ای یا بلوری در می آید.
لعاب آستر یا پوشش شیشه ای است که گستره نرمش آن دارای محدودتی بیشتری نسبت به بدنه سرامیکی است .
به طور کلی لعابها دارای ویژگیهای زیر هستند :
1- لعاب ها در مقابل مواد شیمیایی با PH اسیدی و قلیایی مقاوم اند.
2- نفوذ آب در لعاب ها بسیار ناچیز و نزدیک به صفر است.
3- لعابها بر روی مواد متخلخل و متراکم سطحی صاف و صیقلی (شفاف یا کدر) تشکیل می دهند.
4- لعاب ها از قابلیت نفوذ پذیری بسیار بالایی در مقابل سیالات اعم از مایعات و گازها برخوردار هستند.
5- لعاب ها در برابر ترک و پوسته ای شدن مقاوم می باشند.
6- استفاد از لعاب امکان ایجاد رنگ و شکلهای زیبا را فراهم می کند.
7- وجود لعاب مقاومت به خراشیدگی سرامیکها را افزایش می دهد.
8- لعاب ها مقاومت گرمایی نسبتا مناسبی دارند.
اصولا سعی بر آن است که پوششهای لعابی شفاف تا حد ممکن درخشنده بوده و از جلا و شکست نور بالایی برخوردار باشند.
بر اساس نظریه زاخاریاسن شیشه های سیلیکاتی دارای ساختار نامنظم پیوسته متشکل از چهار وجهی های SIO4 است که توسط اکسیژن به یکدیگر متصل می شوند :
طبق این نظریه ساختار شیشه باید دارای انرژی آزاد و نزدیک به ساختار بلوری ولی با شبکه نامنظم باشد.
استاندارد ASTM در سال 1945 تعریف زیر را برای شیشه پیشنهاد کرد شیشه یک محصول مذاب غیر آلی است که بدون تبلور منجمد می شود. موسسه استاندارد انگلیس نیز در سال 1962 برای لعابها تعریفی مشابه ارائه کرد.
ترکیبات لعاب:
به لحاظ آنکه مواد اولیه مورد استفاده در ساخت لعاب تاثیر ویژه ای بر کیفیت و خواص نهایی لعاب دارد لذا نخست باید هر یک از آنها مورد بررسی قرار گیرد. مهمترین مواد اولیه در تهیه لعاب مواد اولیه اصلی می باشند
مواد اولیه شبکه سازها:
به عبارت دیگر شدت میدان بسیار قوی دارند. فرمول عمومی آنها عبارتند از: R2O5,R2O3,RO2
عنصر شبکه ساز R است . این مواد اولیه می توانند به تنهایی و بدون مواد اولیه دیگر، به حالت شیشه درآیند. ضمنا به نام اکسیدهای اسیدی نیز نامیده می شوند.
مواد اولیه دگرگونسازی شبکه:
این نوع مواد اولیه در داخل فضاهای شبکه قرار می گیرند و آن را کم و بیش پر می کنند و باعث تغییر و گسستگی در ساختار قالب یا شیشه می شوند. دگرگونسازهای شبکه به شدت میدان ضعیفتری نسبت به شبکه سازها دارند.
ضمنا یونها قدرت اتصال کمتری با یکدیگر داند و انرژی پیوند مابین اکسیژن و کاتیونهای دگرگونساز شبکه حدود KJ/MOL 250-40 است. این کاتیونهای دگرگونساز شبکه ظرفیت یک و دو دارند که به تنهایی حالت شیشه ای ایجاد نمی کنند و در حالت مطلوب با اکسیدهای اسیدی در هنگام ذوب ترکیب می شوند.
این مواد اولیه درتکنیک لعاب به عنوان اکسیدهای بازی نامیده می شوند و فرمول عمومی آنها عبارتند از :
RO , R2O
این مواد اولیه دارای الکترونگاتیویته کم می باشند.
مواد اولیه شبکه واسطها:
در اینجا در مورد مواد اولیه ای صحبت می شود که می توانند هم به عنوان شبکه سازی و هم دگرگونساز شبکه در ایجاد ساختار شیشه شرکت داشته باشند. این نوع مواد اولیه مابین دو گروه اصلی بالا قرار دارند و به نام گروه میانی نسبت به شرایط موجود تغییر حالت می دهند. این آمفوترها یا اکسیدهای خنثی به مقدار کم به عنوان دگرگونساز و به مقدار زیادتر از آن به عنوان شبکه ساز در تشکیل لعاب اثر می گذارند.
شامل 298 اسلاید POWERPOINT
دانلود پاورپوینت لعاب