علم سرامیک

[ghasem motamedi]

سرامیک
به مواد (معمولاً جامد)ی که بخش عمدهٔ تشکیل دهندهٔ آنها غیرفلزی و غیرآلی باشد، سرامیک گفته می‌شود.

این تعریف نه‌تنها سفالینه ها، پرسلان(چینی)، دیرگدازها،محصولات رسی سازه‌ای، ساینده‌ها، سیمان و شیشه را در بر می‌گیرد، بلکه شامل آهنرباهای سرامیکی، لعاب‌ها، فروالکتریک‌ها، شیشه-سرامیک‌ها، سوخت‌های هسته‌ای و ... نیز می‌شود.



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

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


طبقه‌بندی سرامیک‌ها
سرامیک‌ها از لحاظ ساختار شیمیایی به شکل زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

سرامیک‌های سنتی(سیلیکاتی)
سرامیک‌های مدرن(مهندسی)
اکسیدی
غیر اکسیدی
سرامیک‌های اکسیدی را از لحاظ ساختار فیزیکی می‌توان به شکل زیر طبقه‌بندی کرد:

سرامیک‌های مدرن مونولیتیک (یکپارچه)
سرامیک‌های مدرن کامپوزیتی




انواع سرامیک‌ها

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


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


سرامیک‌های اکسیدی
برخی از پرکاربردترین این نوع سرامیک‌ها عبارت‌اند از:

برلیا (BeO)
تیتانیا (TiO2)
آلومینا (Al2O3)
زیرکونیا (ZrO2)
منیزیا (MgO)

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

نیتریدها
BN
TiN
Si3N4
GaN
کاربیدها
SiC
TiC
WC
و....


صنعت سرامیک
بازار سرامیک‌های پیشرفته در ایالات متحده امریکا در سال ۱۹۹۸ نزدیک به ۷۰۵ میلیون دلار بود که در سال ۲۰۰۳ به ۱۱ بیلیون دلار رسید.





خواص برتر سرامیک‌ها نسبت به مواد دیگر
دیرگدازی بالا
سختی زیاد
مقاومت به خوردگی بالا

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

الکتریکی و مغناطیسی
عایق‌های ولتاژ بالا (AlN- Al2O3)
دی الکتریک (BaTiO3)
پیزوالکتریک (ZnO- SiO2)
پیروالکتریک (Pb(ZrxTi1-x)O3))
مغناطیس نرم (Zn1-xMnxFe2O4)
مغناطیس سخت (SrO.6Fe2O3)
نیمه‌رسانا (ZnO- GaN-SnO2)
رسانای یونی (β-Al2O3)
تابانندهٔ الکترون (LaB6)
ابررسانا (Ba2LaCu3O7-δ)
سختی بالا
ابزار ساینده، ابزار برشی و ابزار سنگ‌زنی (2O3TiN-Al)
مقاومت مکانیکی (SiC- Si3N4)
نوری
فلورسانس (Y2O3)
ترانسلوسانس(نیمه‌شفاف) (SnO2)
منحرف کنندهٔ نوری (PLZT)
بازتاب نوری (TiN)
بازتاب مادون قرمز (SnO2)
انتقال دهندهٔ نور (SiO2)
حرارتی
پایداری حرارتی (ThO2)
عایق حرارتی (CaO.nSiO2)
رسانای حرارتی (AlN - C)
شیمیایی و بیوشیمیایی
پروتزهای استخوانی P3O12(Al2O3.Ca5(F,Cl))
سابستریت (TiO2- SiO2)
کاتالیزور (KO2.mnAl2O3)
فناوری هسته‌ای
سوخت‌های هسته‌ای سرامیکی
مواد کاهش‌دهنده‌ی انرژی نوترون
مواد کنترل کننده‌ی فعالیت راکتور
مواد محافظت کننده از راکتور

[ghasem motamedi]

سرامیک

به مواد (معمولاً جامد)ی که بخش عمدهٔ تشکیل دهندهٔ آنها غیرفلزی و غیرآلی باشد، سرامیک گفته می‌شود.
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 و ... نیز می‌شود.
تاریخچه
برخی آغاز استفاده و ساخت سرامیک‌ها را در حدود ۷۰۰۰ سال ق.م. می‌دانند [۱] در حالی که برخی دیگر قدمت آن را تا ۱۵۰۰۰ سال ق.م نیز دانسته‌اند.[۲] ولی در کل اکثریت تاریخ‌نگاران بر ۱۰۰۰۰ سال ق.م اتفاق نظر دارند.[۳] (بدیهی است که این تاریخ مربوط به سرامیک‌های سنتی است.)
ریشه لغوی
واژهٔ سرامیک از واژهٔ یونانی کراموس (κεραμικός) گرفته شده‌است که به معنی سفال یا شیء پخته‌شده‌است.
طبقه‌بندی سرامیک‌ها
سرامیک‌ها از لحاظ کاربرد به شکل زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

• سرامیک‌های سنتی (سیلیکاتی)
• سرامیک‌های مدرن (مهندسی)
  
  • سرامیک های اکسیدی
  • سرامیک های غیر اکسیدی

سرامیک‌های اکسیدی را از لحاظ ساختار فیزیکی می‌توان به شکل زیر طبقه‌بندی کرد:

• سرامیک‌های مدرن مونولیتیک (یکپارچه)
• سرامیک‌های مدرن کامپوزیتی

انواع سرامیک‌ها
سرامیک‌های سنتی
این سرامیک‌ها همان سرامیک‌های سیلیکاتی هستند. مثل کاشی، سفال، چینی، شیشه، گچ، سیمان و ...
سرامیک‌های مدرن
این فرآورده‌ها عمدتاً از مواد اولیهٔ خالص و سنتزی ساخته می‌شوند. این نوع سرامیک‌ها اکثراً در ارتباط با صنایع دیگر مطرح شده‌اند.
سرامیک‌های اکسیدی
برخی از پرکاربردترین این نوع سرامیک‌ها عبارت‌اند از:

• برلیا (BeO)
• تیتانیا (TiO2)
• آلومینا (Al2O3)
• زیرکونیا (ZrO2)
• منیزیا (MgO)

سرامیک‌های غیراکسیدی
این نوع سرامیک‌ها با توجه به ترکیبشان طبقه‌بندی می‌شوند که برخی از پرکاربردترین آنها در زیر آمده‌اند:
1. نیتریدها
o BN
o TiN
o Si3N4
o GaN
2. کاربیدها
o SiC
o TiC
o WC
و....
صنعت سرامیک
بازار سرامیک‌های پیشرفته در ایالات متحده امریکا در سال ۱۹۹۸ نزدیک به ۷۰۵ میلیون دلار بود که در سال ۲۰۰۳ به ۱۱ بیلیون دلار رسید.

خواص برتر سرامیک‌ها نسبت به مواد دیگر

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

کاربردهای مختلف مواد سرامیکی
در زیر کاربردهای رایج مواد سرامیکی به همراه چندنمونه از مواد رایج در هر کاربرد آورده شده‌است:
1. الکتریکی و مغناطیسی
o عایق‌های ولتاژ بالا (AlN- Al2O3)
o دی الکتریک (BaTiO3)
o پیزوالکتریک (ZnO- SiO2)
o پیروالکتریک (Pb(ZrxTi1-x)O3))
o مغناطیس نرم (Zn1-xMnxFe2O4)
o مغناطیس سخت (SrO.6Fe2O3)
o نیمه‌رسانا (ZnO- GaN-SnO2)
o رسانای یونی (β-Al2O3)
o تابانندهٔ الکترون (LaB6)
o ابررسانا (Ba2LaCu3O7-δ)
2. سختی بالا
o ابزار ساینده، ابزار برشی و ابزار سنگ‌زنی (2O3TiN-Al)
o مقاومت مکانیکی (SiC- Si3N4)
3. نوری
o فلورسانس (Y2O3)
o ترانسلوسانس(نیمه‌شفاف) (SnO2)
o منحرف کنندهٔ نوری (PLZT)
o بازتاب نوری (TiN)
o بازتاب مادون قرمز (SnO2)
o انتقال دهندهٔ نور (SiO2)
4. حرارتی
o پایداری حرارتی (ThO2)
o عایق حرارتی (CaO.nSiO2)
o رسانای حرارتی (AlN - C)
5. شیمیایی و بیوشیمیایی
o پروتزهای استخوانی P3O12(Al2O3.Ca5(F,Cl))
o سابستریت (TiO2- SiO2)
o کاتالیزور (KO2.mnAl2O3)
6. فناوری هسته‌ای
o سوخت‌های هسته‌ای سرامیکی
o مواد کاهش‌دهنده‌ی انرژی نوترون
o مواد کنترل کننده‌ی فعالیت راکتور

شیشه-سرامیک
از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری, جستجو
شیشه-سرامیک (به انگلیسی: Glass-ceramic) به مواد جامد چندبلوری گفته می‌شود که با اعمال فرایند کنترل شدهٔ تبلور بر روی شیشهٔ پایه حاصل می‌شوند.
ساخت
روش مرسوم ساخت قطعات شیشه سرامیکی شکل‌دهی مذاب شیشه به روش‌های مرسوم شکل‌دهی شیشه و عملیات حرارتی این قطعات در دماهای جوانه‌زنی و رشد می‌باشد. پیامد این فرآیند ایجاد فاز یا فازهای بلورین درزمینهٔ شیشهٔ باقیمانده خواهد بود. در مرحلهٔ عملیات حرارتی با کنترل شرایط جوانه‌زنی و رشد کریستال‌ها از طریق رسوب دادن فازهای بلورین، خواص دلخواه در قطعه ایجاد می‌شود.
خواص و کاربردها
مقدار و نوع فازهای بلورین و خصوصیات ریز ساختاری شامل ابعاد و شکل ذرات بلوری، طرز آرایش آنها، مقدار تخلخل و… تعیین کنندهٔ ویژگی‌های نهایی قطعه خواهد بود.
به دلیل دارا بودن مزایایی مانند چگالی کم، مقاومت شیمیایی خوب، مقاومت الکتریکی بالا، استحکام مکانیکی بالا و ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین و حتی منفی و… امروزه شیشه سرامیک‌ها، کاربردهای بسیار متنوع و فراوانی یافته‌اند. محصولاتی مانند ظروف شوک‌پذیر آشپزخانه، کاشی‌ها و سنگ‌های ساختمانی، مقره‌های الکتریکی، لوله‌ها و پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی، قطعات الکترونیکی و اپتیکی، دماغه‌های موشک، آئینه‌های تلسکوپ و بسیاری از فرآورده‌های دیگر می‌توانند با استفاده از فرایند ساخت شیشه سرامیک‌ها تولید شوند.

[ghasem motamedi]

علم سراميک:
به طور کلي علم سراميک را مي‌توان به دو شاخه سراميک فيزيکي و سراميک صنعتي تقسيم کرد.

سراميک فيزيکي درباره ساختمان مواد سراميکي و خواص آنها بحث مي‌کند. در اين شاخه ساختمان اتم، اتصالات بين اتم­ها، ساختمان­هاي بلوري، ساختمان شيشه، معايب ساختماني، استحاله‌هاي فازي، رشد دانه‌ها، تبلور مجدد و مباحثي نظير آنها مورد بحث قرار مي‌گيرد. علاوه بر اين خواص الکتريکي، مغناطيسي، نوري، حرارتي و مکانيکي سراميک­ها هم مورد بحث قرار مي‌گيرند.

در سراميک صنعتي از تکنولوژي ساخت سراميک­ها صحبت مي‌شود.اصولاً مراحل ساخت هر جسم سراميکي به صورت زير است:

انتخاب مواد اوليه و تغليظ و تخليص آن.

آماده‌سازي مواد اوليه (خردکردن- دانه‌بندي- مخلوط کردن )

شکل دادن

خشک کردن

پختن (زينتر کردن)



خواص مختلف سرامیکها

خواص مکانیکی : مقاومت مکانیکی سرامیک به ترکیب مواد ، اندازه ذرات مواد اولیه ، دانه بندی ، شکل ذرات ، شرایط شکل دهی ، چگونگی خشک کردن و همچنین شرایط پخت بستگی دارد. مواد دانه ریز موجب کاهش تخلخل و بالا رفتن مقاومت سرامیک می گردند . سیلیس و بال کلی باعث افزایش مقاومت مکانیکی می شوند.

خواص شیمیایی : آب ، اسید ها و محلولهای قلیایی با مواد سرامیکی واکنش انجام می دهند و تغییراتی در آن به وجود می آورند.در سرامیکهای ویژه از از مواد مقاوم در برابر اسیدها و قلیایی ها استفاده میشود.

خواص نسوزی : سرامیکهایی که برای دمای بالا به کار می روند از مواد دیر گداز تهیه می گردند .

خواص الکتریکی : از سرامیکها به عنوان نارسانای الکتریکی نیز استفاده می کنند.

خواص سرامیک‌ها بسته به نوع و درجه خلوص هر یک از اجزای اصلی ، مواد افزودنی ، لعاب ، زمان حرارت دادن ، مواد اکسنده و کاهنده‌هاى موجود در محیط ، تغییر می‌کند. در قرن حاضر صنعت سرامیک سازی توسعه و تنوع شگرفی یافته و اهمیت و کاربردهای آن نیز وسعت پیدا کرده است.

سرامیک‌های ویژه

· مقره‌های برق:
که عایقهای خوبی برای گرما و برق هستند و در آنها از Al2O3 ، Zr2O3 استفاده می‌شود.

· سرامیک‌های مغناطیسی:
در در این نوع سرامیک از اکسیدهای آهن استفاده می‌شود. مهمترین کاربرد آنها در تهیه عنصرهای حافظه در کامپیوتر است.

· سرامیک‌های شیشه‌اى:
وقتی شیشه معمولی پس از تهیه در دمای بالایی قرار گیرد، تعداد قابل توجهی از ذرات بلور در آن تشکیل می‌شود و خاصیت شکنندگی آن کم می‌گردد و بر خلاف شیشه‌های معمولی دیگر ، ایجاد یا پیدایش شکاف کوچک در آنها ساری نمی‌باشد،‌ یعنی این شکافها خود به خود پیشرفت نمی‌کنند. از این نوع سرامیک‌ها برای تهیه ظروف آشپزخانه یا ظروفی که برای حرارت دادن لازم باشند، استفاده می‌شود که آن را اصطلاحا پیروسرام می‌نامند.

لعابها و انواع آنها

لعابها طیف وسیعی از ترکیبات آلی و معدنی را در بر می‌گیرند. لعاب مربوط به سرامیک معمولا مخلوط شیشه مانندی متشکل از کوارتز ، فلدسپار و اکسید سرب (PbO) است. این اجزا را پس از آسیاب شدن و نرم کردن به صورت خمیری رقیق درمی‌‌آورند. آنگاه وسیله سرامیکی مورد نظر را در این خمیر غوطه‌ور کرده و پس از سرد و خشک شدن ، آن را در کوره تا دمای معین حرارت می‌دهند. پس از لعاب دادن روی چینی ، روی آن مطالب مورد نظر را می‌نویسند و یا طرح مورد نظر را نقاشی می‌کنند و دوباره روی آن را لعاب داده و یک بار دیگر حرارت می‌دهند. در این صورت وسیله مورد نظر پرارزش‌تر و نوشته و طرح روی آن بادوام‌تر می‌شود.


لعابها در انواع زیر وجود دارند:





· لعاب بی‌رنگ: این نوع لعاب که برای پوشش سطح چینی‌های بدلی ظریف بکار می‌رود، بی رنگ و شفاف است و از مخلوط کلسیم و سیلیس و خاک چینی سفید تهیه می‌شود.

· لعاب رنگی: برای رنگ آبی از اکسید مس (Cu2O) ، برای رنگ زرد از اکسید آهن (FeO) و برای رنگ سبز از اکسید کروم (Cr2O3) ، برای رنگ زرد از کرومات سرب و برای رنگ ارغوانی از ارغوانی کاسیوس استفاده می‌شود.

· لعاب کدر : این نوع لعاب که برای پوشش چپنی‌های بدلی معمولی بکار می‌رود و از مخاـوط SnO2 , PbO , SiO2 , Pb3O4 ، نمک و کربنات سدیم تهیه می‌‌شود که آن را پس از ذوب کردن ، سرد کردن و پودر کردن ، در آب به صورت حمام شیر در می‌آورند و شئی لعاب دادنی را در آن غوطه‌ور می‌کنند.



ظروف لعابی

ظروف لعابی درواقع ، نوعی ظروف آهنی هستند که سطح آنها را به منظور جلوگیری از زنگ زدن ، از لعاب می‌پوشانند. البته این نوع ظروف را نباید زیاد گرم یا سرد و یا پرتاب کرد و یا اینکه تحت ضربه قرارداد، زیرا لعاب سطح آنها ترک برداشته و می‌ریزد.

انواع چینی

چینی‌ها در واقع از انواع سرامیک محسوب می‌‌شوند و به دو دسته چینی‌های اصل یا سخت و چینی‌های بدلی تقسیم می‌شوند.
چینی‌های اصل : چینی ظرف: که می‌توان آن را نوعی شیشه کدر دانست، مانند ظرف چینی معروف به سور. از ویژگیهای این نوع چینی آن است که لعاب رنگی را به خود می‌‌گیرد.

چینی سیلیسی : این نوع چینی که به چینی لیموژ معروف است، درکشورهای فرانسه ، ژاپن و چین تهیه می‌‌شود. مواد اولیه آن خاک چینی سفید ، شن سفید و فلدسپار است.

چینی آلومینیوم‌دار : این نوع چینی به نام چینی ساکس و بایو در فرانسه تهیه می‌‌شود و دارای Al2O3 , SiO2 , CaO است.

چینی‌های بدلی: خمیر این نوع چینی‌ها ترکیبی حد واسط از خمیر سفال و خمیر چینی‌های ظریف است. در نتیجه سختی آنها از چینی‌های اصل کمتر است. از این رو ، حتما باید آنها را با لعاب بپوشانند. این نوع چینی‌ها خود به دو دسته تقسیم می‌شوند:

o بدل چینی‌های معمولی که خمیر آنها رنگی است و از این رو ، با لعاب کدر پوشانیده می‌شود.

بدل چینی ظریف که خمیر آنها مانند خمیر چینی بی‌رنگ است اما بر خلاف چینی در مقابل نور شفاف نیست. معمولا سطح این نوع چینی‌ها را از لعاب بی‌رنگ ورنی مانند و شفاف می‌پوشانند تا ظاهری مانند چینی اصل پیدا کنند!


آيندة سراميك از ديدگاه رئيس انجمن سراميك آمريكا

شناخت آيندة تكنولوژي, يكي از مباحث مهم در مديريت كلان تكنولوژي است كه كمك زيادي به برنامه‌ريزي­هاي آينده مي­كند. دكتر هاوس­من رئيس انجمن سراميك آمريكا، در متن زير به ترسيم آيندة تكنولوژي سراميك پرداخته است:

آينده سراميك چيست؟


به راستي اين پرسشي است كه همگان مي­پرسند. چه كسي 50 سال پيش مي­توانست تاثير كامپيوتر­ها را پيش‌بيني كند؟ كامپيوتر­هاي شخصي بر نحوه تجارت، طريقه ارتباطات و زندگي شخصي ما تاثير گذاشته­اند؛ بر فرآيند توليد در تمامي مسير آن، از مواد اوليه و فرمولاسيون گرفته تا خشك­كن­هاي پيچيده و كنترل كوره و همچنين بر روش­ها و تكنيك­هاي علمي مورد استفاده اثر دارند. در تحقيقات نيز كامپيوتر­ها به همراه اينترنت روش­هاي جديد و جالبي براي دستيابي و پردازش اطلاعات به وجود آورد­­­ه­اند.

ما مي­توانيم مطمئن باشيم كه آينده تكنولوژي مواد مهيج خواهد بود و در تكنولوژي سراميك، پيشرفت­هاي همه‌جانبه­اي صورت خواهد گرفت. اين پيشرفت­ها مي­توانند در زمينه بهبود مواد اوليه و روش­هاي جديد و بهبوديافته پردازش آن­ها و تكنيك­هاي تعيين ويژگي­ها و آزمايشات باشند. اين به معناي دستيابي به مواد سراميكي جديد با خواص و كاربردهاي منحصر به فرد مي­باشد؛ خواصي كه در حال حاضر ناممكن به نظر مي­رسند.

در زير زمينه­هايي آورده شده­اند كه ما مطمئنيم در آينده نزديك راجع به پيشرفت­هاي آن­ها بسيار خواهيم شنيد.

1- نانوتكنولوژي و سراميك

به نظر مي­رسد كه نانوتكنولوژي در سراميك­هاي پيشرفته آينده نقش داشته باشد. در طي دو دهة اخير، نانومواد باعث انفجاري در زمينه­هاي علمي و صنعتي شده­ است و اين قابليت را دارد كه انقلاب ديگري در مواد ايجاد ­كند. توجه به نانومواد به دليل ويژگي­هاي منحصر به فردي است كه با اين مواد مي­توان به ­آن­ها دست يافت و همچنين كاربردهاي جالبي كه از اين ويژگي­ها به دست مي­آيند. تقويت خواص الكتريكي، مغناطيسي و نوري در مورد اين مواد گزارش شده است.

اين ويژگي­هاي بهبوديافته در مقايسه با ويژگي­هاي مواد سنتي، دري را به روي كاربردهاي بسياري مي­گشايند. برخي از كاربردهاي فعلي اين مواد در ساينده­ها، كاتاليست­ها، پوشش­ها، ضبط­كننده­هاي مغناطيسي، غشا­ها، ضدآفتاب­ها، چسب­ها، عوامل كنتراست MRI و تقويت كننده‌ها و پركننده‌ها در مواد كامپوزيتي مي­باشد.

به احتمال زياد نانومواد كاربردهايي در بيومواد، ابزار برش، حسگرهاي گاز، پيل­هاي سوختي اكسيد جامد، سراميك­هاي ساختاري، لايه­هاي ضخيم، پوشش­هاي ضدسايش و فيلم­هاي عملگر شفاف خواهند داشت.

توجه اخير به اين زمينه، در گردهمايي سالانه انجمن سراميك آمريكا در سال 2001 مشهود بود كه در آن سمپوزيوم، 79 مقاله به اين تكنولوژي اختصاص داده شده بود. به دليل كارآيي­هاي نانوتكنولوژي، مؤسسه علوم ملي و انجمن تكنولوژي آمريكا، سال گذشته مؤسسه نانوتكنولوژي ملي را تأسيس كردند. اين مؤسسه 495 ميليون دلار از بودجه سال 2001 را به خود اختصاص داد.

شركت­هاي بسياري در حال تلاش هستند تا محصولات نانوساختاري را به طور تجاري به بازارهاي جديد عرضه كنند. در حال حاضر كشور­هاي آمريكا ، ژاپن و آلمان براي تجاري كردن نانوتكنولوژي فعاليت مي­كنند. همچنين 50 شركت­ آمريكايي نيز در حال تلاش براي توسعه و توليد مواد نانوساختاري هستند.

2- بيوسراميك­ها

بيوسراميك­ها كاربردهاي بسياري در بدن از جمله لگن، شانه، زانو، تعمير استخوان­هاي آسيب ديده، درمان­ بيماري­ها و كاشت­هاي دنداني خواهند داشت. اروپا كه سيستم قانوني دولت آن كمتر محافظه­كار است، تحقيقات كلينيكي بيشتري در اين زمينه در مقايسه با آمريكا انجام داده است. در كشور آمريكا توجه بسياري به بيوسراميك­ها در دهة اخير شده است. به عنوان نمونه FDA اخيراً يك كاشت زانويي با پوشش سراميكي را به جاي كاشت­هاي زانويي كبالت- كرومي معرفي كرده است.

در يك پيشرفت جديد ديگر، مطالعات كلينيكي بر روي زانوي سراميكي ديگري انجام گرفته­ است كه اين زانو مي­تواند كاملاً جايگزين زانوي انسان شود. اين زانوي سراميكي از اكسيد زيركونيم ساخته شده است. انگيزه ساخت زانوي سراميكي، به دليل سايش پليمر­ها به هنگامي است كه فلزات سنتي مورد استفاده در زانوي مصنوعي با پلي‌اتيلن تيبيال، مفصل­دار مي­شوند. با شبيه­سازي­هاي آزمايشگاهي نشان داده شده است كه زانوي زيركونيايي، 25 درصد سايش كمتري از زانوهاي فلز/ پلي اتيلن دارد.

در حال حاضر ميكروسفرهاي شيشه­اي راديو اكتيو در كانادا و هنگ­كنگ براي درمان سرطان كبد استفاده مي­شوند. اين روش مزاياي بسيار مهمي به پزشكان در مبارزه با سرطان مي­دهد، به اين صورت كه تشعشع را مستقيماً به درون تومور مي­رسانند. اين نوع تشعشع بين پنج تا هفت مرتبه قوي­تر از تشعشاتي است كه از بيرون تابانده مي­شوند و هيچ نوع اثرات جانبي يا ناراحتي ندارد. اين روش به زودي در آمريكا ، اروپا و چين نيز پذيرفته خواهد شد. كاربرد اين ميكروسفرهاي شيشه­اي براي درمان سرطان كبد و تومورهاي مغزي نيز مورد مطالعه است و نوع تضعيف شده آن براي درمان آرتريت روماتوييد مورد ارزيابي قرار دارد.

3- پيل­هاي سوختي و سراميك

پيل­هاي سوختي، تكنولوژي تميز با آلودگي پايين و راندمان بالا براي توليد الكتروشيميايي الكتريسته از سوخت هيدروكربني مي­باشند. اخيراً پيل­هاي سوختي توجه بسيار زيادي را در جامعه فني به خود جلب كرده­اند. همچنين تمايل بسياري به سرمايه­گذاري روي آن­ها وجود دارد. گزارش شده است كه در سال 2000، پيل­هاي سوختي از لحاظ شهرت در مرتبه دوم قرار داشته­اند.

كارآيي پيل­هاي سوختي در پايگاه­هاي توليد نيروي (برق)، حمل و نقل و توليد برق ارتش مي­باشد. دو پيل سوختي مختلف كه بررسي شده­اند، پيل­هاي سوختي سراميكي دما بالا (كه به پيل­هاي سوختي اكسيد جامد يا SOFC معروفند) و پيل­هاي سوختي الكتروليت پليمري (PEM) مي­باشند. اگر چه PEM ها معمولاً بهترين كانديد براي كاربردهاي خودروسازي هستند، SOFCها نسبت بهPEMها برتري­­هايي دارند. از جمله برتري‌هاي آنها، قابليت استفاده از مونوكسيدكربن به همراه هيدرژن به عنوان سوخت است. همچنين به دليل دماي كاركرد بالاتر sofcها (C 10000-800)، سوخت­هاي هيدروكربني مي­توانند بر روي پيل يا درون آن اصلاح شوند، بدون اينكه لازم باشد از اصلاح كننده­هاي جداگانه استفاده كنيم. SOFCها نياز به كاتاليست­هاي گرانقيمت از جنس فلزات نجيب ندارند. مزاياي ديگر SOFCها راندمان بالا (60 درصد در كاربردهاي ثابت و 40 درصد در كاربردهاي متحرك)، قابليت اطمينان، تشكيل واحد و ميزان خروج بسيار پايين Nox و Sox مي­باشد.

دو طراحي فعلي براي SOFCها، دو نوع تيوپي و صفحه­اي مي­باشند كه تحت تحقيق و بررسي قرار دارند. طرح صفحه­اي برتري­هايي مانند دانسيته و قدرت بالاتر، دانسيته نيروي حجمي بالاتر و هزينه پايين­تر توليد دارد. عيب طرح صفحه­اي، نياز آن به آب­بندي­هاي دما بالا است. موارد ديگري كه هنوز براي استفاده گسترده SOFC ها بايد با آنها مقابله كنيم، هزينه توليد، زمان شروع به كار، سيكل‌پذيري حرارتي و مقاومت در برابر شوك حرارتي مي­باشند.

4- كاربردهاي ميكروالكترونيكي سراميك­ها

در آينده، سراميك­ها باز هم در كاربردهاي ميكروالكترونيكي نقش خواهند داشت. مزاياي پايه­هاي سراميكي درون اتصالي مانند ثبات خواص الكتريكي، نشر حرارتي بالا، قدرت تكنيك بالا، خطوط هدايت كاملاً واضح و قابليت سوار كردن اجزاي كنش­پذير، آنها را براي استفاده در قطعات الكترونيكي ايده­آل مي­سازد. برخي از كاربردهاي اين مواد در تلفن­هاي همراه، پيجرها، سيستم­هاي ترمز ضد قفل شونده، كنترل‌كننده­هاي موتور خودرو، باتري قلب و دوربين­هاي ديجيتالي مي­باشد.

در حال حاضر تكنولوژي پايه­هاي سراميكي درون‌اتصالي گوناگون به صورت زير تقسيم بندي شده است:

- پايه­ها

- تكنولوژي فيلم­هاي ضخيم

- سراميك­هاي هم پخت شده دما بالا و دما پايين (HTCC، LTCC)

- تكنولوژي فيلم­هاي نازك

- انواع تكنولوژي­هاي اعمال مس روي سراميك.

در كاربردهاي ديجيتالي، هنگامي كه اندازه تراشه­ها كوچكتر مي­شود، با سرعت­هاي بيشتري عمل مي­كنند و نشر حرارتي بيشتري دارند. اين تكنولوژي با استفاده از موادي با ثابت دي­الكتريك كمتر پاسخ داده است و قابليت نشر حرارتي را بهبود مي­بخشد. نياز به بهبود عمليات آنالوگ و توجه به نيازمندي­هاي كاربردهاي بي سيم/ فركانس راديويي ما را به سمت مواد عايق بهبود يافته با اتلاف دي­الكتريك پايين(Qبالا) هدايت كرده است.

تكنولوژي­هاي پايه­هاي سراميكي درون‌اتصالي، زمان رسيدن به بازار را كاهش مي­دهد كه از اهميت شديدي برخوردار است. در آينده، افزايش بيشتر كارآيي و تراكم بيشتر اجزا نيز مورد نياز خواهد بود. اين امر توسط پيشرفت قدرت تفكيك و ساختارهاي چندلايه­اي درون‌اتصالي با آرايش سري يا موازي به دست مي­آيد. هنگامي كه بيشتر تكنولوژي درون‌اتصالي مناسب در مرحله تعريف شده باشد، اين كارايي افزايش يافته و باعث كاهش هزينه­ها مي­گردد.

5- كامپوزيت­هاي زمينه سراميكي

ناحيه ديگر كاربرد آتي سراميك­ها، در كامپوزيت­هاي سراميكي (CMC) مي­باشد. صنعت نياز شديدي به موادي دارد كه سبك، محكم و مقاوم در برابر خوردگي مكانيكي باشند و قابليت عملكرد در محيط­هاي دما بالا را داشته باشند. دفتر تكنولوژي­هاي صنعتي وزارت انرژي آمريكا، برنامه­اي را آغاز كرده است كه برنامه كامپوزيت­هاي داراي فيبرهاي سراميكي پيوسته(CFCC) ناميده مي­شود. هدف از انجام اين كار مشترك ميان صنعت، آزمايشگاه­هاي ملي، دانشگاه­ها و دولت، ارتقاي روش­هاي پردازش مواد كامپوزيتي سراميكي قابل اعتماد و ارزان مي­باشد.

كارايي اين مواد در مشعل­هاي تشعشعي متخلخل، فيلترهاي گاز داغ، مشعل­هاي تشعشعي تيوپي شكل و جداره­هاي توربين­هاي گازي احتراقي مورد بررسي قرار گرفته است. CFCCهاي به كار رفته در اين كاربردها مزاياي مهمي در زمينه انرژي، محيط زيست و اقتصاد فراهم خواهند كرد.

خيلي­ها عقيده دارند كه CMCها علاوه بر كاربردهاي صنعتي، در نسل بعدي سفينه­هاي فضايي و وسايل نقليه فضايي نيز بسيار ضروري خواهند بود. مواد مصرفي فعلي در محيط­هاي احتراقي معمولاً فلزات شديداً سرمايش يافته يا فلزات ديرگداز مي­باشند. CMCها، جايگزين سبكي براي خيلي از مواد مصرفي امروزي مي­باشند. برخي موانعي كه بايد براي كاربرد گسترده CMCها بر آن غلبه كنيم، هزينه الياف (معمولاً الياف غير اكسيدي) و هزينه توليد مي­باشند (توليد سريع­تر و هزينه كمتر).

6- ابر رسانا‌هاي دما بالا

اگر چه از هنگام كشف ابر رسانا‌هاي دما بالا(HTS) در سال 1986، پيشرفت در اين زمينه رشد آهسته­تري نسبت به قبل داشته است. در پنج سال اخير رشدي در زمينه بهبود خواص اين مواد ديده شده و توسعه آنها گزارش شده است. بر طبق يك احتمال انتظار مي­رود كه بازار HTS در سال 2002 به 62 ميليون دلار برسد.

HTS مي­تواند سرعت ارتباطات را ترقي بخشد. با كنار هم قرار دادن تكنولوژي ديجيتال ابر رسانا­ها و فيبر نوري، ظرفيت و كارآيي آينده شبكه­ها با سرعت فوق‌العاده بالا از طريق الكترونيك­هاي نيمه­هادي سرمايش­يافته افزايش خواهد يافت و ارتباطات بلادرنگ و كاربردهاي چندرسانا­اي امكان پذير خواهند شد.

نياز به الكتريسيته، پيوسته افزايش خواهد يافت و انتظار مي­رود كه تا سال 2030 دو برابر شود. احتمالاً استفاده از مواد HTS به منظور افزايش راندمان و هزينه­هاي كمتر حياتي خواهد شد؛ چون سيم­هاي HTS، الكتريسيته را تقريباً بدون هيچ گونه اتلافي عبور مي­دهند. در صنعت برق مي­توان از چنين سيم­­هايي براي توليد سيم­پيچ­ها، هادي­ها، ماشين­ها و وسايل برقي با راندمان بسيار بالا استفاده كرد. استفاده از HTS در اين كاربردها مي­تواند ميلياردها دلار در هزينه انرژي صرفه­جويي كند و با كاهش ميزان سوخت در توليد الكتريسته به محيط زيست كمك كند. در آينده مدارهايي كه از مواد ابر رساناي دما بالا استفاده مي­كنند، سرعت پردازش كامپيوترها را ترقي داده و اتلاف مقاومتي را در كنترل‌كننده­هاي موتور كاهش مي­دهند.

محققين دانشگاه Aoyama Gakuin توكيوي ژاپن اخيراً كشف كرده­اند كه بوريد منيزيم در دماي k 39 ابررسانا است. با وجود اينكه اين دما در HTS دماي پاييني است، از دمايي كه بيشتر در تركيبات نسبتاً ساده و موجود مشاهده شده بيشتر است و تقريباً دو برابر هر مادة ابررساناي فلزي است. بايد ديد كه مواد جديدي كه كشف خواهند شد، چه موادي خواهند بود و دماي بحراني آنها به چه حدي مي­رسد.

7- زمينه­هاي ديگر كاربرد سراميك

تكنولوژي­­هاي ديگري كه سراميك­ها در آينده در آنها نقش خواهند داشت، دستگاه­هاي ميكروالكترومكانيكي(MEMS), سيستم­هاي هوشمند با استفاده از مواد سراميكي( يعني پيزو سراميك­ها) و الگوسازي­هاي اوليه سريع خواهند بود. در زمينه MEMS, سراميك­هاي چگالي پايين با استحكام مكانيكي بالا، خنثايي شيميايي، مقاومت در برابر خوردگي مكانيكي و ضريب اصطكاك كم بسيار مناسب هستند.

اگر بخواهيم بيشتر راجع به آينده فكر كنيم، احتمال وجود كامپيوترهاي سريعتري مي­رود كه بر پايه سيستم دوتايي صفر و يك نيستند. اين كامپيوترها در سطح اتمي عمل خواهند كرد و به جاي المان­هاي نيمه­هادي، داراي نقاط كوانتومي به عنوان واحد مدارشان خواهند بود.

در زمينه آموزش علم سراميك و مهندسي آن، نمي­توان آينده را به راحتي پيش­بيني كرد، به خصوص هنگامي كه به روند تكامل آن از صد سال پيش مي­نگريم. اميدواريم كه مهندسي سراميك تنها در برنامه­ريزي­هاي موادي ادغام نشود. هنگامي كه مي­بينيم مواد سراميكي چه نقشي دارند و در آينده چگونه نقش خواهند داشت، بدون شك از دست دادن مهندسي سراميك موجب زيان صنعت و جامعه خواهد بود. امروزه آموزش مكاتبه­اي در حال اجرا است و بي­شك در آينده در هر نظامي نقش خواهد داشت. واحدهاي درسي بسياري از مدارس حرفه­اي و دانشگاه­ها از طريق اينترنت قابل دسترسي هستند. حتي مؤسسه تكنولوژي ماساچوست اعلام كرده است كه اين مدرسه مواد درسي لازم براي همه واحدهاي درسي را به طور رايگان از طريق اينترنت ارايه خواهد كرد. اين يك برنامه ده‌ساله است و اين موسسه سالي 7.5 تا 10 ميليون دلار خرج خواهد كرد تا به اين هدف دست يابد. به طور يقين، اين روند شتاب پيدا خواهد كرد.

انجمن سراميك آمريكا مفتخر است كه در بسياري از پيشرفت­هاي تكنولوژي سراميك به مدت بيش از 100 سال نقش داشته است. بخشي از شبكه جهاني اين انجمن به آينده سراميك­ها اختصاص داده شده است و برنامه­ريزي­هاي چندگانه­اي براي صنعت(مصرف كننده نهايي سراميك)، دانش­آموزان پيش دانشگاهي، جامعه و مطبوعات در دست اجرا دار

طبقه‌بندی کانی‌های رس

کانی‌های سیلیکاتی دو لایه‌ای

کائولینیت : بررسی پراش اشعه ایکس ، وجود دو لایه را در کائولینیت نشان می‌دهد. لایه اول شامل واحدهای 2-Si2O5 چهار وجهی است و لایه دوم از واحدهای هشت وجهی 2-Al2(OH)4 تشکیل شده است. از اتصال دو لایه ، یک لایه واحد بوجود می‌آید که تکرار آن ، لایه کائولینیت را می‌سازد.

هالوی‌سیت : کانی دیگر ، هالوی‌سیت است که در مقایسه با کائولینیت کاربرد کمتری دارد.

کانیهای سیلیکاتی سه لایه‌ای

مونت موری لونیت : مونت موری لونیت دارای سه لایه ، دو لایه به صورت چهاروجهی‌های سیلیکاتی و لایه وسط به صورت گروه‌های هیدروکسی آلومینات است. به علت توانایی گیر انداختن سیستمهای مولکولی مختلف ، اغلب به عنوان کاتالیست مصرف دارند.

ایلیت : ساختمان ایلیت ، تقریبا شبیه مونت موری لونیت می‌باشد و چون همیشه همراه با مخلوط کانیهای دیگر است فرمول دقیقی نمی‌توان برای آن در نظر گرفت.

ترکیبات ثانوی خاک رس و تاثیر آن بر سرامیکها

ترکیبات ثانوی ، شامل ترکیبات آهن ، ماسه ، کربناتهای کلسیم و منیزیم ، میکا و مواد آلی است که مقادیر آنها در انواع خاک رس متغیر می‌باشد. ترکیبات آهن موجود در خاک رس مثل پیریتها و هیدروکسیدهای آهن و . . . باعث پایین آمدن نقطه ذوب و تغییر رنگ سرامیک قبل از پخت به زرد متمایل به قهوه‌ای و بعد از پخت به صورتی متمایل به قرمز تیره می‌شوند. ماسه ،‌ باعث کم شدن حالت پلاستیته و کاهش قدرت چسبندگی می‌شود.

کربناتهای کلسیم و منیزیم به عنوان ناخالصی باعث آسیب دیدگی محصول شده و بعد از پخت ، باعث افزایش خلل و فرج و کاهش قدرت مکانیکی و خواص نسوزی محصول می‌شوند. نمکهای سولفات و کربنات و کلریدهای فلزات قلیایی خاک رس و وانادیوم ، قابل حل در خاکهای رس هستند و موجب پخش مواد در توده خاک رس می‌شوند. ترکیبات وانادیوم لکه‌های زرد متمایل به سبز ، روی محصول ایجاد می‌کنند. ترکیبات آلی موجود در خاک رس ، باعث ایجاد رنگ خاکستری می‌شوند.

انواع سیلیکا

دی‌اکسید سیلیکون ، معمولا به سه صورت سنگ ، گرانول و پودر وجود دارد. دی‌اکسید سیلیکون در حالت سنگ به صورت کوارتز یافت می‌شود که در این حالت خیلی کمیاب است. به علت خالص بودن بهترین نوع سیلیکا برای مصرف در سرامیک‌ها است. نوع گرانول در صنعت سرامیک سازی خیلی رایج می‌باشد. این نوع سیلیکا را معمولا قبل از مصرف ، دانه‌بندی کرده ، می‌شویند. نوع پودر سیلیکا معمولا خالص نبوده و در ساخت سرامیک چندان مصرف ندارد.

نقش فلدسپارها در سرامیک‌سازی

فلدسپارها خاصیت سیال‌کنندگی دارند و امروزه نیز از این ترکیبات در صنعت سرامیک استفاده می‌کنند. نقش این ترکیبات در سرامیک سازی ، ایجاد فاز شیشه‌ای در توده اولیه است.

انواع فلدسپارها در سرامیک

فلدسپار پتاسیم KO , Al2O3 , 6SiO2

فلدسپار سدیم Na2O , Al2O3 , 6SiO2

فلدسپار کلسیم CaO , Al2O3 , 6SiO2

از بین اینها فلدسپار پتاسیم از همه مهمتر است، ولی در عمل موادی که به عنوان سیال کننده بکار می‌روند، مخلوطی از فلدسپارهای مختلف هستند.

[ghasem motamedi]

دو گروه عمده از سراميک ها و شيشه ها وجود دارند که اين دو گروه عبارتند از:
1- سراميک هاي سنتي (Traditional ceramics)
2- سراميک هاي پيشرفته (Advanced ceramics)
کاربردهاي سراميک هاي سنتي در توليداتي مانند چيني آلات غذاخوري (dinner ware)، ظروف با قابليت استفاده شدن در اجاق غذاپزي (ovenware) و محصولات ساختماني شبيه به کاشي يا پنجره است. اکثر اين کاربردها مدت هاست که استفاده مي شوند و بنابراين مراکز و موقعيت هاي توليد و فروش اين محصولات به حد کمال رشد کرده اند. و نياز به رشد بيشترين اين مراکز انگشت شمار است.
سراميک هاي پيشرفته از مواد سراميکي و شيشه هايي ساخته شده اند که خواص مکانيکي، الکتريکي، اپتيکي، شيميايي و بيومديکالي آنها بهبود يافته است. اين مواد در چند دهه ي گذشته چشم انداز و پيشرفت خوبي داشته اند. که از اين رو زمينه هاي توليد و فروش برخي از اين محصولات مي تواند رشدي دو برابر داشته باشند.
دو گروه عمده در تقسيم بندي مواد سراميکي را مي توان دوباره به بخش هاي ديگر تقسيم کرد. که اين تقسيم بندي بر اساس توليدات خاص يا بخش هاي فروش انجام مي شود. (جداول 1و2)

در بين اين گروه ها توصيف برخي مشکل تر است مثلاً محصولات نسوز (refractories) داراي گروه گسترده اي مي باشد که تقسيم بندي آن مشکل تر مي شود. توليد بسياري از مواد وابسته به مواد نسوز است همانگونه که مي دانيد فلزات در خطوطي توليد و شکل دهي مي شوند که بوسيله ي مواد سراميکي عايق کاري شده اند. مواد نسوز مواد مهمي هستند که در برابر محيط هاي خورنده مقاومت نشان مي دهند. اين محيط هاي خورنده گاهاً داراي دماي بيش از 3200 درجه فارنهايت (1760 درجه سانتيگراد) هستند و همچنين علاوه بر دماي بالا حمله ي عوامل بازي و اسيدي، ضربات مکانيکي و ... نيز وجود دارد.
از اين رو سراميک هاي نسوز کمتر شناخته شده اند ولي موادي کاربردي هستند که نقش تعيين کننده اي در ارتقاء توانايي هاي توليد کننده ها براي صرفه جويي در مصرف انرژي و افزايش کيفيت مواد توليديشان دارند. که نتيجه ي اين مسأله پيشرفت اقتصادي در کل جهان مي شود. اگرچه مواد نسوز جزء گروه سراميک هاي سنتي هستند و اين تصور وجود دارد که زمينه هاي رشد اين نوع مواد به حد کمال رسيده ولي کاربرد و مصرف زياد اين مواد باعث شده است که به مواد پيشرفته تبديل شوند.
در حقيقت يک زمينه ي جهاني فروش براي سراميک هاي پيشرفته، کوره ها هستند که تخمين زده مي شود که فروشي معادل 211 ميليون دلار داشته باشند.

[ghasem motamedi]

سازندگان موتور هميشه در جستجوي راه چاره ايي براي کم کردن هزينه ها و افزايش بازده و کارکرد موتورها هستند. يک راه چاره براي بهبود ساختار اتومبيل ها، جايگزين مواد جديد به جاي مواد قبلي است. سراميک ها ممکن است بتوانند به طراحان کمک کرده و در آينده ممکن است که بسياري از اجزاي حياتي موتورها با سراميک ساخته شوند. البته علت اين جايگزيني اين است که سراميک ها داراي مقاومت به خوردگي، مقاومت به سايش، مقاومت حرارتي عالي هستند. همچنين سبک هستند و عايق الکتريسيته و گرمانيز مي باشند.
از ابتدا نيز سراميک ها اهميت زيادي در صنايع اتومبيل سازي داشتند و از آنها در عايق شمع اتومبيل و پنجره هاي شيشه اي (اوايل دهه ي 1920) استفاده مي شده است. در اتومبيل هاي مدرن تمام کانورتورهاي تحريک کننده از سراميک ساخته شده اند. در اين وسايل سراميک به صورت لانه زنبوري براي نگه داري کامپوزيت استفاده مي شود. اين کاتاليزورها خروج دود از اگزوز خودروها را کاهش مي دهند. بيشتر اتومبيل هاي مدرن از سنسورهاي سراميکي براي تعيين مقدار اکسيژن مورد نياز براي احتراق استفاده مي کنند که اين سنسورها با ارسال داده به يک سيستم کامپيوتري به طراحان اين اجازه را مي دهد که با اعمال برنامه اي به سيستم کامپيوتري احتراق را بهينه کرده و انتشار گازهاي خروجي از اگزوز را کاهش دهند.
بخش هاي کنترلي کامپيوتري و ديگر قطعات الکترونيکي در اتومبيل نيز به طور گسترده از مواد و اجزاي سراميکي بهره برده اند که در اکثر موارد اين قطعات کامپيوتري نقش حياتي در عملکرد آن وسيله ايفا مي کنند. همچنين تعداد زيادي موتور الکتريکي براي تنظيم اتوماتيک صندلي ها، پنجره ها و ... بکارگرفته مي شود. مگنت هاي سراميکي در بسياري از اين موتورها استفاده مي شوند. اخيراً اجزاي سراميکي براي سيستم سوخت رساني و دريچه هاي تنظيم سوخت در موتورهاي ديزل بزرگ (disel engines heavy- duty ) نيز معرفي شده است.
اتومبيل ها در آينده ممکن است داراي قطعات سراميکي در بخش هاي داخلي موتور،در مکان هاي داراي سايش در سيستم سوخت رساني و دريچه هاي تنظيم کننده سوخت باشند. در ماشين هاي توليدي در آينده ممکن است از سلولهاي سوختي نيز براي به صفر رساندن انتشار گازهاي خروجي از اگزوزشان استفاده شود.
ترمز کردن بهتر با سراميک ها

کامپوزيت هاي شامل سراميک که براي توليد بخش هاي چرخنده اتومبيل استفاده مي شوند، وسايل استانداردي براي ماشين هاي مسابقه اي هستند. اين مواد هم اکنون براي توليد برخي از مارک هاي معتبر در زمينه ي اتومبيل مانند ماشين هاي فراري (Ferrari) ، اکثر لامبورگيني ها (Lamborghinis) و پروشه ها (Porsehes)، Audi RS4 , Bentley Conti GT Diamond استفاده مي شود. اين ترمزهاي سراميکي باعث کاهش وزن وسيله ي نقليه به مقدار بيش از 10 پوند مي کند و بخاطر اينکه مقاومت حرارتي آن نيز بسيارخوب است عمر وسيله نيز افزايش مي يابد. عمر لايي هاي اين سيستم ترمز نيز سه برابر شده و کارايي آن بخاطر کاهش وزن به علت استفاده نکردن از فنر، بهبود مي يابد.( در اين سيستم اجزا و بدنه به صورت معلق قرار ندارند)
يک سيستم ترمز از جنس کامپوزيت هاي سراميکي بوسيله ي Starfire System ساخته شده است. که در زمينه ي مسابقات موتورسواري مورد آزمايش قرار گرفته و شرکت هايي همچون هندا (Honda) ، ياماها (YAMAHA)، کاوازاکي (Kawasaki)، سوزوکي (Susuki) و ... از آن استفاده کرده اند. يک موتورسوار حرفه اي با نام Josom Di Salyo سيستم ترمز توليدي توسط شرکت Starfire را مورد ارزيابي قرار داد. ارزيابي او بر روي يک موتور ياماهاي 2004 مدل YZF-R1 انجام شد که اين موتور مجهز به ترمزهاي کامپوزيتي خاص بود. اين ترمزها از قطعات پليمري شرکت sTARFIRE توليد شده اند که بوسيله ي بافته هاي الياف کربن تقويت مي شوند. بر خلاف ديسک هاي استيل قبلي، اين نوع چرخنده ها در هنگامي که دما بالا مي رود. واقعاً بهتر کار مي کنند. اين قطعات باعث افزايش بازده موتور، شتاب و استحکام ترمز مي شود. اين مزايا در هنگامي که ترمزها بهبود يافتند شناخته شد. با بکار بردن قطعات غير فنري بيشتر اين موتورها مورد ترجيح قرار گرفته اند و براي استفاده در اجزاي کناري وسايل ترمز مورد استفاده قرار مي گيرند و موجب کاهش وزن تمام شده ي سيستم ترمز مي شود.
کلاژهاي سراميکي

Jay Leno مجري تلويزيوني معروف، اخيراً در مورد کلاژهاي کامپوزيتي سراميکي مورد استفاده در ماشين Carrera GT شرکت پورشه يک بحث تلويزيوني انجام داد. پس از يک تست رانندگي او گفت: پس از اينکه با سرعت زياد رانندگي مي کنيم، براي کاهش چرخش چرخ ها، بهترين راه استفاده از اين نوع سيستم ترمز است. اين ماشين هرگز ليز نمي خورد و هميشه خوب کار مي کند. يک پورشه مدل Correra GT در مدت 3.6 ثانيه به سرعت حداکثر 60 مايل بر ساعت مي رسد. همچنين در مدت يک ربع به سرعت 131.6 مايل بر سرعت مي رسد. و حتي تا سرعت بيش از 205 مايل بر ساعت نيز مي رسد ما بايد براي اين مسأله از کلاژهاي سراميکي تشکر کنيم زيرا بوسيله ي آنها، شما مي توانيد سرعت خود را بمراتب بالا ببريد. موتور مورد استفاده در پوشه ها، دور موتوري بيش از 20.000 دور بر دقيقه دارد.
کلاژ چندصفحه اي Carrera GT سبک تر (7.7 پوند يا 3.5 کيلوگرم) و کوچکتر از هر نوع کلاژقابل قياس است. اين مسأله منجر به اين شده است که کلاژهاي مورد استفاده در 911 Turbo ، Pursche ، 50% وزني نسبت به کلاژهاي قبلي سبک تر باشند. مواد کامپوزيتي مورد استفاده ترکيبي از الياف بافته ي کربن با سيليسيم کاربيد است. سيليسيم کاربيد ماده اي است که سختي آن نزديک به الماس است. همچنين اين ماده اصطکاک و مقاومت گرمايي خوبي نيز دارد. اين خواص باعث شده است که کامپوزيت هاي توليدي، انتخابي ايده آل براي کمک به انتقال بهتر نيرو به سنگ فرش خيابان شود. قطر صفحات کلاژ تنها 6.65 اينچ است. که اين مسأله باعث مي شود نيروي گريز از مرکز بوجود آمده کمتر شود و هرچه قطر کلاژ کوچکتر باشد در نتيجه موتور نيز کوچکتر مي شود.
عينک هاي آفتابي براي ماشين تان

يک شيشه ي جلوي اتومبيل کامل که بوسيله ي PPG توسعه يافته اند، تقريباً 90 درصد اشعه هاي مادون قرمز خورشيد را جذب مي کند. اين پوشش ها باعث بهتر خنک شدن فضاي داخل اتومبيل مي شود و رنگ داخل اتومبيل نيز محافظت مي شود. رنگ آبي شيشه جلو باعث ايجاد اثر زيبا و موثري مي کند که کمک مي کند وسيله ها در شلوغي بهتر ديده شوند. اين شيشه هاي جلو با استفاده از يک تکنولوژي پوشش دهي نانو کامپوزيتي توليد شده اند. اين پوشش نانوکامپوزيتي به نحوه اي در داخل قطعه ي شيشه اي تشکيل شده است که بر اثر چيزهاي نوک تيز خراش و آسيب نمي بينند. PPG در سال 2006 شيشه هاي جلوي منحصر به فردي براي اتومبيل هاي Dodge charger , Dodge Magnum, Chrysler 300 C توليد کرد. يک اتومبيل خنک تر باعث مي شود که مسافرانش راحتتر باشند. همچنين دستگاه تهويه کمتر کار مي کند و بنابراين مصرف سوخت پايين مي آيد. به علاوه، شيشه هاي جلو مناسب باعث بهبود ديد راننده مي شوند. همانگونه که اين شيشه ها از عبور اشعه هاي آبي جلوگيري مي کنند راننده مي تواند نور زرد و سبز را از ميان شيشه ي جلو ببيند. اين مسأله باعث مي شود تا پديده اي ايجاد گردد که استفاده کننده بتواند بهتر ببيند و هواي غبارآلود و نور زننده کمتر به راننده اذيت کند. اين شيشه ي جلو هيچگونه خراش و يا حباب هوايي نداشته و در طي عمر مفيد خود کيفيشان کاهش نيافته و بخش شيشه اي آن از پوشش نوري آن محافظت مي کند.

[farsa]

یه سوال داشتم و اونم اینکه تعیین دانسیته سفال چه چیزی رو برای ما مشخص می کنه ؟ اصلا دانسیته ظاهری و واقعی سفال چه تفاوتی با هم دارن و به طور معمول چقدر باید باشن؟ در مورد سفال های باستانی چه تفاوتی وجود داره؟