اهمیت کنترل ترکیب شیمیایی در لعاب سرامیک

برای بدنه های چینی، لعاب هایی که سرشار از کلسیم، استرانسیم، باریم یا بریلیم باشند و با کروم، آهن یا کبالت و اکسیدهای مشابه رنگی شده باشند، نیاز به توجه مضاعف دارند. چراکه معمولا نوعی کمانش (Buckling) از نوع محدب در این دسته اتفاق می افتد. نوع دیگری از لعاب هایی که چنین نقصی در آن ها وجود دارد، انواع دارای کائولن کلسینه شده و آلومینای زیاد است.

نکته مهم دیگر این است که در هنگام فرمولاسیون ترکیب، باید توجه داشت که لعاب ترجیحا نباید محلول در آب باشد. چرا که احتمال رخ دادن پدیده لغزش (slip) تا حد زیادی بالا می رود. این پدیده اغلب در بدنه های متخلخلی اتفاق می افتد که قسمت محلول لعاب در آن نفوذ می کند. لغزش نه تنها لعاب را از بین می برد، بلکه به بدنه سرامیکی نیز آسیب می رساند.

مسئله دیگری که باید مد نظر قرار گیرد، خاصیت قلیایی برخی از اجزا است. این موضوع سبب می شود که هنگام لیچینگ محصول، الکترولیت ها به محلول منتقل می شوند و آسیب های مختلفی به لعاب و بدنه برسانند.در کنترل ترکیب شیمیایی، خصوصا انواع الکتروسرامیکی، استفاده از انواع رُس در فرمولاسیون ترکیب توصیه می شود. رُس نه تنها سیلیس و آلومینای لازم را تأمین می کند، بلکه ویسکوزیته را برای استفاده بر روی اجسام سرامیکی کنترل می کند.

به طور کلی، عملکرد مواد افزودنی شیمیایی اساساً با استفاده از ذرات کلوئیدی بهبود می یابد. رس های معمولی و بنتونیت، متداول ترین ذرات کلوئیدی هستند که کنترل دقیقتری روی خواص به ارمغان می آورند.در این راستا، دوپینگ (آلایش) لعاب های صنعتی با بنتونیت و کلسیم کلراید کاملاً معمول است. استفاده از نمک معمولی نیز می تواند تورم (swelling) ناشی ازبنتونیت را خنثی می کند. البته لازم به ذکر است که یک محلول اشباع، بنتونیت را کاملا پراکنده کرده و از تورم جلوگیری می کند. پژوهش ها نشان می دهند که غلظت سدیم کلرید تا 2 درصد، این اثر را خواهد داشت.

افزودن عوامل گدازآور به مواد اولیه نیز می تواند خواص ذوبی آن را بهبود بخشد. برخی لعاب ها هستند که در مقالات با نام Admixture از آن ها یاد می شود. این پوشش ها با افزودن عوامل ذوب مانند تالک، دولومیت، کلسیت و اکسید روی به فلدسپات، کوارتز و کائولن تولید می شوند.

بنتونیت و ایجاد لغزش های تیزوتروپیک

با افزودن بنتونیت، ظرفیت تشکیل ژل در حضور یون های هیدروکسیل افزایش می یابد. یون های هیدروکسیل عمدتا با افزودن مقدار کمی MgO تشکیل می شوند. چنین لغزش هایی به اصطلاح تیکسوتروپیک (Thixotropic) هستند.منظور از تیکسوتروپیک بودن این است که ژل ها و امولسیون های محلول یا مخلوط، تمایل به آبگونه شدن در اثر تکان، و دوباره سفت شدن در اثر عدم حرکت دارند. برای تنظیم رفتار تیکسوتروپیک، کلرید آمونیوم به آن اضافه می شود.

برخی از لعاب ها، خصوصا انواعی که محتوای خاک رس یا کائولن بالا دارند، معمولا نیازی به افزودن کلوئید اضافی ندارند. چرا که کلرید آمونیوم یا سایر لخته ها، بر روی ماده کلوئیدی که از قبل موجود است، عمل می کنند.از طرف دیگر، اگر لغزش لعاب در حضور مقدار زیادی کلوئید اتفاق بیفتد، ممکن است لازم باشد دفلوکولانت (ضد لخته) اضافه شود. با افزایش مقدار ماده تیزوتروپیک در سیستم، از رسوب موادی مانند نمک های سرب جلوگیری می شود.