پروژه پروژه سرامیک – روان سازی تحت pdf

 پروژه پروژه سرامیک – روان سازی تحت pdf دارای 101 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد پروژه پروژه سرامیک – روان سازی تحت pdf   کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه پروژه پروژه سرامیک – روان سازی تحت pdf

فصل اول : تئوری
روانسازی
منشاء بارهای الکتریکی در پودرهای سرامیکی
جانشینی ایزومورفی در شبکه کانی
تعویض کاتیونی در کانی‌ها
ظرفیت خنثی‌ نشده ناشی از خردایش
چگونگی اثر کاتیونها در رفتار آب
تئوری لایه مضاعف و پتانسیل زیاد
اثر روانساز یا الکترولیتها بر پتانسیل زتا
کلوئیدهای حفاظتی
کاربرد تعویض کاتیونی در تکنولوژی سرامیک
خواص دوغاب
دوغاب آلومینائی
دوغاب سیلیسی
دوغاب چینی
رابطه سرعت ریخته‌گری با اندازه و سطح ویژه پودر
ارتباط دانسیته اولیه با PH دوغاب
آهن گیری
فصل دوم : عملیات آزمایشگاهی
روانساز مورد استفاده کنونی در کارخانه
درصد روانسازهای مورد استفاده
روانسازهای مورد آزمایش
قیمت روانسازهای مورد آزمایش
نحوه آزمایش
فرمول نمونه شاهد
1ـ ترکیبات تکی
2ـ ترکیبات دوتایی
3ـ ترکیبات سه تایی
فصل سوم : نتایج
1ـ به صورت تکی
2ـ ترکیبات دوتایی
3ـ ترکیبات سه تایی
فصل چهارم : نتایج نهایی
فرمول بدنه
تست نمونه شاهد

روانسازی (Deflocculation)

منشاء بارهای الکتریکی در پودرهای سرامیکی

بار الکتریکی در مواد سرامیکی ناشی از عوامل زیر است

1 بارهای موازنه نشده ناشی از جانشینی ایزومورفیک در ساختار کریستالی پودرها مثل جانشینی Mg⁺² بجای Al⁺³ در مونت موری لونیت

2 تجزیه رادیکال‌های OH^- کریستالی که در آنها H⁺ می‌تواند توسط کاتیون‌ها جایگزین گردند، مثل OH^- در کائولین

3 ظرفیت‌های اشباع نشده ناشی از شکست اتصالات حین بالمیل‌شدن در سطح پودرهای سرامیکی مثل شکست Na از فلدسپار سدیم و پتاسیم

4 توانایی پذیرفتن کاتیون‌های شبکه‌ای توسط سرامیک‌ها که در شرایط ویژه‌ای قادر به تعویض می‌باشد

برای درک مفاهیم فوق به مثال‌های زیر توجه کنید

جانشینی ایزومورفی در شبکه کانی

 هنگامی که اندازه دو کاتیون مختلف مشابه بوده و تفاوت این اندازه بیش از 15% و اختلاف بار الکتریکی آنها بیشتر از یک واحد نباشد، این امکان وجود که این کاتیون‌ها در شبکه کانی جانشینی یکدیگر گردند، به عنوان مثال آهن سه ظرفیتی Fe⁺³ در بسیاری موارد جانشینی آلومینیوم Al⁺³ شده یا کلسیم Ca⁺² جای منیزیم Mg⁺² یا آهن Fe⁺² را در شبکه پر می‌کند. بدیهی است که این عمل باعث تغییر در ترکیب شیمیایی کانی می‌گردد. ولی ممکن است در بعضی موارد علاوه‌بر ترکیب شیمیایی، مقدار بارهای الکتریکی موجود در شبکه نیز تغییر نماید

در مثال‌های فوق به‌طور عمل جانشینی کاتیون‌ها فقط باعث تغییر در ترکیب شیمیای گردیده و مقدار بار الکتریکی همچنان دست نخورده باقی می‌ماند، بنابراین شبکه از نظر بار الکتریکی همچنان حالت خنثای خود را حفظ خواهد نمود. چرا که ظرفیت کاتیون‌های تعویض‌کننده و تعویض شده در مثال‌های بالا برابر می‌باشد. ولی لزوماً و در کلیه موارد ظرفیت دو کاتیون تعویض‌کننده و تعویض‌شده با یکدیگر برابر نخواهد بود. به عنوان مثال هنگامی که آلومینیوم سه ظرفیتی جای سیلیسیوم چهار ظرفیتی را در شبکه کانی پر می‌کند، کمبود یک بار مثبت پیش آمده و به عبارتی دیگر شبکه دارای بار منفی می‌گردد. در چنین مواردی این بار منفی در کانی، به وسیله جذب کاتیون‌های “خارجی” خنثی می‌شود

به‌طورکلی جانشینی یک کاتیون در شبکه به جای کاتیون دیگر با اندازه مشابه، به “جانشینی ایزومورفی” (Substritution Isomorphous-) مشهور بوده و بخصوص در کانی‌های گروه مونت موری لونیت، این پدیده بسیار عادی است. به عنوان مثال در کانی مونت موری لونیت       یون‌های آلومینیوم موجود در شبکه پیروفیلیت به وسیله یون‌های دو ظرفیتی منیزیم جایگزین شده‌اند. بدیهی است که این عمل باعث ایجاد بار منفی در شبکه گردیده که به وسیله جذب کاتیون‌های خارجی (M) خنثی می‌گردد

در فرمول، M که معادل یک سوم مول از یک کاتیون خارجی یک ظرفیتی مثل Na⁺ ، H⁺‌ و غیره است که برای خنثی‌کردن بار منفی حاصل از جانشینی ایزومورفی جذب شده است. چنانچه کاتیون جذب شده دو ظرفیتی باشد (مثل یون Ca⁺²) بدیهی است که نصف مقدار فوق موردنیاز خواهد بود. فرمول مونت موری لونیت کلسیم‌دار عبارتست از

اصولاً جانشینی ایزومورفی در مکانی‌های گروه مونت موری لونیت موضوعی عادی است، ولی این بدان‌معنی نیست که جانشینی ایزومورفی فقط در کانی‌های گروه مونت موری لونیت اتفاق می‌افتد. به عنوان مثال کانی اصلی تشکیل‌دهنده بالکلی‌ها و خاک‌های نسوز، کائولینیت می‌باشد، ولی در این خاک‌ها نیز جانشینی ایزومورفی (اگرچه به مقدار کمتر) مشاهده می‌شود

کانی‌های کالئولینیت خالص که در کانوان (خاک چینی) یافت می‌شوند، کاملاً سفید هستند. در صورتی که کانی‌های کائولینیت موجود در بالکلی‌ها و خاک‌های نسوز، دارای رنگ‌های بسیار تیره‌تری می‌باشند، این رنگ‌ها به وسیله ناخالصی‌های ساده مخلوط شده با خاک، به وجود نیامده‌اند بلکه ناشی از وجود آهن در بطن شبکه کائولینیت هستند، چرا که این رنگ‌ها را نمی‌توان بدون شکستن شبکه کائولینیت از بین برد. در اینجا باید به یک موضوع بسیار مهم دیگر اشاره شود، جهت امکان تحقق جایگزینی دو کاتیون مختلف، اندازه دو کاتیون باید مشابه یکدیگر باشد، ولی باید توجه داشت که اندازه دو کاتیون هرگز یکسان نخواهند بود

باتوجه به این مورد می‌توان نتیجه گرفت که جایگزینی کاتیون‌ها باعث ایجاد تنش‌هایی در شبکه گردیده و این تنش‌ها نیز بنوبه خود باعث ثبات بسیار کمتر شبکه و نهایتاً اندازه ریزتر ذرات می‌گردد. البته حمل و نقل کانوان در اثر آب باران و دفن در مناطق باتلاقی باعث سایش مواد حین حمل و نقل می‌‌گردد. این دو موضوع به عنوان مثال: دلایلی اصلی ریزتربودن بالکلی نسبت به کائولن است. چرا که در کانی‌های کائولینیت موجود در بالکلی، جانشینی ایزومورفی نسبتاً زیادتری مشاهده می‌شود و به خاطر غیرتعادلی‌بودن از نظر ترمودینامیکی، موجب متلاشی‌شدن دانه‌های بزرگتر می‌گردد. اصطلاحاً به کانی‌هایی که در آنها جانشینی ایزومورفی مشاهده می‌شود، کانیهای “مغشوش” گفته شده و به عمل جانشینی ایزومورفی نیز اصطلاح “اغتشاش” اطلاق می‌گردد. به عنوان یک قاعده کلی باید به خاطر داشت که معمولاً یک کانی با اغتشاش بیشتر به معنی “ذرات ریزتر” است

ذرات ریزتر نیز به نوبه خود باعث پلاستیسیته، استحکام خشک و انقباض‌ تر به خشک بیشتر می‌گردند. بنابراین همان‌گونه که مشاهده می‌شود اصولاً اغتشاش و جانشینی ایزومورفی در کانی عامل بسیار مؤثری در بسیاری از خواص می‌باشد. ولی با این همه باید ذکر شود که تاکنون فقط یک بعد از تأثیرات مهم جانشینی ایزومورفی در خواص بیان شده است. تأثیرات جانشینی ایزومورفی در خواص از روش دیگری هم اعمال می‌گردد. ترکیب مولکولی با نظم یون‌ها در کانی‌ها نشان می‌دهد که سطوح بالا و پایین کانی دارای بار الکتریکی منفی است در جالی که در حاشیه بار مثبت می‌باشند و این بارهای الکتریکی در قسمت‌های مختلف شدت و ضعف دارند

ترکیب مولکولی منظم یون‌ها در کانی‌ها نشان می‌دهد که پس از فرایند خردایش یا تخریب زمین‌شناسی، سطوح بالا و پایین کانی دارای بار الکتریکی منفی است درحالی که در حاشیه دارای بار مثبت می‌باشند و این بارهای الکتریکی در قسمت‌های مختلف شدت و ضعف دارند. از آنجا که کانی‌ها شکلی بسیار کوچک و فلسی دارند، دارای نسبت سطح به حجم بسیار بزرگی می‌باشند و نیروهای الکتریکی باعث گردهم‌آیی و جذب دانه‌ها و آب می‌شوند، به دلیل نحوه رسوب‌گذاری رسی‌ها که معمولاً در محیط‌های باتلاقی انجام می‌شود)، همیشه مقداری آب همراه آنها می‌باشد و به علت داشتن بارهای الکتریکی، می‌توانند کاتیون‌ها و آنیون‌ها را از محیط جذب کند، از میان کاتیون‌ها می‌توان سدیم، پتاسیم، کلسیم، آلومینیوم و از میان آنیون‌ها می‌توان مولکول‌های آب را که قطبی هستند، نام برد. بطوریکه باتوجه به سختی آب و نوع ترکیبات موجود در آن می‌توان بر هم کنشی با سطوح داشته باشند

مولکول‌های آب به خاطرداشتن دی‌پل موقت و پیوند  می‌توانند جذب‌های متفاوتی داشته باشند. بطوریکه از یک طرف جذب کاتیون‌های موجود در محیط و از طرف دیگر جذب دانه‌ها می‌شوند. درنتیجه به مقدار کافی مولکول‌های آب با شدت زیاد به دانه‌ها می‌‌چسبند. چنانچه آب بیشتری اضافه شود، زنجیری از مولکول‌های آب که از طرف قطب‌های غیرهمنام به یکدیگر متصل می‌شوند، اطراف دانه‌های رسی را احاطه می‌کنند. خاصیت آبی که بلافاصله جذب دانه‌های رسی می‌شود، تغییر کرده و واضح است که با آب معمول فرق دارد، زیرا دارای ناروانی و دانسیته و با شدت زیاد جذب دانه‌های شده است

جذابیت دانه‌های خاک برای کاتیون‌ها منحصر به چند لایه آب اطراف آن نمی‌باشد و نیروی جذب تا مسافتی در اطراف دانه‌ها ادامه دارد و هرچه فاصله از دانه بیشتر شوند، از شدت این نیرو و همچنین از تمرکز کاتیون‌ها کاسته می‌شود، نتیجه اینکه لایه‌های آب و کاتیون‌های موجود در آن با اینکه تا فاصله معینی از دانه‌های رسی تحت تأثیر نیروی جاذبه قرار دارند، ولی هرچه فاصله بیشتر، اثر نیرو کمتر می‌شود. در فاصله‌ای که اثر نیری جاذبه صفر شود، مولکول‌های آب نیز به حالت آب آزاد یا آب بین لایه‌ای در می‌آیند. فاصله بین سطح دانه تا حدودی از نیروی جاذبه که به صفر می‌رسد، به نام “لایه آب مضاعف” خوانده می‌شود

لایه آب مضاعف از دو قسمت تشکیل شده است. لایه اول بسیار نازک و به ضخامت 10 آنگسترم است که بلافاصله با نیروی زیاد به دانه چسبیده و حرکتی ندارد که به آن آب مقید گفته می‌شود. لایه دوم بعد از لایه اول  تا حد نیروی جذب‌کننده ادامه پیدا می‌کند و ضخامت آن به حدود 400 آنگسترم می‌رسد مولکول‌های این لایه آب متحرک می‌‌باشند بطوریکه مدام تعویض مولکولی آب انجام گرفته و به همراه آن یون‌های موجود در آب نیز به سمت سطوح دانه‌ها کشیده می‌شوند. لایه آب مضاعف دارای نظم مولکولی می‌باشند و آب جذب شده نام دارد. درحالی که عکس حالت اخیر در مورد آب بین لایه‌ای صادق است. خاصیت خمیری که در خاک پدید می‌آید، به علت پدیده فوق است. در مورد پودرهای درشت دانه، به علت کوچک‌بودن نسبت سطح به حجم و عدم وجود نیروی الکتریکی، آب کمی از سطح دانه‌ها را می‌پوشاند که البته راحت‌تر در اثر حرارت تبخیر می‌شود

تعویض کاتیونی در کانی‌ها (Cation – Exchange)

در مواقعی که ظرفیت‌های کاتیون تعویض‌کننده و تعویض‌‌شونده با یکدیگر برابر نباشد باعث ایجات بار منفی در شبکه شده و این بار منفی نیز به وسیله جذب کاتیون‌های مختلف خنثی می‌گردد. به‌طورکلی طبق کدام اصول و قوانین، کاتیون‌های خاصی را در محیط انتخاب نموده و آنها را جذب می‌نماید و نیز چگونه می‌توان یک کاتیون مشخص موردنظر را تحمیل نمود. احتمالاً این سؤال مطرح خواهد شد که اصولاً چه نیازی به مکانیزم جذب ماتیون‌ها به وسیله رسی‌ها و دیگر مواد وجود دارد؟ نوع کاتیون جذب شده، عامل بسیار مؤثر و تعیین‌کننده‌ای در بسیاری از خواص و رفتار است. بنابراین در صنعت سرامیک عملاً در بسیاری موارد و جهت اهداف خاصی لازم است که یک کاتیون مشخص رسی گرفته شده و کاتیون دیگری به رسی داده شود. برای این عمل باید به‌طورکلیف قوانین و چگونگی جذب کاتیون‌ها به وسیله رسی و دیگر موارد مربوطه کاملاً شناخته شده باشند

تعویض کاتیونی در مونت موری لونیت ناشی از جانشینی ایزوموفیک بوده، بطوریکه با جانشینی Al⁺³ و Si⁺⁴ توسط Mg⁺² بجای Al⁺³ در لایه‌های تتراهدرال و اکتاهدرال این تعویض کاتیونی انجام می‌گیرد. در این نوع مواد اولیه حدود 80 درصد تعویض کاتیونی ناشی از جانشینی ایزومورفیک بوده و فقط 20 درصد از آن ناشی از شکستن و پودرشدن مواد می‌باشد، بنابراین در این شرایط وابستگی دانه‌بندی براساس ظرفیت تعویض یونی بسیار ناچیز می‌باشد. تعویض کاتیونی کلسیم بجای گروه‌های H^- و OH^- در لایه‌های تتراهدرال سیلیکونی بسیار مشهود می‌باشد. پودرهائی نظیر کائولن، آلومینا، مگنزیا و ; برحسب خلوص آنها (تقریباً با خلوص صددرصد) منشاء تعویض یونی ناشی از خردکردن و شکست اتصالات هستند، بعبارت دیگر بند 1 نقش اساسی را بازی خواهد کرد

اگر به عنوان مثال کاتیون جذب شده (جهت خنثی‌نمودن بار منفی شبکه کانی) با حرف “M” مشخص شود، بنابراین چنین رسی را با عنوان رسی “M” یا “Mclay” می‌توان مشخص نمو که در آب به صورت زیر تاحدی یونیزه می‌گردد