عملیات حرارتی شیشه سرامیک ها

عملیات حرارتی شیشه سرامیک ها

تعداد بازدید: 4784
چهارشنبه 03 دي 1393

عملیات حرارتی شیشه سرامیک ها

عملیات حرارتی شیشه سرامیک ها (Glass Ceramics Heat treatment) از اهمیت بالایی برخوردار است. زیرا هنگامی که قطعه شیشه ای به شیشه سرامیک تبدیل می شود علاوه بر دست یابی به خواص فیزیکی و شیمیایی مطلوب باید از ایجاد عیوبی نظیر اعوجاج، ترک خوردن و سایر اشکالات نیز جلوگیری شود. فرآیند تبلور را می توان با توجه به وابستگی سرعت های جوانه زنی و رشد به دما کنترل نمود. اگر منحنی های سرعت جوانه زنی و رشد تداخل نداشته باشند، در این صورت فرآیند تبلور را می توان کنترل نمود. در این موارد می توان عملیات حرارتی دو مرحله ای کلاسیک را برای شیشه سرامیک ها اعمال کرد.

 

شیشه سرامیک، شیشه-سرامیک،ریزساختار شیشه سرامیک، glass ceramic

عملیات حرارتی دو مرحله ای

در عملیات حرارتی دو مرحله ای ابتدا دمای مناسب جوانه زنی (بین دما های T1 و T2) انتخاب گردیده و قطعه برای مدت زمان معینی در آن دما حرارت داده می شود. پس از آن دمای قطعه افزایش داده شده (به دمای رشد T3 و T4) و مدتی نیز در آن دما نگه داشته می شود تا تبلور کامل شود. سپس به دمای اتاق سرد می شود. معمولا دوره های زمانی را که دمای قطعه در مراحل جوانه زنی یا رشد ثابت نگه داشته می شود (معمولا 0.5 تا 2 ساعت) با توجه به منحنی های سرعت های جوانه زنی و رشد و خواصی که از قطعه انتظار می رود، تعیین می نمایند.

عملیات حرارتی دو مرحله ای و تک مرحله ای   نمودار شماتیک وابستگی سرعت جوانه زنی I و سرعت رشد U به دما

گرمایش محصول از دمای اتاق تا دمای جوانه زنی می تواند با سرعت زیاد انجام شود. (با سرعت 5 تا 20 درجه بر دقیقه) این سرعت بستگی به مقاومت قطعه در برابر تنش های حرارتی دارد که حین حرارت دادن در آن ایجاد می شود. سرعت افزایش دما بین مراحل جوانه زنی و رشد باید با توجه به تغییرات حجمی قطعه در حین تبلور و امکان تغییر شکل آن در اثر سیلان ناروان شیشه تعیین گردد. در صورت به کار بردن سرعت های بالا ممکن است قطعه در اثر ایجاد تنش های حرارتی حاصل از تغییرات حجمی (حین تبلور) ترک بخورد. با سرد کردن آهسته ممکن است این تنش ها از طریق سیلان ناروان شیشه جبران گردد. اگر سرعت رشد بلورها نسبتا کم باشد، در صورت گرمایش سریع در این مرحله ممکن است قطعه دچار تغییر شکل و اعوجاج شود. با افزایش دما، گرانروی شیشه کاهش می یابد و در صورتی که ایجاد فازهای بلوری با سرعتی همگام با این کاهش گرانروی افزایش نیابد (تا با ایجاد چهارچوب های بلوری باعث افزایش استحکام و ثبات ابعاد قطعه گردند) قطعه تغییر شکل پیدا می کند. پس از انجام عملیات حرارتی، سرعت سرد کردن قطعات تا دمای اتاق می تواند نسبتا زیاد باشد (مثلا حدود 10 درجه بر دقیقه یا بیشتر) این سرعت بستگی به ضریب انبساط حرارتی قطعات و ابعاد آن ها دارد. در صورتی که در خلال سردکردن قطعه امکان انجام تغییرات فازی (در مورد فازهای بلوری تشکیل شده) وجود داشته باشد، در تعیین برنامه سرمایش باید دقت بیشتری نمود. اگر تبلور بلافاصله پس از شکل دادن قطعات انجام شود (مثلا در تولید قطعات مسطح از طریق نورد پیوسته)، می توان تغییراتی در روش عملیات حرارتی دو مرحله ای داد. در این حال دمای قطعه شکل داده شده، به دمای اتاق کاهش داده نمی شود و روش A’ می تواند با موفقیت به کار رود.

عملیات حرارتی یک مرحله ای

در صورتی که منحنی های جوانه زنی و رشد در محدوده دمایی T2-T3 تا حدودی تداخل داشته باشند، می توان از عملیات حرارتی یک مرحله ای استفاده نمود. در این حال کنترل کمتری روی فرآیند تبلور می توان داشت. مثلا هنگامی که مقدار گرمای آزاد شده در حین تبلور (در صورت استفاده از عملیات حرارتی دو مرحله ای)، زیاد باشد، این امر ممکن است اثر نامطلوبی بر روند تبلور بگذارد. در این صورت با استفاده از عملیات حرارتی یک مرحله ای که در آن جونه زنی آهسته و رشد آهسته که همزمان با آن انجام می شود، اجازه و فرصت توزیع یکنواخت دما را در قطعه می دهند، نتیجه مطلوب تری حاصل می شود. روند عملیات حرارتی 'B نشان گر روشی است که در آن قطعه مستقیما از حالت مذاب (پس از شکل گیری) به دمای تبلور سرد شده و مدتی در آن نگهداری می شود. در این حالت قطعه در حین شکل دادن و سرد کردن، به منظور جلوگیری از تغییر شکل، باید با استفاده از تکیه گاه های مناسب نگهداری شود.

  شیشه سرامیک، شیشه-سرامیک،ریزساختار شیشه سرامیک، glass ceramic
شیشه سرامیک، شیشه-سرامیک،ریزساختار شیشه سرامیک، glass ceramic  

امکان استفاده از عملیات حرارتی یک مرحله ای حتی زمانی که تداخل در منحنی های جوانه زنی و رشد وجود نداشته باشد نیز امکان پذیر است. در این صورت سرعت جوانه زنی باید آنقدر زیاد باشد که حین سرد کردن مذاب یا حرارت دادن پیوسته به دمای تبلور (رشد) جوانه زنی کافی انجام شود. با استفاده از این روش می توان زمان تبلور را نسبت به روش دو مرحله ای به میزان زیادی کاهش داد.

عملیات حرارتی می تواند در کوره های صنعتی ناپیوسته یا پیوسته انجام گیرد. کوره های ناپیوسته از نظر اقتصادی چندان با صرفه نیستند. در نتیجه هنگامی که میزان تولید بیش از یک حد معین باشد استفاده از کوره های پیوسته مناسب تر و گاه حتی ضروری است. ساختار کوره های عملیات حرارتی شیشه سرامیک ها مشابه کوره های معمولی پخت سرامیک ها است و گاهی عملا از همان کوره های سرامیکی استفاده می شود. مثلا کوره های محفظه ای یا تونلی و انواع مختلف کوره های رولری مورد استفاده قرار می گیرد. از نقطه نظر تنظیم دما، کوره های الکتریکی ترجیح داده می شوند اما کوره های گاز سوز نیز غالبا به کار می روند. توزیع دما در کوره عملیات حرارتی باید کاملا یکنواخت باشد و اختلاف دمایی بیش از 5 درجه نسبت به دمای انتخابی مورد نظر مجاز نیست.

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

 واهاک مارقوسیان، شیشه: ساختار، خواص و کاربرد، دانشگاه علم و صنعت ایران، 1390.

 

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

Glass Ceramics Heat treatment
عملیات حرارتی شیشه-سرامیک
برچسب ها: شیشهشیشه سرامیکسرامیکعملیات حرارتی
نمایشگاه بین المللی تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 1401 بیست و یکمین دوره
عنوان : نمایشگاه بین المللی تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 1401 بیس ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنعت تهران 1401 بیست و دومین دوره
عنوان :نمایشگاه بین المللی صنعت تهران 1401 بیست و دومین دوره شهر : تهران ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 1401 بیست و دومین دوره
عنوان نمایشگاه : نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 1401 بیست و دومین دوره ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنایع و تجهیزات آشپزخانه، حمام، سونا و استخر تهران 1401 نوزدهمین دوره
عنوان: نوزدهمین نمایشگاه صنایع و تجهیزات آشپزخانه، حمام، سونا و استخر شهر: ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران بیست و ششمین دوره
عنوان: نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران بیست و ششمین د ...بیشتر
نمایشگاه های سال 1401
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
دریافت گواهی تائیدیه شرکتهای دانش بنیان
دریافت گواهی تائیدیه شرکتهای دانش بنیان شرکت پاکمن بنا به ارزیابی های انجام ش ...بیشتر
برندینگ شرکت پاکمن
درباره گروه تاسیساتی شرکت پاکمن شرکت پاکمن در سال 1354تاسیس شد و در ادامه فعا ...بیشتر
دریافت گواهینامه صلاحیت پیمانکاری شرکت دانش بنیان پاکمن از سازمان برنامه و بودجه
دریافت گواهینامه صلاحیت پیمانکاری شرکت دانش بنیان پاکمن از سازمان برنامه و بودجه ...بیشتر
نمایشگاه نفت ، گاز و پتروشیمی بیست و ششمین دوره-شهریور 1400
عنوان نمایشگاه : نمایشگاه نفت ، گاز و پتروشیمی بیست و ششمین دوره شهر ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه سرمایشی و گرمایشی و تاسیسات تهران 1400
عنوان: بیستمین نمایشگاه سرمایشی و گرمایشی و تاسیسات تهران 1400 شهر: تهران ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ها ...بیشتر