پلاستیسیته

تعداد بازدید: 2170
چهارشنبه 03 دي 1393

پلاستیسیته

پلاستیسیته (Plasticity) مهمترین ویژگی رس ها، به راحتی قابل تشخیص است ولی تعریف و تبیین آن کار بسیار مشکلی است. پلاستیسیته معمولا به این شکل تعریف می شود: خاصیتی است که یک ماده را قادر می سازد تا در اثر یک نیروی خارجی بدون شکست و گسستگی تغییر شکل داده و بعد از حذف یا کاهش نیرو هم چنان شکل خود را حفظ کند.

روش های زیادی برای مقایسه پلاستیسیته رس ها و بدنه های مختلف و یا به عبارت دیگر برای تعیین نسبی مقدار پلاستیسیته وجود دارد. در تمامی این روش ها در حقیقت نه پلاستیسیته، بلکه خواصی اندازه گیری می شوند که رابطه تنگاتنگی با پلاستیسیته دارند؛ به عنوان مثال مشخص شده است که در یک نمونه هر چه مقدار پلاستیسیته بیشتر باشد، مقدار استحکام خشک، {{انقباض تر به خشک}} و نیز آب پلاستیسیته بیشتر خواهد بود. البته باید توجه داشت که این روش ها دقیق نیستند و ممکن است در مواردی بسیار گمراه کننده باشند. به عنوان مثال اگر یک نمونه رس و یا بدنه حاوی رس روان شده باشد، استجکام خشک آن به شدت افزایش می یابد در حالی که مقدار آب پلاستیسیته آن کاهش می یابد. در چنین شرایطی استحکام خشک بالای نمونه نشان دهنده پلاستیسیته زیاد است در حالی که مقدار کم آب پلاستیسیته، نشان دهنده مقدار پلاستیسیته کم آن است.

 
 

اندازه ذرات کانی های رسی موجود در یک نمونه (اعم از بدنه خام و یا یک نمونه خاک رس) از مهمترین عوامل موثر در مقدار پلاستیسیته است. به همین دلیل بالکلی ها در مقایسه با کائولن ها دارای پلاستیسیته بیشتری هستند. هر اتفاقی که باعث ریز تر شدن ذرات رس شود مانند آب و هوازدگی رس ها و یا به هم خوردن آن ها در همزن هایی با سرعت بالا (Highspeed Blungers) منجر به افزایش پلاستیسیته خواهد شد. یکی از دلایل افزایش پلاستیسیته در حین انبار کردن (aging) خمیر رس ها و بدنه ها نیز همین مورد است. در این شرایط نفوذ آب در لابلای ذرات رس باعث خرد شدن آن ها می شود.

علاوه بر اندازه کانی های رسی، چگونگی انتشار ابعاد مختلف ذرات نیز در کارپذیری (workability) یک نمونه موثر است. کارپذیری مجموعه ای از سه خاصیت موجود در یک نمونه حاوی رس است یعنی پلاستیسیته واقعی، استحکام تر و تیکسوتروپی. تفاوت بین این دو هنگامی مشخص می شود که به عنوان مثال به اثر چگونگی ابعاد مختلف ذرات در کارپذیری توجه شود.

هنگامی که اندازه ذرات کانی های رسی موجود در یک نمونه، بسیار ریز و در عین حال در یک محدوده خاص و یا به عبارت دیگر حدودا یکسان باشد، بدیهی است که به علت ابعاد بسیار ریز ذرات، مقدار پلاستیسیته بسیار زیاد خواهد بود. ولی در عمل چنین رسی قابل استفاده نیست. به عبارتی دیگر این نمونه به رغم پلاستیسته زیاد قابلیت کارپذیری کمی دارد. دلیل این موضوع فقدان استحکام کافی (استحکام تر) در این نمونه است.

یکی از عوامل ایجاد استحکام تر در یک نمونه حاوی رس، اصطکاک بین ذرات آن است. اصطکاک بین ذرات به دلیل مشابهت و یا یکسانی ابعاد ذرات نمونه بسیار کم بوده و در نتیجه این عامل باعث فقدان کارپذیری مناسب می شود. در چنین مواردی برای ایجاد اصطکاک بین ذرات و در نتیجه ایجاد استحکام کافی و نهایتا کارپذیری مناسب  معمولا از موادی مانند سیلیس و یا انوع مواد پخته شده با دانه بندی ریز، (کمتر از 150 میکرون) استفاده می شود. بنابراین یکی از دلایل استفاده از پر کننده ها اصلاح بافت بدنه خام است. در هنگام افزایش پر کننده ها به چنین خمیرهایی باید به مقدار آن ها توجه شود. مقدار افزایش نباید بیش از حد کم و یا زیاد باشد. در صورت افزایش زیاد مواد غیر پلاستیک پلاستیسیته کاهش یافته و در نهایت کارپذیری نه تنها افزایش نیافته بلکه مجددا کاهش می یابد.

نکته جالب این است که در بعضی موارد عدم وجود استحکام تر کافی در یک نمونه و وجود بیش از حد پلاستیسیته، با عدم وجود پلاستیسیته کافی اشتباه می شود. چرا که در مواردی که تجربه کافی وجود نداشته باشد لمس چنین خمیرهایی ممکن است باعث گمراهی شود. در هر صورت باید توجه داشت که، خمیرهایی که دارای پلاستیسیته بیش از حد و استحکام تر کم هستند، بسیار نرم و چسبنده بوده و با کوچکترین نیرویی تغییر شکل داده و قدرت تحمل وزن خود را ندارند. در این موارد پلاستیسیته بیش از حد خمیر، امکان تغییر شکل نمونه را در اثر وزن خود فراهم می آورد.

شکل 1 نشان دهنده خمیری است که به طور متعادل دارای پلاستیسیته و استحکام تر است. همچنان که مشاهده می شود ابعاد ذرات تشکیل دهنده خمیر با یکدیگر تفاوت دارند. در شکل 2 نیز خمیری مشاهده می شود که دارای استحکام تر کم و پلاستیسیته بیش از حد است. در این شکل جهت پیکان، نشان دهنده حرکت ذرات خمیر و تغییر شکل نمونه در اثر نیروی وزن خود است. از طرفی دیگر نمونه هایی که دارای پلاستیسیته کم و استحکام تر بیش از حد هستند نیز دارای کارپذیری کمی بوده و بنابراین قابل استفاده قابل استفاده نیستند. شکل 3 مشاهده می شود چنین نمونه هایی می توانند تنش های فشاری را تحمل کنند ولی به هیچ عنوان قادر به تحمل تنش های کششی نیستند. یکی دیگر از عوامل ایجاد کننده استحکام تر در یک نمونه، تراکم بیشتر ذرات آن است. این عمل می تواند به وسیله ورز دادن خمیر با دست و یا استفاده از دستگاه های ورزدهنده و نیز ایجاد خلا و هواگیری از خمیر با دست و یا انبار نمودن آن انجام شود. در هنگام انبار کردن خمیر رس و یا بدنه، نیروی وزن ذرات باعث حرکت و تراکم بیشتر آن ها می شود.

شکل 1 شکل 2 شکل3

مایع جذب شده در سطح رس و نوع آن نیز یکی دیگر از عوامل ایجاد کننده و موثر در پلاستیسیته است. به طور کلی مولکول های مایعات قطبی در سطح ذرات رس جذب شده و بدین وسیله باعث لغزش و ایجاد سهولت در حرکت صفحات رس می شود. بنابراین بدیهی است که اختلاط ذرات رس با هر نوع مایع قطبی مثل آب و الکل می تواند باعث ایجاد پلاستیسیته در خمیر شود. در حالی که چنانچه مایعات غیرقطبی مانند بنزن مورد استفاده قرار گیرند، هیچ نوع پلاستیسیته به وجود نخواهد آمد. در هر صورت باید توجه داشت که پلاستیسیه اصل از هیچ یک از مایعات قابل مقایسه با پلاستیسیته حاصل از آب نیست. همچنان که ذکر گردید به طور کلی نمونه هایی که دارای پلاستیسیته زیادی هستند آب بیشتری نیز جذب می کنند (در این مورد حد مشخصی وجود دارد).

مقدار آبی که یک نمونه جهت ایجاد یک خمیر مناسب جهت شکل دادن جذب می کند به آب پلاستیسیته مشهور است. بدیهی است که مقدار آب پلاستیسیته یکی از مهم ترین عوامل شناخت شخصیت یک رس است. برای تعیین آب پلاستیسیته از روش بسیار ساده و موثری استفاده می شود؛ به مقدار مشخصی از نمونه خشک آنقدر آب اضافه می شود که خمیر مناسبی بدست آید. معمولا مقدار آب پلاستیسیته محدوده خاصی دارد که اصطلاحا به آن محدوده کارپذیری و یا محدوده آب پلاستیسیته گفته می شود. اگر مقدار آب مصرفی کمتر از محدوده مذکور باشد خمیر حاصل بسیار سفت بوده و نمی تواند به راحتی شکل بگیرد. در عین حال چنانچه مقدار آب پلاستیسیته بیشتر از محدوده کارپذیری باشد خمیر حاصل بیش از حد نرم و چسبنده بوده و در نتیجه غیر قابل مصرف خواهد بود.

از مسائل مهمی که باید توجه داشت تاثیر فشار در مقدار آب پلاستیسیته است. به عنوان یک قانون باید به خاطر داشت که با افزایش فشار می توان پلاستیسیته یکسانی را با مقدار آب کمتر به دست آورد. در صنعت سرامیک ازاین قانون وسیعا استفاده شده و بسیار از فرآورده ها را به وسیله فشار و با مقدار آب بسیار کمتر شکل می دهند. باید به خاطر داشت که آب کمتر به معنی انقباض تر به خشک کمتر بوده و در نتیجه تنش کمتری در خلال خشک شدن در بدنه به وجود خواهد آمد. این موارد نهایتا به معنی احتمال کمتر وقوع ترک و شکست در فرآورده های خام است. شکل روبرو رابطه بین فشار و درصد آب خمیر (با پلاستیسیته یکسان) را نشان می دهد.

ابعاد بسیار ریز کانی های رسی و آب جذب شده به وسیله آن ها، تنها عوامل موثر در پلاستیسیته نیستند. به عنوان مثال مواد غیر پلاستیک مثل {{کوارتز}} و {{آلومینا}} نیز چنانچه بسیار ریز و نرم شوند می توانند آب را در سطح ذرات خود جذب نموده و پلاستیسیته کمی را به وجود آورند ولی به هر صورت پلاستیسیته حاصل به هیچ وجه قابل مقایسه با پلاستیسیته رس ها نیست. چرا که یکی از عوامل موثر در پلاستیسیته شکل ذرات است. ذرات رس به طور کلی دارای شکل پهنی بوده و اصطلاحا بشقابی هستند. این شکل خاص باعث ایجاد سهولت در لغزش ذرات روی یکدیگر می شود.

مقدار واقعی و نوع کانی رسی و یا به عبارت دیگر ترکیب کانی شناسی بدنه خام یکی دیگر از عوامل بسیار موثر در پلاستیسیته است. بدیهی است که مقدار بیشتر کانی های رسی به معنی پلاستیسیته بیشتری بوده (مقدار کانی رسی) و نیز به عنوان مثال کانی مونت موریلونیت در مقایسه با کانی کائولینیت دارای پلاستیسیته بیشتری است. افزایش مواد ایجاد کننده پلاستی سیته به بدنه خام باعث افزایش پلاستیسیته می شود ولی در این مورد باید توجه داشت که این عمل لزوما به معنی افزایش کارپذیری نیست. اگر چه به عنوان مثال وجود بالکلی در بدنه خام نه تنها باعث افزایش پلاستیسیته بلکه باعث افزایش استحکام تر و در نهایت قابلیت کار می شود ولی چنانچه از بنتونیت و یا مواد آلی (مثل صمغ عربی و غیره) جهت ایجاد پلاستیسیته استفاده شود کارپذیری افزایش نخواهد یافت. چرا که این مواد تاثیر زیادی روی استحکام تر ندارند. در چین مواردی علاوه بر مواد مذکور باید از مواد غیر پلاستیک مثل سیلیس نیز جهت ایجاد استحکام تر استفاده شود.

 

دسته ای از مواد آلی ایجاد کننده پلاستیسیته، ژل های کلوئیدی ناشی از از عمل باکتری ها هستند. این مورد یکی از دلایل افزایش پلاستیسیته در نتیجه انبار نمودن خمیر است. در این شرایط خمیر بدنه بر اثر فعالیت های باکتری هابه خصوص اگر محیط کاملا گرم و مرطوب باشد، ترش شده و ژل های کلوئیدی به وجود می ایند. انجام این عمل باعث ایجاد بوی خاصی در خمیر می شود که برای سرامیست های با تجربه کاملا آشنا و مشخص است.

منابع و پیوندها

 

پلاستیسیته از دید ceramicartsdaily.org

Plasticity: The property of clay that allows it to change shape without rupturing when force is applied to it. Plasticity of potter’s clay cannot be measured by any scientifically repeatable test. Therefore its measurement is subjective.

Workability: The character of a clay that is a combination of plasticity and wet strength. The addition of grog or sand may permit a plastic clay to stand up taller without slumping, thus making it more workable even though it is not more plastic.

Short: Clays and clay bodies lacking plasticity. A coil rolled or extruded from a short clay, when bent sharply or tied in a knot, will show signs of tearing and cracking.

Particle Packing: A percent, always less than one hundred, representing the volume fraction of solids in a given volume of a material...more

پلاستیسیته از دید wanttoknowit.com

Clay is used to create such products as ceramics and porcelain. It comes in three different classes earthenware, mid-fire stoneware and high-fire stoneware. Earthenware clays are the most commonly used and can be sticky in consistency. They have high plasticity meaning that they can be worked easily. When moist, earthenware clay comes in colors such as red, yellow, orange and light gray. Stoneware clays are usually grey in color and again have good plasticity. They also tend to be less sticky than earthenware clays. High quality Kaolin clays which are used to make porcelain are usually light gray in color when wet and fired to an almost white or pure white color. This type of clay has less plasticity than other clays due to its high mineral purity and can be difficult to work with...more

پلاستیسیته از دید cavemanchemistry.com

The old standard test for a clay with enough plasticity for throwing is to wrap a 1/2 inch thick clay coil around your finger and if it cracks exorbitantly, it is not plastic enough for the requirements of the forming technique. Ancient Chinese potters discovered that they could increase a clay's plasticity by aging it, thus developing a more intimate relationship between particles, water, and fillers.  There is the old story of organic inclusions such as milk being added to the clay as it is prepared and stored for the coming generation while using clay which had been prepared years earlier by their ancestors. Such organic additions can cause problems in studio clays as they spoil and smell bad in the  short run...more

Plasticity
پلاستی سیته
پلاستیسیته چیست
برچسب ها: پلاستیسیتهشکل دهی سرامیک هامواد اولیه سرامیکسرامیک
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات پزشکی، دندان پزشکی، دارویی و آزمایشگاهی تبریز 97
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات پزشکی، دندان پزشکی، دارویی و آزمایشگاهی تبری ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه بین المللی صنعت مشهد 97
نمایشگاه بین المللی صنعت مشهد 97   عنوان: بیستم ...بیشتر
نمایشگاه ساختمان، تاسیسات و تجهیزات سرمایشی و گرمایشی، کاشی و سرامیک، چینی، شیرآلات بهداشتی و ساختمانی بجنورد 97
نمایشگاه ساختمان، تاسیسات و تجهیزات سرمایشی و گرمایشی، کاشی و سرامیک، چینی، شیرآ ...بیشتر
دریافت نشان عالی ارزش آفرینی ملی شرکت پاکمن در پنجمین کنگره برند ملی، اقتدار ملی
حضور پاکمن و دریافت نشان عالی ارزش آفرینی ملی شرکت پاکمن در پنجمین کنگره برند مل ...بیشتر
پاکمن; حامی دومین کنفرانس بین المللی نقش مهندسی مکانیک در ساخت و ساز شهری
پاکمن; حامی دومین کنفرانس بین المللی نقش مهندسی مکانیک در ساخت و ساز شهری که در ...بیشتر
دوازدهمین نمایشگاه ساختمان، تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی شهرکرد 97
دوازدهمین نمایشگاه ساختمان، تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی شهرکرد 97 & ...بیشتر
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97   ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 97
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران ...بیشتر
شانزدهمین نمایشگاه ساختمان کرمان 97
شانزدهمین نمایشگاه تخصصی ساختمان کرمان 97   عنوان:&n ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97
بیستمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97   ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1397
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...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 ...بیشتر