الکتروفورز سرامیک ها

تعداد بازدید: 1199
چهارشنبه 03 دي 1393

الکتروفورز سرامیک ها

الکتروفورز سرامیک ها (Ceramic Electrophoresis) در واقع روش ریخته‌ گری دوغابی است که نیروی الکتروشیمیایی جایگزین نیروی ثقلی و کشش سطحی می‌ شود. در این روش دو الکترود که به جریان پیوسته متصل می‌ باشند در داخل یک سوسپانسیون کلوئیدی و پایدار شامل ذرات سرامیکی قرار می‌ گیرد. بدین ترتیب در الکتروفورز سطح ذرات در داخل دوغاب باردار شده و تحت میدان الکتریکی به سمت الکترود با بار مخالف که قطعه در آن قرار گرفته حرکت نموده و روی آن رسوب می‌ کنند. بار الکترو استاتیک روی سطح ذرات از توزیع بارهای مثبت و منفی در فصل مشترک جامد و مایع ناشی می‌شود. بار الکترو استاتیک روی سطح ذره معادل مجموع بار یون‌ های مخالف در داخل قشر نازک مایع در اطراف سطح ذره می‌ باشد که مجموعا لایه مضاعف الکتریکی را شکل می‌ دهند. ماهیت ضخامت و دانسیته بار الکتریکی در این لایه نقش مهمی در پایداری دوغاب دارد. کنترل پتانسیل زتا عامل بسیار مهمی در کنترل این پوشش مضاعف دارد. پراکندگی یکنواخت پودر در دوغاب زمانی به دست می‌ آید که پتانسیل زتا (نیروی دافعه بین ذرات) در لایه مضاعف بالا باشد. سرعت جابجایی ذرات (سرعت الکتروفورستیک) به مقدار میدان الکتریکی اعمال شده بستگی دارد:

bold V subscript bold e bold equals bold left parenthesis bold Eεξ bold right parenthesis bold divided by bold left parenthesis bold 4 bold πη bold right parenthesis

پراکندگی ایده‌ آل ذرات زمانی است که سوسپانسیون دارای ویسکوزیته و هدایت الکتریکی پایین بوده و از ثابت دی‌ الکتریک و دانسیته بالایی برخوردار باشد. معمولا سوسپانسیون‌ های آلی عملکرد بهتری دارند اما متاسفانه سمی بوده و پتانسیل الکتریکی بالایی لازم داشته و اغلب گران هستند. بنابراین در صنعت از محلول‌ های آبی بیشتر استفاده می‌شود. علاوه بر این احتمال مشکلات مربوط به الکترولیز آب و تشکیل حباب‌ ها در داخل سوسپانسیون و یا روی سطح الکترودها وجود داشته و معمولا منجر به یک رسوب متخلخل و غیرچسبنده‌ روی الکترود یا قالب می‌شود.

الکتروفورز سرامیک ها

شکل سرامیک نهایی همان شکل الکترود است. از ویژگی‌ های این روش نسبت به ریخته‌ گری دوغابی می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

1- سرعت رسوب‌دهی 20-15 برابر بالاتر است.

2- تخلخل ظاهری بیشتر بدنه سرامیکی بخصوص در ولتاژهای بالا.

3- جذب آب کمتر توسط قالب (به عنوان یکی از الکترود ها) و بنابراین خشک کردن آن در دما های بالاتر و با سرعت بالاتر امکان‌ پذیر است.

4- می‌ توان تمام مراحل تولید را اتوماتیک کرد.

5- حساسیت زیادی به پارامتر های رئولوژیکی دوغاب ندارد.

قالب مورد استفاده در این روش باید خصوصیات زیر را داشته باشد:

1- ارزان قیمت باشد تا قابلیت رقابت با قالب گچی را داشته باشد.

2- هدایت الکتریکی بالایی داشته باشد.

3- مقاومت خوب در برابر خوردگی الکتروشیمیایی داشته باشد تا اینکه دچار خوردگی نشده و دوغاب را آلوده نکند.

4- متخلخل بودن.

به نظر می‌ رسد که فلزات گزینه مناسبی باشند اما به دلیل اکسید شدن علاوه بر اینکه رنگ بدنه سرامیکی عوض می‌شود هدایت الکتریکی آن ها نیز کاهش می‌یابد. از طرفی با حضور اکسیژن اضافی در سطح آند باعث سوزنی شدن قطعه می‌ شوند. بعد از فلزات، گرافیت مناسب‌ ترین ماده است زیرا سطح آن صاف بوده و بنابراین رسوب شکل گرفته به راحتی از آن جدا می‌ شود. با متخلخل بودن قالب مشکل مربوط به اکسیژن تولید شده ناشی از تجزیه آب حل می‌شود چرا که اکسیژن به داخل تخلخل‌ ها جذب شده و سطح قطعه را متخلخل نمی‌ کند. از طرفی جدا شدن قطعه از قالب را آسانتر می‌ کند.

از این روش برای ساخت کامپوزیت‌ های سرامیک - گرافیت با ایجاد پوششی از یک سرامیک روی شبکه‌ ای از الیاف‌ کربنی استفاده می‌ شود. از مهم ترین آن ها می‌ توان به کامپوزیت اشاره نمود که در سازه‌ های هوا و فضا کاربرد دارد. در حقیقت حضور فیبر های طولانی کربنی چقرمگی کاربید سیلیسیم را افزایش می‌ دهد. در این حالت پلاکت‌ های کربنی به عنوان الکترود بوده که در دوغاب کاربید سیلیسیم قرار می‌ گیرند. با اندازه‌گیری پتانسیل زتا در pH مختلف می‌ توان حالت پایداری دوغاب کاربید سیلیسیم را مشخص کرد. جریان لازم معمولا 1 الی 5 میکروآمپر بوده و فاصله پلاکت‌ ها حدود 2 سانتی‌ متر است. پوشش‌ های همگن و چسبنده در شدت جریان‌ های ضعیف (5 میکروآمپر) و زمان کوتاه 5 دقیقه حاصل می‌شود. با اعمال ولتاژ های بالا و زمان‌ های طولانی احتمال الکترولیز آب و نفوذ اکسیژن به داخل پوشش وجود دارد.

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

مهدی کلانتر، سرامیک های سازه ای دما بالا، انتشارات دانشگاه یزد، 1387.

صفحه مهندسی مواد و متالورژی

مجله علمی ویکی پی جی

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

الکتروفورسیس سرامیک ها
شکل دهی سرامیک ها به روش الکتروفورز
شکل دهی سرامیک ها به روش الکتروفورسیس
شکل دادن سرامیک ها به روش الکتروفورز
شکل دادن سرامیک ها به روش الکتروفورسیس
برچسب ها: شکل دادن سرامیک هاشکل دهی سرامیک هاسرامیک
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
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
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
دوازدهمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات گرمایشی و سرمایشی زنجان 97
بیستمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات گرمایشی و سرمایشی زنجان 97   ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه بین المللی ساختمان شیراز 97
بیستمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان شیراز 97   ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان و راهسازی بیرجند
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان و راهسازی بیرجند 97     ...بیشتر
شانزدهمین نمایشگاه ساختمان و سیستم های گرمایشی و سرمایشی کرمانشاه
شانزدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی کرمانشاه 97 &nb ...بیشتر
یازدهمین نمایشگاه بین المللی سیستم های سرمایشی و گرمایشی ارومیه 97
چهاردهمین نمایشگاه بین المللی سیستم های گرمایشی و سرمایشی ارومیه 97   ...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