در ادامه این مطالب را می بینید :
فرمول لعاب چینی و سرامیک: ترکیب مواد و ترفندها
لعاب چینی و سرامیک چیست؟
لعاب چینی و سرامیک پوششی شیشه‌مانند است که پس از پخت بر سطح بدنهٔ سفالی یا سرامیکی قرار می‌گیرد و علاوه بر زیبایی، موجب افزایش استحکام، مقاومت در برابر رطوبت، حرارت و مواد شیمیایی می‌شود. این پوشش که از ترکیب موادی مانند سیلیس، فلوکس‌ها و اکسیدهای فلزی ساخته می‌شود، در دمای بالا ذوب شده و سطح کار را صیقلی، براق یا مات می‌سازد. لعاب‌ها بسته به ترکیب و روش اجرا می‌توانند شفاف، مات، رنگی، ترک‌دار یا حتی با جلوه‌های فلزی و هنری باشند و در ساخت انواع ظروف، کاشی‌ها و آثار تزئینی کاربرد گسترده دارند.
مواد لعاب چینی و سرامیک
خرید مواد مربوط به فرمول لعاب چینی و سرامیک از پار س اور:
سیلیس / آلومینا / رنگ اکسید آهن / خاک اخرا قرمز / کربنات کلسیم/ سیلیکات سدیم / کائولن / دوغاب آماده / اخرا زرد / اکسید آهن قهوه ای / اکسید منیزیم
مواد اصلی تشکیل‌دهنده فرمول لعاب چینی و سرامیک عبارت‌اند از:
سیلیس (SiO₂): ماده‌ی اصلی سازنده لعاب، خاصیت شیشه‌ای ایجاد می‌کند.
سیلیس (SiO₂) یکی از مهم‌ترین اجزای تشکیل‌دهنده لعاب‌های چینی و سرامیک است و نقش اصلی آن ایجاد ساختار شیشه‌ای در لعاب می‌باشد. سیلیس در دمای بالا ذوب شده و با سایر مواد واکنش می‌دهد تا یک لایه شفاف یا نیمه‌شفاف و سخت بر سطح بدنه ایجاد کند. این ماده مقاومت شیمیایی و مکانیکی لعاب را افزایش می‌دهد و موجب دوام و پایداری سطح در برابر حرارت، رطوبت و ساییدگی می‌شود. با این حال، چون سیلیس به تنهایی نقطه ذوب بسیار بالایی دارد، معمولاً همراه با فلوکس‌هایی مانند اکسید سدیم، پتاسیم یا سرب استفاده می‌شود. تا در دمای قابل کنترل‌تری ذوب شود و لعاب‌دهی مناسبی ایجاد کند.
فلوکس‌ها (Fluxes): موادی مانند اکسید سدیم، پتاسیم، کلسیم، سرب یا بور که دمای ذوب لعاب را کاهش می‌دهند.
فلوکس‌ها (Fluxes) در فرمول لعاب چینی و سرامیک نقش بسیار مهمی در کاهش دمای ذوب و کمک به تشکیل سطح شیشه‌ای ایفا می‌کنند. از آنجا که سیلیس، به‌عنوان ماده اصلی لعاب، دمای ذوب بسیار بالایی دارد (بیش از ۱۷۰۰ درجه سانتی‌گراد)، افزودن فلوکس‌ها مانند اکسید سدیم، پتاسیم، کلسیم، سرب یا بور باعث کاهش این دما به محدوده‌ای قابل پخت در کوره‌های سرامیکی (معمولاً بین ۹۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه) می‌شود. فلوکس‌ها علاوه بر کاهش دمای ذوب، در بهبود روانی لعاب، ایجاد چسبندگی بهتر بین لعاب و بدنه، و درخشش یا مات شدن سطح نهایی نیز مؤثر هستند. نوع فلوکس انتخابی می‌تواند ویژگی‌هایی مانند سختی، شفافیت، مقاومت شیمیایی و رنگ لعاب را تغییر دهد.
آلومینا (Al₂O₃): افزایش‌دهنده سختی و استحکام لعاب، مانع شره کردن آن هنگام پخت.
آلومینا (Al₂O₃) در فرمول لعاب چینی و سرامیک نقش تقویت‌کننده دارد و به بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی لعاب کمک می‌کند. افزودن آلومینا باعث افزایش سختی و مقاومت سطح لعاب در برابر خراش، سایش و شوک حرارتی می‌شود. همچنین آلومینا موجب پایداری ساختار لعاب در حین پخت می‌شود و از شره کردن (جاری شدن بیش از حد لعاب بر روی بدنه) جلوگیری می‌کند. این ماده همچنین نقش مهمی در کنترل ویسکوزیته (چسبندگی) لعاب چینی مذاب دارد و با تنظیم میزان آن، به یکنواختی و ضخامت مناسب لعاب روی سطح کمک می‌کند. آلومینا به‌خصوص در لعاب‌های صنعتی و پرسلانی برای افزایش دوام و کیفیت نهایی بسیار پرکاربرد است.
اکسیدهای رنگ‌دهنده: مانند اکسید کبالت (آبی)، اکسید مس (سبز یا قرمز)، اکسید آهن (قهوه‌ای یا قرمز)، و اکسید کروم (سبز).
اکسیدهای رنگ‌دهنده در فرمول لعاب چینی و سرامیک وظیفه ایجاد رنگ و جلوه‌های تزئینی در سطح لعاب را بر عهده دارند. این اکسیدها با افزودن مقدار کمی به ترکیب لعاب، در حین پخت در کوره و در اثر واکنش‌های شیمیایی و حرارتی، رنگ‌های متنوعی تولید می‌کنند. به‌عنوان مثال، اکسید کبالت رنگ آبی، اکسید کروم رنگ سبز، اکسید مس رنگ سبز یا قرمز (بسته به نوع اتمسفر کوره)، و اکسید آهن رنگ‌های قرمز، قهوه‌ای یا زرد ایجاد می‌کند. انتخاب نوع اکسید، مقدار آن، و شرایط پخت (اکسیداسیون یا احیا) نقش تعیین‌کننده‌ای در نتیجه نهایی رنگ دارد. این اکسیدها امکان ایجاد طیف وسیعی از رنگ‌ها و افکت‌های تزئینی را فراهم می‌کنند و در تولید ظروف هنری، کاشی‌های رنگی و چینی‌های تزئینی بسیار کاربرد دارند.
خاک رس (Clay): برای کمک به اتصال لعاب به بدنه و تنظیم ضریب انبساط.
خاک رس در فرمول لعاب چینی و سرامیک نقش ماده اتصال‌دهنده و تنظیم‌کننده ساختار لعاب را دارد و باعث چسبندگی بهتر لعاب به بدنه می‌شود. همچنین خاک رس با ایجاد خاصیت پلاستیکی در ترکیب لعاب، به یکنواختی پخش و جلوگیری از ترک خوردگی سطح لعاب هنگام خشک شدن و پخت کمک می‌کند. از طرفی، خاک رس ضریب انبساط حرارتی لعاب را تنظیم کرده و باعث تطابق بهتر آن با بدنه سرامیکی می‌شود تا از ترک‌خوردگی یا جدا شدن لعاب جلوگیری شود. خاک رسی که برای لعاب مناسب است، دارای خلوص بالا، ذرات ریز و بدون ناخالصی‌های سنگین باشد. معمولاً خاک رس سفید یا فلدسپاتی با درصد مناسب آلومینا و سیلیس است که به پایداری و کیفیت نهایی لعاب کمک می‌کند.
اکسید بور (B₂O₃): برای لعاب‌های دمای پایین و افزایش براقیت.
اکسید بور (B₂O₃) در فرمول لعاب چینی و سرامیک به‌عنوان یک فلوکس مؤثر عمل می‌کند که باعث کاهش دمای ذوب لعاب می‌شود و به روانی و یکدستی بهتر لعاب مذاب کمک می‌کند، همچنین براقیت و شفافیت سطح لعاب را افزایش می‌دهد و مقاومت آن را در برابر شوک حرارتی و خوردگی شیمیایی بهبود می‌بخشد. حضور اکسید بور باعث می‌شود لعاب در دماهای پایین‌تر پخته شود و این ویژگی به ویژه در لعاب‌های دمای پایین بسیار مهم است. در کنار آن، خاک رس مناسب برای لعاب، معمولاً نوعی خاک رس سفید و خالص مانند کائولین است که دارای ذرات ریز و بدون ناخالصی است و می‌تواند چسبندگی و پلاستیسیتی مطلوب را به لعاب بدهد تا از ترک خوردگی و جدا شدن لعاب از بدنه جلوگیری کند و هماهنگی ضریب انبساط حرارتی بین لعاب و بدنه را حفظ کند.
خاکستر گیاه یا چوب: در لعای چینی سنتی مانند خاکستر طبیعی.
خاکستر گیاه و چوب در فرمول لعاب چینی و سرامیک به‌عنوان منبع طبیعی فلوکس عمل می‌کنند که باعث کاهش دمای ذوب لعاب می‌شوند و به تشکیل ساختار شیشه‌ای کمک می‌کنند. این خاکسترها علاوه بر فلوکس بودن، معمولاً حاوی ترکیباتی مانند اکسید کلسیم، پتاسیم، منیزیم و فسفر هستند که می‌توانند ویژگی‌های ظاهری لعاب مانند رنگ، بافت و جلوه‌های سطحی را به‌صورت طبیعی و متنوع تغییر دهند. استفاده از خاکستر گیاه یا چوب در لعاب‌های سنتی باعث ایجاد جلوه‌های خاص، مانند لعاب‌های روان و طبیعی با بافت‌های متغیر می‌شود و در سفالگری سنتی و هنری کاربرد زیادی دارد. همچنین خاکسترها می‌توانند به افزایش مقاومت حرارتی و شیمیایی لعاب کمک کنند.
سیلیکات سدیم:به‌عنوان یک چسباننده و عامل اتصال عمل می‌کند
سیلیکات سدیم مایع در فرمول لعاب چینی و سرامیک که باعث می‌شود ذرات لعاب بهتر به هم بچسبند و به سطح بدنه سرامیک چسبندگی قوی‌تری داشته باشند. همچنین این ماده به تنظیم ویسکوزیته و روانی لعاب کمک می‌کند تا لعاب به طور یکنواخت و بدون حباب روی سطح پخش شود. علاوه بر این، سیلیکات سدیم به عنوان منبع سیلیس محلول در فرآیند پخت باعث تشکیل ساختار شیشه‌ای و بهبود کیفیت نهایی لعاب می‌شود. به طور کلی، استفاده از سیلیکات سدیم مایع کیفیت، چسبندگی و کارپذیری لعاب را بهبود می‌بخشد و در بسیاری از فرمول‌های لعاب صنعتی کاربرد دارد.
سایر مواد فرمول لعاب چینی :
- فلدسپات (Feldspar): به عنوان فلوکس طبیعی، کمک به کاهش دمای ذوب و بهبود چسبندگی لعاب.
- کربنات کلسیم (CaCO₃): برای کنترل ساختار و جلوگیری از ترک خوردگی لعاب، همچنین تأثیر روی رنگ و شفافیت.
- اکسید منیزیم (MgO): بهبود مقاومت حرارتی و مکانیکی لعاب. لینک خرید
- اکسید روی (ZnO): افزایش براقیت و کنترل ویسکوزیته لعاب.
- مواد ضدکف (Defoaming agents): جلوگیری از ایجاد حباب هوا در لعاب هنگام پخت.
- پلاستیسایزرها (Plasticizers): بهبود خاصیت شکل‌پذیری لعاب در حالت مرطوب.
- مواد آنتی‌اکسیدان یا کاهنده: برای کنترل رنگ لعاب در شرایط اتمسفر احیا یا اکسیداسیون.
- سولفات‌ها و کلریدها: در برخی لعاب‌ها برای ایجاد جلوه‌های خاص یا تنظیم دمای ذوب.
فرمول لعاب چینی و سرامیک
- لعاب براق (Glossy glaze): سیلیس (SiO₂) 60% + آلومینا (Al₂O₃) 15% + فلوکس‌های قلیایی شامل اکسید پتاسیم (K₂O) و اکسید سدیم (Na₂O) 15% + اکسید کلسیم (CaO) 10%
- لعاب مات (Matte glaze): سیلیس (SiO₂) 55% + آلومینا (Al₂O₃) 20% + فلوکس‌های قلیایی (K₂O + Na₂O) 10% + اکسید کلسیم (CaO) 10% + اکسید منیزیم (MgO) یا اکسید روی (ZnO) 5%
- لعاب شفاف (Transparent glaze): سیلیس (SiO₂) 65% + آلومینا (Al₂O₃) 12% + فلوکس‌های قلیایی (K₂O + Na₂O) 15% + اکسید کلسیم (CaO) 8%
- لعاب ترک‌دار (Craquelure glaze): سیلیس (SiO₂) 55% + آلومینا (Al₂O₃) 15% + فلوکس‌های قلیایی (K₂O + Na₂O) 15% + اکسید کلسیم (CaO) 10% + اکسید منیزیم (MgO) یا افزودنی‌های مخصوص ایجاد ترک
- لعاب دمای پایین (Low-fire glaze): سیلیس (SiO₂) 45% + آلومینا (Al₂O₃) 10% + اکسید بور (B₂O₃) 20% + فلوکس‌های قلیایی (K₂O + Na₂O) 15% + اکسید کلسیم (CaO) 10%
مواد مایع لعاب چیست؟
فاز مایع یا حلال لعاب معمولاً آب است که به صورت خالص یا گاهی همراه با افزودنی‌های شیمیایی به ترکیب خشک لعاب اضافه می‌شود تا لعاب قابل اعمال روی سطح شود. علاوه بر آب، در فاز مایع ممکن است موادی مانند مواد چسباننده (مثل کربوکسی‌متیل سلولز یا دکسترین) برای افزایش چسبندگی و جلوگیری از جداشدگی ذرات، مواد ضدکف (Defoamers) برای کاهش حباب هوا، و پلاستیسایزرها برای بهبود روانی و انعطاف‌پذیری لعاب اضافه شوند. بنابراین، فاز مایع عمدتاً شامل آب به‌عنوان حلال اصلی و چند افزودنی برای بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی لعاب است که باعث سهولت در اعمال و کیفیت بهتر سطح لعاب می‌شود.
مواد ایجاد لعاب رنگی
برای ایجاد رنگ‌های مختلف در لعاب چینی و سرامیک از اکسیدهای فلزی رنگ‌دهنده استفاده می‌شود که هر کدام بسته به نوع و مقدارشان رنگ خاصی به لعاب می‌دهند. بعد از لعاب زنی، شرایط پخت هم نقش مهمی در نتیجه رنگ نهایی دارند تا رنگ‌های متنوع و دلخواه ایجاد شود. مهم‌ترین مواد رنگ‌دهنده عبارت‌اند از:
- اکسید آهن (Fe₂O₃): رنگ‌های قهوه‌ای، قرمز و زنگ‌زدگی
- اکسید مس (CuO یا Cu₂O): رنگ‌های سبز، آبی و حتی قرمز (بسته به شرایط پخت)
- اکسید کبالت (CoO): رنگ آبی روشن تا تیره
- اکسید کروم (Cr₂O₃): رنگ سبز تیره
- اکسید منگنز (MnO₂): رنگ قهوه‌ای، بنفش یا سیاه
- اکسید نیکل (NiO): رنگ خاکستری تا سیاه
- اکسید تیتانیوم (TiO₂): اغلب برای روشن کردن رنگ یا ایجاد اثر مات استفاده می‌شود
- اکسید کبالت + منیزیم (CoO + MgO): برای رنگ‌های آبی خاص
- اکسید سرب (PbO): به عنوان فلوکس رنگ و برای ایجاد رنگ‌های زرد و نارنجی (به دلیل سمی بودن کمتر استفاده می‌شود)
روش لعاب زنی و پخت لعاب چینی و سرامیک
مراحل ساخت ظروف از جنس چینی و سرامیک را در این لینک ببینید: روش تولید چینی و سرامیک
لعاب زنی چینی و سرامیک فرآیندی حساس و دقیق است که در چند مرحله انجام می‌شود. ابتدا پس از خشک شدن کامل بدنه خام (Biscuit)، سطح آن تمیز شده و لعاب به یکی از روش‌های متداول مانند غوطه‌وری (Dipping)، پاششی (Spraying) یا ریختن (Pouring) بر روی آن اعمال می‌شود. روش انتخابی بستگی به شکل قطعه، نوع لعاب و ضخامت مورد نظر دارد. غلظت لعاب و ویسکوزیته آن باید به‌درستی تنظیم شود تا لعاب به طور یکنواخت روی سطح بنشیند و چکه یا ترک نخورد. پس از لعاب‌زنی، قطعه به‌مدت مشخصی خشک می‌شود تا آب اضافی تبخیر گردد و لعاب در جای خود ثابت شود.
در مرحله بعد، پخت نهایی (Glaze firing) انجام می‌شود که معمولاً در دمای ۱۰۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتی‌گراد، بسته به نوع بدنه و فرمول لعاب چینی و سرامیک ، صورت می‌گیرد. در این مرحله لعاب ذوب شده و به صورت لایه‌ای شیشه‌ای یا مات روی بدنه فیکس می‌شود. شرایط جو کوره (احیایی یا اکسیداتیو) نیز بر نتیجه نهایی لعاب زنی ، رنگ و بافت آن تأثیر می‌گذارد. پس از سرد شدن تدریجی، قطعه آماده استفاده یا تزئین نهایی است. رعایت دقیق زمان، دما و شرایط محیطی پخت برای رسیدن به نتیجه با کیفیت بسیار حیاتی است.
نکات مهم در تولید لعاب چینی و سرامیک
رعایت این نکات به شما کمک می‌کند لعابی با ظاهر زیبا، دوام بالا و عملکرد مطلوب تولید کنید. چند نکته و ترفند مهم برای لعاب زنی چینی و سرامیک که کیفیت، دوام و زیبایی لعاب چینی را تضمین می‌کند، عبارت‌اند از:
- انتخاب دقیق مواد اولیه: کیفیت و خلوص سیلیس، آلومینا، فلوکس‌ها و اکسیدهای رنگ‌دهنده تاثیر مستقیم روی نتیجه نهایی دارد. مواد با ناخالصی کم و دانه‌بندی مناسب انتخاب کنید.
- کنترل نسبت‌ها: رعایت نسبت‌های سیلیس، آلومینا و فلوکس بسیار مهم است تا لعاب نه خیلی شکننده باشد و نه خیلی نرم یا ترک‌دار شود. معمولاً نسبت آلومینا بین ۱۰ تا ۲۰ درصد و سیلیس حدود ۵۰ تا ۶۵ درصد مناسب است.
- آسیاب و دانه‌بندی: آسیاب مواد باید به اندازه کافی باشد تا ذرات خیلی ریز و یکنواخت شوند. دانه‌بندی مناسب باعث پوشش بهتر و یکنواختی لعاب می‌شود.
- تنظیم ویسکوزیته: افزودن آب و پلاستیسایزرها به صورت کنترل‌شده ضروری است تا لعاب به خوبی روی سطح بچسبد و بدون حباب یا چین خوردگی پخش شود.
- آزمون‌های پخت: قبل از تولید انبوه، چند مرحله پخت آزمایشی با دماهای مختلف انجام دهید تا بهترین دما و زمان پخت برای لعاب پیدا شود.
- پیشگیری از ترک‌خوردگی: برای جلوگیری از ترک‌های سطحی، ضریب انبساط لعاب و بدنه باید به هم نزدیک باشد؛ استفاده از افزودنی‌های مات‌کننده یا تنظیم مواد برای کاهش تنش حرارتی کمک می‌کند.
- تمیز کردن سطح قبل از لعاب‌کاری: سطح بدنه باید عاری از گرد و خاک، روغن و رطوبت باشد تا لعاب به خوبی بچسبد.
- استفاده از افزودنی‌های مخصوص: اضافه کردن مواد ضدکف، چسباننده و روان‌کننده در فاز مایع کیفیت لعاب را افزایش می‌دهد و از مشکلات پخش جلوگیری می‌کند.
- تنظیم شرایط خشک شدن: خشک کردن آرام و یکنواخت برای جلوگیری از ترک‌های خشک‌شدگی ضروری است.
- رنگ‌دهی هوشمند: استفاده متعادل و دقیق از اکسیدهای رنگ‌دهنده برای ایجاد رنگ‌های شفاف و یکنواخت؛ همچنین توجه به تداخل رنگ‌ها و واکنش آن‌ها در دمای پخت.
خرید مواد مربوط به لعاب چینی و سرامیک در پار س اور:
سیلیس / آلومینا / رنگ اکسید آهن / خاک اخرا قرمز / کربنات کلسیم/ سیلیکات سدیم / کائولن / دوغاب آماده / اخرا زرد / اکسید آهن قهوه ای /
نوشته شده در : دانشنامه پارس اور
