ویژگیها و کارایی لعاب های سرامیکی
لعاب های سرامیکی ( به طوری که در نهایت خواص تکنیکی و ظاهری خاصی به کاشی می دهند ) نقش بسیار مهمی در پروسه ی تولید کاشی ایفا می کنند . این لعاب ها همچنین به دلیل مواد پیچیده و مشخصه های رئولوژیکی ویژه ای که دارند نیازمند آنالیز بیشتری هستند . اگرچه متاسفانه بحث های زیادی در این حیطه منتشر نشده است ، در این جا به تکنیک های کاربردی در لعاب زنی و دکوراسیون محصولات سرامیکی خواهیم پرداخت .
لعاب را می توان مانند یک لباس برای پوشاندن محصولات سرامیکی از قبیل کاشی ها ، ظروف سفره ، ظروف سفالین و ... مورد استفاده قرار داد . پوشانندگی لعاب 2 کاربرد مهم شامل کاربرد تکنیکی و زیبایی ظاهری دارد. کاربرد تکنیکی شامل پرداخت کامل سطح محصول ، ضد آب کردن سطح و ایجاد سطحی است که به راحتی لکه و چرک از آن پاک شود .
کاربرد ظاهری لعاب شامل صیقلی کردن سطح محصولات و رنگارنگ کردن سطح است که رسیدن به این سطح رنگارنگ از راه های دیگر بسیار سخت است . ویژگی سطح نهایی بستگی به نوع لعاب و روش اعمال آن دارد .
لعاب یکی از انواع شیشه است و تمام مشخصه های شیشه را دارد ( بعضی از این مشخصه ها برای رسیدن به اهدافی که در بالا توضیح داده شد مورد استفاده قرار می گیرد .)
مطابق با ویژگی ها و خواص لعاب های شیشه ای ابتدا باید مفهوم زجاجیت ذکر شود.
شیشه :
حالت زجاجی : هر مایعی که در زیر نقطه ی انجماد خود جامد می شود . این جامد ممکن است ساختاری کریستالی با شبکه های مولکولی منظم و یا ساختاری آمورف با نظم گیری اتفاقی مولکول ها به صورت نا منظم داشته باشد . شیشه یک جامد با مشخصه ای بین 2 حالت کریستالی و آمورف است . شیشه شبکه ای کریستالی دارد که نظم این شبکه ها دوباره تغییر کرده و به شیوه ای نا منظم در فضا قرار گرفته اند . شیشه را می توان یک جامد با ساختاری کریستالی تصور کرد که سریع تر از سرعت مورد نیاز برای کریستالیزه شدن سرد شده ، بنا بر این زمان لازم برای کریستالیزاسیون کامل را نداشته است.
از یک دید دیگر شیشه را می توان مانند یک مایع با ویسکوزیته ی بالا در نظر گرفت که قبل از کریستالی شدن سخت و صلب شده است . از آنجایی که ساختار کریستالی نسبت به حالت شبه کریستالی انرژی کمتری دارد بنا بر این حالت زجاجی نا پایدار است. چون تمایل دارد به سمت انرژی پیش رود که حالت مناسب تری (حالت کریستالی) داشته باشد ، بنا بر این ساختار کریستالی پیدا می کند.
همه ی مواد نمی توانند در حین سرد شدن حالت شیشه ای پیدا کنند. به طور کلی موادی شیشه می شوند که مخلوطی از اکسید هایی مانند سیلیکا و اکسید بور داشته باشند. این اکسید ها در اکثر مواقع در شیشه ها وجود دارند و ساختار را ( اگر نا منظم باشد ) مطابق با مشخصه هایی نظم می دهند.( تترائدر های سیلیکا و تریگونال های اکسید بور ) این اکسید ها شیشه ساز نامیده می شوند. بقیه ی اکسید ها خواصی بین اکسید های شیشه ساز با پیوند ضعیف دارند و نهایتا برخی خواص ( دانسیته ، ویسکوزیته و مقاومت شیمیایی ) مودیفایر ها ( اصلاح ساز ) را دارند. ای اکسید ها اصلاح ساز ( مانند اکسید های قلیایی ) و یا پایدار ساز ( مانند اکسید های قلیایی خاکی ) نامیده می شوند. برخی از اکسید های دیگر مانند آلومینا و اکسید های فلزات اصلی می توانند مانند هر دو اکسید اصلاح ساز و پایدار ساز رفتار کنند که بستگی به خواص اکسید های دیگر موجود در شیشه دارد.
خواص شیمیایی شیشه : به طور کلی شیشه مقاومت شیمیایی خوبی دارد ، به همین دلیل به طور گسترده برای ظروف حاوی مواد شیمیایی که اسید و یا باز قوی هستند مورد استفاده قرار می گیرد ( هیدروفلوریک یکی از استثنائات است که به شیشه آسیب می رساند )
لعاب شیشه ای معمولا مقاومت به اسید و باز خوبی دارد.مقاومت این لعاب ها نسبت به اسید کمتر است زیرا آنها شامل برم زیاد و اصلاح سازی کمتری هستند ( لعاب های دما پایین ) . لعاب های حاوی سیلیکات زیاد و پایدار ساز ها دارای مقاومت به اسید بالاتری هستند ( لعاب های دما بالا )
شیشه رفتاری الاستیک دارد . به عبارت دیگر استحکام فشاری بالا و کششی پایینی دارد و مقاوم به شوک است . تفاوت بین استحکام کششی و فشاری در لعاب هایی که روی بدنه ی کاشی اعمال می شود مهم است . لایه های شیشه ای لعاب باید تناسبی نسبی با بدنه داشته باشند ( به عبارت دیگر باید ضریب انبساط کمتری نسبت به بدنه داشته باشند ) تا از ترک برداری سطحی جلوگیری شود . ترک برداری زمانی اتفاق می افتد که لعاب نسبت به بدنه در انقباض یا کشش باشد ( لعاب ضریب انبساط بالاتری نسبت به بدنه داشته باشد )
سختی نسبت به مقاومت به خراش در ناحیه ی بین 6 – 7 در دستگاه سختی سنج موهس قرار می گیرد . و با ترکیب شیشه کمی تغییر می کند . محاسبه ی سختی بر حسب مقاومت به خراش یک پارامتر مهم و معنادار برای لعاب های پوشاننده ی کاشی کف است . این پارامتر که با توجه به هر 2 پارامتر ساختار سطح ( سایش سطح که به دلیل وجود اصلاح ساز ها است که ایجاد خواص اپتیکی در سطح می کنند ) و ترکیب شیشه ( سایش عمیق که با برداشتن مواد سطحی برای مشخص شدن لایه ی اصلی می باشد که در زیر قرار گرفته است )متنوع است .
خواص اپتیکی ، حرارتی و الکتریکی شیشه
با توجه به ترکیب، شیشه توانایی جذب طوح موج های متفاوتی از محدوده ی طیف مرئی را دارد . همچنین شیشه می تواند نور را شکست و یا بازتاب دهد . شیشه رسانای ضعیف گرما و الکتریسیته است و از این رو عایق خوبی می باشد