معرفی سرامیک ماکور (Macor)

شیشه-سرامیک ها (Glass-Ceramic) مواد جامد بلورینی هستند که از تعداد زیادی کریستال یا دانه ساخته شده اند. این مواد از طریق فرایند تولید شیشه ساخته می‌شوند و پس از تولید تحت عملیات حرارتی قرار می‌گیرند تا به صورت جزئی یا کامل تبلور پیدا کنند.

ماکور (Macor) نام تجاری شیشه-سرامیک‌هایی است که قابلیت ماشین کاری دارند و به وسیله‌ی کمپانی کورنینگ (Corning) تولید می‌شوند. این مواد ظاهری مشابه پرسلان دارند و به رنگ سفید دیده می‌شوند. عایق حرارت محسوب می‌شوند و معمولا در دمای بالای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد پایدار هستند.

ماده اصلی سازنده ماکور، میکای فلوروفلوگوپیت است که درون زمینه‌ی شیشه‌ی بوروسیلیکاتی حضور دارد. در جدول زیر آنالیز شیمیایی این ماده را مشاهده می‌کنید.

شیشه سرامیک ماکور معمولا به روش‌های خردایش، برش دادن، دریل کردن، کوبیدن، سنگ زنی و پولیش کردن و با استفاده از ابزار برش فولادی و کاربیدی تولید می‌شوند. این قطعات را در اشکال متفاوتی همچون میله، ورقه‌های نازک، قطعات بالک و … می توان ساخت.

ماکور چگونه ساخته می‌شود؟

برای ساخت سرامیک ماکور ، در ابتدا مخلوط اولیه پس از دانه بندی به خوبی مخلوط می شود تا به همگنی مناسبی برسد. در ادامه برای شکل دادن ماکور از روش هایی مثل ریخته گری، نورد، پرس، کشش یا دمیدن استفاده می شود. پس از شکل دادن، قطعه شکل گرفته در کوره تحت عملیات حرارتی قرار می‌گیرد تا جوانه زنی و رشد صورت پذیرد. (پیشنهاد می کنیم برای آشنایی بیشتر با فرایندهای جوانه‌زنی و رشد پست آنیل کردن را مطالعه کنید). پس از تبلور، قطعه نهایی تولید می شود. گاهی برای رسیدن به شکل نهایی مناسب، باید عملیات ماشین‌کاری انجام شود.

خواص Macor

• دارای قابلیت ماشین کاری بالا
• دانسیته پایین
• مدول یانگ پایین
• سفتی بالا
• هدایت حرارتی پایین
• ضریب انبساط حرارتی بالا
• استحکام نسبتا بالا

به طور کلی شیشه-سرامیک ماکور تا دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد همواره پایدار است و برخلاف مواد چکش خوار، دچار خزش یا تغییر شکل (دفرمه شدن) نمی‌شود.

ضریب انبساط حرارتی ماکور با بسیاری از فلزات و شیشه های آب بندی منطبق است. این ماده در دما، فرکانس و ولتاژ بالا به عنوان یک عایق الکتریکی عملکرد بسیار خوبی دارد.

دقت کنید که شیشه-سرامیک ماکور خاصیت سمی ندارد اما بهتر است هیچ گاه در معرض گرد و غبار ناشی از ماشی کاری ماکور قرار نگیرید!

نکات مهم هنگام ماشین کاری ماکور

فاکتور کلیدی در هنگام ماشین‌کاری سرعت ماشین کاری و خنک کننده است. از هر دو ابزار برش فولادی و کاربیدی برای ماشین کاری ماکور استفاده می‌شود، اما ابزار کاربیدی برای استفاده در سایش طولانی مدت توصیه می‌گردد. بهترین نتیجه زمانی حاصل می‌شود که از خنک کننده های حلال در آب استفاده شود. این ماده پس از ماشین کاری نیازی به پخت مجدد ندارد.

کاربردهای سرامیک ماکور

با توجه به خواصی که برای ماکور بیان شد، انتظار می‌رود که این سرامیک کاربردهای زیادی داشته باشد. نمودار زیر به خوبی اهمیت این شیشه سرامیک را در کاربردهای مختلف بیان می‌کند:

صنعت هوافضا

قریب به ۲۰۰ ترکیب متفاوت از شیشه-سرامیک‌های ماکور جهت استفاده در شاتل های فضایی و فضانوردها اختراع شده است. کاربردهای این ماده در صنعت هوافضا عبارت اند از:

• حلقه های نگه دارنده برای اتصال لولا، پنجره و درِ شاتل فضایی
• چارچوب‌های اتصال دهنده که به وسیله ماشین کاری مکانیکی به هم متصل می‌شوند.
• شیشه های آب بندی برای آشکارساز تشعشعات گاما در فضاپیما

نازل های ذوب

به دلیل عدم ترشوندگی ماکور توسط مذاب، این محصول در نازل مشعل‌های اکسی استیلن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ابزار پزشکی

خنثی بودن و قابلیت ماشین کاری مناسب با تلزانس ابعادی کم، از جمله دلایل محبوبیت این سرامیک مهندسی است.

محفظه‌های خلا

ماکور به عنوان عایق و نگهدارنده سیم پیچ‌ها در محفظه‌های خلا استفاده می‌شود. از سایر کاربردهای آن میتوان به پنجره مایکروویو و نگهدارنده نمونه در میکروسکوپ یونی اشاره نمود.

آزمایشات و تحقیقات هسته ای

با توجه به این که خواص ماکور تحت تاثیر تشعشعات هسته ای قرار نمی‌گیرد، از قطعات مکعبی آن برای کنترل نمونه هایی که در محیط هسته ای قرار دارند، استفاده می‌شود.

منبع

مارقوسیان؛ واهاک . (۱۳۹۰). شیشه: ساختار، خواص و کاربرد . تهران: دانشگاه علم و صنعت ایران
www.azo.com