لعاب و کاربردهای آن در سرامیک

در اغلب موارد تمام خصوصیات سطحی و سطح مورد نیاز در یک ماده اتفاق نمی افتد و با استفاده از پوشش، حجم و خواص سطح ماده، به طور جداگانه بهینه می شود.بنابراین بر روی بدنه­‌ی سرامیکی پوشش شیشه ای قرار می­‌گیرد که لعاب نامیده می‌شود.

تعریف لعاب

لـعاب­‌ پوشش شیشه ای نازک بر روی سطح بدنه است که به صورت سوسپانسیون یا خشک از مواد اولیه که با هم مخلوط و آسیاب  و سپس با آب به صورت خمیری رقیق یا دوغاب در می آیند و با روش های مختلف بر روی بدنه اعمال و تا دمای معین در کوره حرارت می‌­ببینند.که زیبایی و درخشندگی بی نظیری به محصول می بخشد و سبب استحکام و دوام آن نیز می‌­شود. نوع رنگ و لـعاب­‌ بستگی به نوع فرمول آن و مواد تشکیل دهنده آن دارد، به همین دلیل با ترکیب مواد تشکیل دهنده لعاب به میزان های متفاوت، می توان رنگ و لـعاب­‌ جدیدی را ابداع نمود.

انواع لعاب

لعـاب ها براساس عوامل و ویژگی های مختلفی تقسیم بندی می­‌شوند.

انواع لعاب ها بر اساس خاصیت اپتیکی

۱.لعاب های ترانسپارنتی یا شفاف:

لـعاب­‌ های ترانسپارنت لـعاب­‌ هایی هستند که نور به راحتی از آنها عبور می‌کند. این لعاب ها برای بدنه های سفید و بدون رنگ مفید است زیرا کلیه‌ی عیوب بدنه از روی سطح لعاب نمایان است. امروزه استفاده از لعاب‌های ترانسپارنت در کشورهای پیشرفته فراموش شده است.

۲.لعاب های اپک یا نیمه شفاف:

لعاب هایی هستند که بر روی قطعات سرامیک زده می شوند. که این لـعاب­‌ها به خاطر کریستالیزه شدن­‌شان، دارای پوشانندگی مناسب و ضریب شکست بالا هستند.

۳.لعاب های مات:

این گروه از لـعاب­‌ها دارای مقاوت بالایی در برابر عوامل شیمیایی هستند. سختی این لـعاب­‌ها نیز بالاست. اپک کننده­ های مهم ZrO2 , SnO2,ZnO, BaO  هستند.

۴.لـعاب­‌ های پرسلان:

این گونه لـعاب­‌ها به خاطر مقاومت به سایش بالا، مقاومت به ضربه بالا و استحکام بالای خود به لعاب‌های سالورسالت معروفند.

۵.لعاب های معرق:

لعـاب های معرق دارای سختی کم، نرمی ،مقاومت به خوردگی و انحلال بالا هستند.

۶.لـعاب­‌ های اِنگوب:

 بر روی بدنه‌های رنگی استفاده می­‌شود و پوششی جهت بهبود اتصالات بین بدنه و لـعاب­‌ اصلی است.

انواع لعاب‌ها بر مبنای ترکیب شیمیایی

الف) لعاب‌های سربی:

۱. لـعاب­‌ سرب دار بدون بور: عامل گداز آوری صرفا PbO است. لعاب های سربی ساده PbO.SiO2

۲. لـعاب­‌ سرب دار بور­دار: دو عامل به عنوان فلاکس مطرح می­شود، PbO  و بوراکسید به علت قدرت گداز­آوری زیاد، نقش کلیدی در این لعاب­‌ها را بازی می­کنند.

ب)لعاب‌های بدون سرب:

محدوده کار برای این نوع لـعاب­ دمای  ۱۱۵۰تا ۱۲۰۰ درجه سانتی­‌گراد است، برای این دما باید از عوامل قلیایی، قلیایی خاکی + ZnO +MgO  استفاده کنیم.

۱. لـعاب­ بدون سرب بدون بور

۲. لـعاب­ بدون سرب بور دار

 تقسیم بندی لعاب ها براساس مقاومت در برابر عوامل شیمیایی

الف)لعاب های ضداسید

ب) لـعاب­‌ های ضد بازی

ج) لـعاب­‌ های مقاوم در برابر ترکیب شدن (لعاب های ترکیب ناپذیر)

تقسیم بندی لعاب ها برمبنای روش های تولید

الف) لعاب های خام:

هیچ گونه پروسه حرارتی در نمونه ندارد. ترکیب مواد اولیه با آب و الکترولیت، مخلوط و آسیاب می­شوند و پس از ۴۸ ساعت ماندگاری در حوضچه ها استفاده می­شوند.این نوع لعابها ارزان قیمت هستند و از مقاومت شیمیایی بالایی برخوردارند.

ب) لعاب های فریتی :

دونوع لـعاب­‌ فریتی وجود دارد:

۱.لـعاب­‌ فریتی سرب دار: لیتاژ(PbO ) نقطه ذوب پایین دارند و نقطه ذوب را پایین می­ آورند و حلالیت رنگی را افزایش می­دهند.

۲.لـعاب­‌ فریتی بور دار: بور فلاکس قدرتمندی است که نقش شیشه سازی را اعمال می­کند.

ج) لعاب‌های نمکی:

در بدنه های استون ور یعنی در سیستم­های سنتی با کوره­های دمای پخت پایین(۱۲۰۰ درجه سانتی گراد) استفاده می­شود به این ترتیب که از طریق روزنه های کوره NaCl در حین پخت وارد محفظه می­شود. دمای پخت این لعابها کمتر از ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد است.

کاربرد لـعاب ها:

 صنعت کاشی و سرامیک

لـعاب­‌ را می توان با شیوه های مختلف روی کاشی اعمال کرد. طبق مقدار لعابـی که روی کاشی اعمال می شود انواع آن شامل :  کاشی های دو پخت ، کاشی دیوار تک پخت ، کاشی کف تک پخت ،  کاشی پرسلان

صنایع پرسلان (چینی آلات) :

لعاب های مورد استفاده در صنعت پرسلان (چینی آلات) به گونه ای طراحی می گردند که تحمل حرارتی بالایی نداشته باشند. این نوع لـعاب­‌ها بیشتر از ترکیبات اکسید آلومینیوم، سیلیکات زیرکونیوم، تالک و فلدسپات های پتاسیک ساخته شده اند البته در ساخت آنها از رس های دانه ریز کروی (مانند بال کلی) نیز استفاده می شود.

انواع چینی‌­هایی که با لـعاب­ پوشش داده می­شوند:

چینی‌های سخت ونرم (از لـعاب­‌های خام استفاده می­شود)  چینی بهداشتی:  لـعاب­ های بدون سرب و غیر فریتی، لـعاب­‌های نمکی ،  چینی ظروف

نتیجه گیری:

لـعاب­‌ ها دارای کاربرد وسیعی هستند و با توجه به اینکه مواد سفالی نیاز به پوشش دارند ، شناخت کامل آنها برای کاربرد در صنعت بسیار ضروری است و برای آشنایی بیشتر با این علم باید با فرمولاسیون و انواع عیوب لـعاب­‌ ها نیز آشنا بود و کاربرد هرکدام از آنها در صنعت مربوطه را با توجه به ویژگی های آن شناخت.

منابع:

1. جزوه تئوری لـعاب­‌ – دکتر رضوانی- دانشگاه تبریز
2. کتاب glazes and glass coatings” “ نوشته­ ی Richard A. Eppler, Douglas R. Eppler