پرسلان چیست؟
0
پرسلان چیست?

پرسلان یکی از مواد ساخته دست انسان است که برای تولید ساخت مواد مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. امروزه کالاهای مختلفی وجود دارد که از ماده پرسلان ساخته می‌شوند و هرکدام از آنها برای یک هدف خاص در نظر گرفته شده‌اند. خصوصیات پرسلان به صورتی است که برای هر هدفی می‌توان به یکی از قابلیت‌های آن اتکا کرد و کالای خاصی را با آن ساخت. از این ماده کالاهای بهداشتی و صنعتی مختلفی ساخته می‌شود که می‌توان به چینی‌های معمولی منزل، سرامیک‌ها و کاشی‌های سرویس بهداشتی و عایق‌های الکتریکی در سیستم برق کشی شهری اشاره کرد که هرکدام با مبنای یکی از ویژگی‌های پرسلان تولید شده‌اند.

در این مطلب ما قصد داریم به تعریفی کلی و تخصصی از پرسلان بپردازیم و ضمن بیان تاریخچه آن، دلایل استفاده از آن در حوزه‌های مختلف را بیان کنیم. پس با ما همراه باشید!

تفاوت چینی و پرسلان

اصطلاح پرسلان (porcelain) به طیف وسیعی از مواد سرامیکی گفته می‌شود که برای رسیدن به خواص شیشه‌ای به حالت نیمه شفاف و با کمترین تخلخل در دمای بسیار بالا پخت شده‌اند. اگر به اطراف خود نگاهی بندازیم کالاهای آشنایی وجود دارد که از این ماده محکم و با جلای خاص ساخته شده‌اند که کالاهای چینی، میزهای سرامیکی، لوازم تزئینی چینی، مینای دندان و مقره‌های الکتریکی (عایق‌های الکتریکی) از این جمله‌اند. به‌طورمعمول، پرسلان به رنگ سفید وجود دارد و به دو صورت لعاب‌دار و بدون لعاب ساخته می‌شود. این ماده گاهی جنبه تزئینی دارد و در بیشتر موارد جنبه کاربردی دارد.

اگرچه در بسیاری از منابع واژه پرسلان مترادف با چینی آورده شده است، اما در اصل این دو ماده یکسان نیستند. در واقع این دو ماده شباهت بسیاری دارند، هر دو جلای شیشه‌ای و سطح با تخلخل کم دارند، و هر دو می‌توانند جلا دار یا بدون جلا باشند. اما چینی با یک چاشنی نرم پخته می‌شود و سطح نرم‌تری دارد و به همین دلیل می‌توان آن را برش داد، اما پرسلان چنین خاصیتی ندارد. این تفاوت را می‌توان به اختلاف دمای پخت آنها ربط داد؛ پرسلان در دمای 1454 سانتی‌گراد پخت داده می‌شود اما برای پخت چینی دمای 1204 سانتی‌گراد کفایت می‌کند. به دلیل سختی بیشتر، پرسلان در بسیاری از کاربردهای صنعتی و پزشکی استفاده می‌شود که ماده چینی در آنها کاربرد ندارد و استفاده از چینی بیشتر به تزئینات و استفاده داخلی و هنری محدود می‌شود. از طرفی پرسلان می‌تواند شفاف باشد اما چینی ماده‌ای مات است.

تفاوت چینی و پرسلان

تاریخچه پرسلان

ماده چینی سابقه طولانی‌تری نسبت به پرسلان دارد و اولین نمونه آن در طول سلسله تانگ بین سال‌های 611 تا 907 قبل از میلاد ساخته شد. اما پرسلان ساخته‌ای مدرن‌تر بوده و در طول سلسله یوان بین سال‌های 1279 تا 1368 ساخته شد. چینی‌ها در ابتدا ماده چینی را از کائولن (خاک رس چینی) و پگماتیت، نوعی گرانیت دانه درشت، می‌ساختند و آن ر به کشورهای اروپایی صادر می‌کنند. اروپایی‌ها که خود سفالگران ماهری بودند بارها تلاش کردند که چینی را بازسازی کنند و آن را از انحصار کشور چین خارج کنند اما نمی‌توانستند به این هنر دست یابند. به دلیل زیبایی خاص و همچنین قیمت بالای چینی، در سال 1707 دو دانشمند آلمانی به نام‌های Ehrenfried Walter von Tschimhaus و Johann Friedrich Bottger موفق شدند که با ترکیب خاک رس با فلدسپات زمینی به ترکیبی همانند چینی دست یابند که کیفیت بسیار خوبی داشت و درعین‌حال وزن کمتری از چینی داشت.

در سالیان بعد، انگلیسی‌ها با استفاده از خاکستر از استخوان‌های گاو به خاک رس، فلدسپات و کوارتز به یک ترکیب جدید دست یافتند که از چینی بسیار محکم‌تر بود و به چینی استخوانی معروف شد. اگرچه این نوع پرسلان در دمای کمتری نسبت به پرسلان واقعی تولید می‌شد، اما خاکستر استخوان باعث می‌شد که ساختار آن به صورت شفاف باقی بماند. امروزه انواع مختلفی از پرسلان در سرتاسر دنیا تولید می‌شود که پرسلان استخوانی به دلیل شفافیت خاص خود محبوبیت بالایی دارد و بیشترین استفاده را در کشورهای ایالات متحده و بریتانیا دارد.

[irp posts=”7445″ name=”سرامیک پرسلانی ؛ نکات اجرایی در خصوص 2 روش پرکاربرد نصب سرامیک پرسلانی”]

مواد خام و اولیه پرسلان

اجزای اصلی پرسلان عبارت‌اند از: خاک رس، فلدسپات یا گرانیت و سیلیس، که همه آنها با اندازه ذرات کوچک مشخص می‌شوند. برای ایجاد انواع مختلف پرسلان، صنعتگران این مواد خام را در ابعاد متنوع ترکیب می‌کنند تا خواص دلخواه (غیرفعال) مورد نظر خود را به دست آورند. یا وجود اینکه ممکن است بسته به اینکه خاک رس از کجا استخراج شود، نحوه ساخت آن متفاوت باشد، اما همه خاک رس‌ها برای برخورداری از ویژگی شیشه‌ای به دمای بالایی نیاز دارند و برای تولید ماده پرسلان باید تحت دمای بسیار بالا قرار گیرند، مگر در مواردی که آستانه انباشتگی آنها کم باشد.

برخلاف شیشه، خاک رس در برابر دما مقاوم است و در معرض دماهای بالا شکل اولیه خود را حفظ می‌کند. در واقع پرسلان ترکیبی از خاک رس است که در اثر حرارت شکل اولیه خود را حفظ می‌کند و به‌مرورزمان تخلخل خود را از دست می‌دهد. سنگ‌های رسوبی که برای ساخت پرسلان ساخته می‌شوند، رس و گل رس چینی هستند که عمدتاً کائولینت، سیلیکات آلومینیوم آبی است.

فلدسپات، یک ماده معدنی است که عمدتاً شامل سیلیکات آلومینیوم و آهک، یک نوع کوارتز سخت است، و به عنوان چسب و نگه دارنده در ساختار پرسلان به کار می‌رود. این ماده نگه دارنده در حفظ شکل نهایی کالا نقش مهمی دارد و زمانی که پرسلان مایع از 1000 سانتی‌گراد به 1300 سانتی‌گراد حرارت داده می‌شود، مانع از جاری شدن آن می‌شود و شکل اولیه آن را حفظ می‌کند.

سیلیکا ترکیبی از اکسیژن و سیلیکون است که دو عنصر فراوان در پوسته زمین هستند. شباهت آن به شیشه در کوارتز (شکل کریستالی آن)، اوپال (شکل غیررسمی آن) و شن و ماسه (شکل نامناسب آن) قابل مشاهده است. سیلیکا شایع‌ترین پرکننده‌ای است که برای تسهیل تشکیل و شکل دادن بدن و نیز بهبود خواص محصول به پایان رسید. پرسلان همچنین ممکن است حاوی آلومینا، ترکیبی از آلومینیوم و اکسیژن، یا اجسام حاوی کم قلیایی مانند استاتیت باشد، که بیشتر به عنوان صابون سنگ شناخته می‌شوند.

فرایند ساخت پرسلان

بعد از آنکه مواد اولیه انتخاب شدند و وزن مناسب از هرکدام مشخص شد، وارد مراحل ساخت پرسلان می‌شویم. در مرحله اول این مواد اولیه مخلوط می‌شوند و ناخالصی‌های آنها گرفته می‌شود. سپس قبل از آنکه آنها را وارد یکی از چهار شیوه ساخت کنیم به خوبی مخلوط می‌کنیم. پس از ساخت پرسلان و قبل از لعاب‌کاری آن، باید عملیات نظافت و تصفیه نهایی بر روی آن صورت گیرد که به عنوان شستشوی بیسکی (bisque) شناخته می‌شود. در نهایت یک لایه شیشه‌ای تحت عنوان لعاب بر روی آن قرار می‌گیرد و عملیات ساخت نهایی بر روی آن صورت می‌گیرد.

مرحله اول: خرد کردن مواد اولیه

خرد کردن مواد اولیه پرسلان شامل دو مرحله می‌شود و تا جایی ممکن ذرات مواد اولیه را خرد می‌کنند. خرد کردن این ذرات تا زمانی ادامه می‌یابد که اندازه آنها به یک‌دهم اینچ (5/2 میلی‌متر) یا کمتر برسد. در مرحله اول خرد کردن، مواد اولیه به یک آسیا معمولی با فک کشویی ریخته می‌شود و ضمن حرکت دادن مواد، آن‌ها را آسیاب می‌کند. در مرحله دوم این مواد اولیه وارد یک آسیاب مولر وارد می‌شود که به آسیاب‌های چکشی معروف هستند و از یک چکش فولادی برای خرد کردن مواد استفاده می‌کند. برخی از صنعتگران برای سنگ زنی خوب، از یک نوع آسیاب توپی استفاده می‌کنند که به یک سیلندر بزرگ چرخشی مجهز شده است و با حرکت بر روی مواد اولیه آنها را خرد می‌کند.

مواد خام و اولیه پرسلان

مرحله دوم: تمیز کردن و مخلوط کردن مواد اولیه

پس از خروج مواد اولیه از مرحله خرد کردن، باید یک سری فعالیت‌های بازرسی بر روی آن صورت گیرد و هرگونه مواد آلاینده و همچنین دانه‌های سایز بزرگ از آن حذف شوند. غربال‌های این مرحله به صورت سطوح شیب‌داری هستند که به صورت مکانیکی حرکت می‌کنند و مواد نامناسب را جداسازی می‌کنند. اگر مواد آلاینده از این طریق حذف نشوند، مواد اولیه با آب ترکیب می‌شوند و از فیلترهای مغناطیسی برای حذف آهن استفاده می‌کنند. پس از عبور از غربال‌ها و همچنین فیلترهای مغناطیسی می‌توان ادعا کرد که مواد اولیه تصفیه شده‌اند.

توجه داشته باشید که آهن در بسیاری از خاک‌های طبیعی یافت می‌شود و اگر وارد پرسلان شود باعث ایجاد رنگ قهوه‌ای و نامناسب در آن می‌شود. اگر در حین کار متوجه این لکه‌های قهوه‌ای رنگ شدید، مطمئن شوید که ذرات آهن در ساختار شما وجود دارد و باید از فیلترهای مغناطیسی استفاده کنید.

مرحله سوم: ساخت شکل پرسلان

در این مرحله محصول پرسلان با استفاده از چهار روش مختلف ساخته می‌شود که هرکدام از این روش‌ها به اپراتور و نوع پرسلان بستگی دارد. این چهار مرحله عبارت‌اند از:

  • شکل‌دهی ماده پلاستیکی نرم: این روش خاک رس با استفاده از شیوه‌های دستی و با استفاده از چرخ سفالگری انجام می‌شود و کالای نهایی شکل گرفته می‌شود. در این شیوه، قیمتی از گل رس بر روی چرخ قرار داده می‌شود و همزمان با چرخش دستگاه، نمونه مورد نظر شکل داده می‌شود. زمانی که گل رس شکل‌دهی شد، قالب دلخواه به آن چسبانده می‌شود و شکل نهایی ساخته می‌شود. همزمان با انجام این کارها، حرارت نیز به آن داده می‌شود تا نمونه اولیه شکل گیرد و در نهایت از سطح میز جدا شود.
  • شکل دهی ماده پلاستیکی سخت: این روش برای مواد با درجه سختی بیشتری استفاده می‌شود. سطح پرسلان مورد نظر برای ایجاد یکنواختی و سطح صاف، تحت کنترل یک تیغه فولادی قرار می‌گیرد و با حرکت آن، بخش‌های اضافی آن جدا می‌شود. این روش برای کالاهای بلند و گل رس سخت بسیار مناسب است.
  • فشاری: این روش برای جمع کردن و شکل دادن اجسام خشک در یک قالب سخت و یا قابل انعطاف پذیری استفاده می‌شود. در این روش دو نوع فشار بر نمونه اعمال می‌شود: در حالت اول فشار کاملاً یک طرفه بوده و از یک طرف بر نمونه وارد می‌شود، اما در حالت دوم از دو طرف بوده و فشار معادل و مساوی به دو طرف نمونه وارد می‌شود.
  • ریخته گری لغزشی: ر این روش از دوغاب مواد اولیه برای ساخت نمونه مورد نظر استفاده می‌شود. در واقع دوغابی از مواد اولیه تشکیل می‌شود و به قالب مورد نظر ریخته می‌شود. زمانی که این دوغاب به قالب تزریق شد، باید صبر کرد که آب موجود در دوغاب خارج شود و شکل اولیه نمونه تشکیل شود. اگر در این روش آب نمونه خارج نشود و مجبور شویم که از فشار استفاده کنیم، به عنوان ریخته گری فشاری شناخته می‌شود.

شکل دهی به پرسلان

مرحله چهارم: تصفیه به کمک آتش

در این مرحله پرسلان ساخته شده تحت یک حرارت و آتش ملایم قرار می‌گیرد و انتظار می‌رود که مواد آلاینده باقیمانده در آن تبخیر شوند. البته فیلتراسیون مغناطیسی نیز یک بار دیگر در این مرحله انجام می‌شود.

مرحله پنجم: لعاب‌کاری

پس از طی مراحل قبلی، نوبت به اعمال لایه لعاب بر سطح پرسلان می‌شود. قبل از اینکه این مواد به سطح ماده اضافه شوند، باید با آب مخلوط شوند و یک لایه دوغاب لعاب تشکیل شود. این مایع دوغاب از فیلترهای مغناطیسی عبور داده می‌شود و مواد آلاینده آن حذف می‌شود. سپس لایه لعاب با استفاده از روش‌هایی مانند غوطه وری، ریختن یا اسپری به سطح پرسلان انتقال داده می‌شود و صبر می‌شود تا به‌طور کامل خشک شود. انواع مختلف لعاب‌ها را می‌توان با تغییر نسبت مواد تشکیل دهنده مانند آلومینا، سیلیس و کلسیم تولید کرد. به‌عنوان‌مثال، افزایش آلومینا و کاهش سیلیس باعث تولید لعاب مات می‌شود.

مرحله ششم حرارت دهی و آتش زدن

آتش زدن یک مرحله اضافی دیگر است که می‌توان آن را به کمک کوره‌های سنتی یا اجاق‌های مدرن انجام داد. این کوره‌ها به صورت یک محفظه بسته بزرگ هستند که به داخل آنها حرارت دمیده می‌شود. میزان حرارت مشعل و کوره بر کیفیت پرسلان تأثیر مستقیم دارد و برای هر نوع خاص از پرسلان باید یک درجه حرارت خاص استفاده کرد. این کوره‌های معمولاً در اندازه چند صد فوت ساخته می‌شوند و پرسلان درون آن قرار داده می‌شود. در انتهای این کوره یک قسمت خنک‌کننده وجود دارد که پس از خروج محصول نهایی از کوره، درون آن قرار داده می‌شود و صبر می‌شود که محصول نهایی شکل گیرد.

در طول فرایند حرارت دهی، واکنش‌های مختلفی صورت می‌گیرد. اول، ناخالصی‌های ناشی از کربن سوخته شده و از بین می‌روند، آب‌های شیمیایی تبخیر می‌شوند (در 215 تا 395 درجه فارنهایت یا 100 تا 200 درجه سلسیوس)، و کربنات‌ها و سولفات‌ها شروع به تجزیه (در حدود 755 تا 1295 درجه فارنهایت یا 400 تا 700 درجه سانتی‌گراد) می‌کنند. گاز تولید می‌شود که باید از ظروف خارج شود. در گرمایش بیشتر، برخی از مواد معدنی به فازهای دیگر تجزیه می‌شوند، و جریان‌های موجود (فلدسپات و آهک) با مواد معدنی تجزیه کننده برای ایجاد مایع شیشه‌ای (در 1295 تا 2015 درجه فارنهایت یا 700 تا 1100 درجه سانتی‌گراد) واکنش نشان می‌دهند. این فازهای شیشه‌ای برای کاهش تخلخل و پیوند دانه‌ها ضروری است. پس از رسیدن به چگالی مورد نظر (بیشتر از 2195 درجه فارنهایت یا 1200 درجه سانتی‌گراد)، ظروف سرد می‌شوند، که باعث می‌شود که شیشه مایع به حالت جامد تبدیل شود، درنتیجه یک پیوند قوی بین دانه‌های بلوری باقیمانده ایجاد می‌شود. پس از خنک‌سازی، پرسلان کامل است.

[irp posts=”7444″ name=”سرامیک پرسلانی : راهنمایی برای پاسخ به سوالات شما در مورد سرامیک پرسلانی و ویژگی های آن”]

کاربرد پرسلان در صنعت

امروزه از پرسلان در بخش‌های مختلفی صنعتی و پزشکی استفاده می‌شود که هرکدام از آنها بر یکی از ویژگی‌های این محصول تکیه کرده‌اند. به‌عنوان‌مثال، در حوزه الکتریکی از پرسلان به عنوان عایق مغناطیسی در مقره‌ها استفاده می‌شود که اگر به تیرهای برق نگاه کنید آنها را به رنگ قهوه‌ای سوخته می‌بینید.

سرامیک‌های پرسلان در بسیاری از سازه‌های مسکونی و تجاری استفاده می‌شود که علاوه بر زیبایی، از استحکام بالایی برخوردارند و در برابر مواد شیمیایی مقاوم هستند. این موضوع باعث می‌شود که شستشوی مداوم آنها مشکلی ایجاد نکند و امکان استفاده از آنها در بیمارستان‌ها و آزمایشگاه‌ها فراهم باشد.

کاربرد پرسلان در صنعت

بخش دیگر استفاده از پرسلان به حوزه تزئینات و لوازم تزئینی برمی‌گردد که در ساخت میزها و ظروف غذا استفاده می‌شوند. اگرچه ایجاد تفاوت بین چینی و پرسلان بسیار مشکل است، اما افراد بسیاری از ظروف پرسلان استفاده می‌کنند.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد پرسلان و قیمت سرامیک پرسلان با ما در کلینیک ساختمانی به تام در تماس باشید.

دیدگاه شما چیست

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

0

بالا

X