تاثیر ویژگی های گرانول بر خواص بدنه های پرس شده سرامیکی

اصطلاح گرانول بطور پیوسته در صنعت سرامیک برای شناساندن آگلومره های بزرگ که عمداً بوسیله ی افزودن یک کمک گرانول کننده برای بهبود شکل پذیری ایجاد می شوند، بکار برده می شود. این توصیف پایه فرآیند های شکل دهی هدفمند (بعنوان مثال تولید گرانول توسط خشک کردن پاششی) است. روش های تهیه گرانول، شامل گرانول سازی مستقیم و خشک کردن پاششی (اسپری درایر) است. گرانول سازی مستقیم شامل، گرانول سازی توسط پرس، اکستروژن و پاشش است. مزایای تبدیل مواد به گرانول را به صورت زیر می توان بیان نمود: 1- سیلان بهتر و آسانتر پودر بدنه و در نتیجه توزیع شدن بهتر پودر در قالب دستگاه پرس و متراکم شدن یکنواخت تر آن. 2- خرد شدن گرانول ها در اثر فشار و رسیدن به قطعه ای با دانسیته و استحکام بالا. 3- جلوگیری از نقایص متورق یا لایه لایه شدن بدنه ی پرس شده در اثر استفاده از ذرات بسیار ریز. 4- انتقال بهتر پودر در لوله ها و مجاری دستگاه های اتوماتیک و نیمه اتوماتیک پرس پودر. 5- تسهیل در امر تخلیه ی هوا در سیستم های پرس دارای پمپ خلا. 6- جلوگیری از پراکنده شدن گرد بدنه به صورت ذرات معلق در هوا که می تواند سلامت و بهداشت کارکنان را به خطر اندازد. در گرانول های تولیدی، توزیع اندازه گرانول و شکل آن از اهمیت بالایی برخوردار است، چرا که با تغییر این دو مورد می توان شرایط گرانول و بدنه ی پرس شده را تحت کنترل قرار داد. شکل های مختلف گرانول شامل کروی، پیراشکی و غیرکروی تاثیر بسیار زیادی بر خواص گرانول و بدنه پرس شده دارند. در صنعت کاشی و سرامیک استفاده از توزیع اندازه دانه گرانول و شکل آن جهت دستیابی به میزان استحکام خام، استحکام پخت و جذب آب مناسب حلقه ای گم شده است و برای تنظیم این موارد معمولاً با تغییر ترکیب مواد اولیه، فشار پرس، دمای بیشینه و منحنی پخت سعی بر تغییر موارد فوق الذکر و قرارگیری آن ها در استاندارد تعریف شده برای کاشی تولیدی خود هستند که هر کدام می توانند دارای معایبی چون استهلاک بیشتر دستگاه ها، هزینه بیشتر ناشی از استفاده از انرژی بالاتر و یا مواد اولیه با کیفیت بالاتر باشند. حال آنکه می توان با مهندسی خشک کن پاششی، توزیع اندازه و شکل گرانول های محصول را جهت کنترل مشخصات بدنه های سرامیکی با استانداردهای مورد نظر در محدوده ی مناسب انتخاب کرد. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر توزیع اندازه و شکل گرانول بر خواص گروه گرانول نتیجه و نیز بدنه های پرس شده می باشد. در این رابطه، در ابتدا به بررسی برخی از فاکتورهای خشک کن پاششی و دوغاب بر توزیع اندازه و شکل گرانول نهایی پرداخته می شود. در فصل دوم مختصری از تعاریف دسته بندی مواد ارائه می گردد و سپس به بررسی انواع روش ها موجود جهت تولید گرانول پرداخته می شود. همچنین پس از بررسی ویژگی های گرانول، اثر این ویژگی ها بر پرس بدنه های سرامیکی بیان می گردد. در فصل سوم روش انجام پژوهش بیان می گردد. این فصل شامل معرفی مواد، وسایل و دستگاه های مورد استفاده و روند انجام پژوهش است. در فصل چهارم علل نتایج بدست آمده از تغییرات چهار فاکتور دمای ورودی خشک کن، فشار افشانک و دانسیته و ویسکوزیته دوغاب بر توزیع اندازه و شکل گرانول به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیر فشار بر ویژگی های بدنه های سرامیکی بررسی گردیده و نشان داده شده است که فشار تسلیم برای گرانول های دارای اندازه و شکل متفاوت تغییر می کند. در ادامه به بررسی اثر توزیع اندازه و شکل گرانول بر ویژگی های گروه گرانول و بدنه های پرس شده سرامیکی پرداخته می شود. در فصل پنجم پس از ارائه نتایج نهایی، پیشنهاداتی جهت ادامه کار در روند این پژوهش ارائه می گردد.