نانوالیاف سرامیکی
دانشمندان مواد در آمریکا و اسپانیا، یک روش جدید به نام ریسندگی لیزری
اختراع کرده‌اند که نانوالیاف بی‌شکل خیلی طولانی با طول چندین سانتی‌متر
و پهنای 35 نانومتر تولید می‌کند. این پیشرفت می‌تواند منجر به تولید
نانوالیافی که
تقریباً به‌صورت پیوسته درهم تنیده شده‌اند، شود
.
تصاویری از الیاف تولید شده با روش ریسندگی لیزری. (a) تصویر میکروسکوپ
الکترونی پیمایشگر انتشار میدانی. یک مخلوط از نانوالیاف و میکروالیاف
را نشان می‌دهد. (b) تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری از یک نانوالیاف
منفرد با قطر تقریبی 50 نانومتر. شکل کوچک، الگو پراش است که ساختار
بی‌شکل آن را نشان می‌دهد.
ساختارهای شبه یک‌بعدی از قبیل نانوسیم‌ها، نانوتسمه‌ها، نانومیله‌ها و
نانولوله‌ها خواص الکتریکی و مکانیکی بی‌نظیری دارند. به نظر می‌رسد آنها
بتوانند در زمینه‌هایی مانند مواد کامپوزیتی، حسگرها، کاتالیزورها،
الکترونیک و زیست‌پزشکی تحول زیادی ایجاد کنند. در حال حاضر، این ساختارها
به‌وسیله رشد مبتنی بر محلول یا فاز بخار تولید می‌شوند.
دانشمندان تمایل دارند با یک روش فنی با صرفه اقتصادی، انواع طویل از این
مواد در مقیاس نانو را تولید کنند. هر چند در حال حاضر، آنها فقط
می‌توانند الیاف میکرومتری را با استفاده از چندین روش مبتنی برکشیدن یک
دسته از مواد پیش‌ماده‌های ویسکوز مذاب تولید کنند.
اکنون، جوآن پاو و همکارانش در دانشگاه ویگو و آدرین مان و همکارانش در
دانشگاه روتگرز، بر این مشکل غلبه کرده‌اند. این محققان در یک فرایند
فیزیکی ساده که در آن از هیچ کاتالیست، قالب یا معرف دیگری استفاده
نمی‌شود و فقط شامل پیش‌ماده با ترکیب الیاف خواسته‌شده است، نانوالیاف
بی‌شکل خیلی طولانی تولید کرده‌اند. با این روش می‌توان موادی که در دمای
بالا ذوب می‌شوند و با روشهای مشابه دیگر از قبیل الکتروریسندگی نمی‌توان
از آنها الیاف تولید کرد را به‌صورت مستقیم به نانوالیاف تبدیل کرد.
در روش ریسندگی لیزری، از یک لیزر با توان بالا برای بریدن یک صفحه از
پیش‌ماده سرامیکی از قبیل سیلیکا یا آلومینا استفاده می‌شود. این روش جدید
تضمین می‌کند که در هر دفعه فقط حجم کوچکی از سرامیک که به‌صورت سیال است
ذوب شود (کناره‌های قسمت بریده‌شده). بعد از انجام این کار، یک نازل مافوق
صوت یک جت گاز با سرعت بالا را در قسمت بریده‌شده تزریق می‌کند. سپس این
ماده مذاب ویسکوز در یک فرآیند کشیدن و باریک کردن ساده، به‌سرعت و
به‌وسیله جت گاز کشیده و سرد می‌شود. در نهایت یک شبکه تخریب‌شده از
نانوالیاف و میکروالیاف بی‌شکلِ به هم‌تنیده، تشکیل می‌شود (شکل را
ببینید) .
فلیکس کوینترو، یکی از این محققان، می‌گوید: «این پیشرفت هیجان‌آور است
زیرا طبیعت فیزیکی (بیش از طبیعت شیمیایی) این روش اجازه تولید نانوالیاف
بی‌شکل خیلی طولانی درهم‌تنیده را می‌دهد. بعضی از کاربردهای این
نانوالیاف شامل نانوکامپوزیت‌ها، مهندسی بافت، حسگرها و انواع جدید
بافته‌هاست». این گروه، اکنون روی کنترل بهتر این فرآیند و ساخت ترکیبات
جدید کار می‌کنند.
این محققان نتایج کار خود را در مجله Appl. Phys. Letter منتشر کرده‌اند.
ستاد فناوری نانو
به مواد (معمولاً جامد)ی که بخش عمدهٔ تشکیل دهندهٔ آنها غیرفلزی و غیرآلی باشد، سرامیک گفته می‌شود.
این تعریف نه‌تنها سفالینه‌ها، پرسلان(چینی)، دیرگدازها،محصولات رسی
سازه‌ای، ساینده‌ها، سیمان و شیشه را در بر می‌گیرد، بلکه شامل آهنرباهای
سرامیکی، لعاب‌ها، فروالکتریک‌ها، شیشه-سرامیک‌ها، سوخت‌های هسته‌ای و ...
نیز می‌شود.
برخی‌ها آغاز استفاده و ساخت سرامیک‌ها را در حدود ۷۰۰۰ سال ق.م. می‌دانند
در حالی که برخی دیگر قدمت آن را تا ۱۵۰۰۰ سال ق.م نیز دانسته‌اند. ولی در
کل اکثریت تاریخنگاران بر ۱۰۰۰۰ سال ق.م اتفاق نظر دارند. (بدیهی است که
این تاریخ مربوط به سرامیک‌های سنتی است.)
واژهٔ سرامیک از واژهٔ یونانی کراموس گرفته شده‌است که به معنی سفال یا شیء پخته‌شده‌است.
تاریخچه سفال و سرامیک تاریخچه سرامیک در ایران : سفال یکی از مهم ترین و
قدیمی ترین دست ساخته های هنر بشری است که از آغاز کار سفالگری تاکنون هم
چنان پایدار مانده است. مردم سرزمین ایران به سبب موقعیت خاص جغرافیایی و
قرار گرفتن بر سر راه شاهراه تمدن ها, نه تنها از نخستین سازندگان آثار
سفالی بوده اند بلکه چیره دست ترین سازنده به شمار می رفته اند. در ایران
در چهار منطقه مسکونی, سفالگری رواج داشته است: 1- منطقه غرب کوه های
زاگرس نزدیک کرمانشاهان 2- کرانه های جنوبی دریای خزر 3- شمال غرب
اذربایجان 4- جنوب شرق ایران در حاشیه کویر و نواحی مرکزی ایران نیز سفال
هایی با قدمت هشت هزار ساله به چشم می خورد. کهن ترین اشیائ سفالی بدست
آمده در کاوش های باستانی ایران اثار مکشوفه از گنج دره تپه در استان
کرمانشاه است که به هزاره هشتم قبل از میلاد بر می گردد. همین طور مناطقی
چون غتری در جنوب مازندران نزدیکی بهشهر (هشتم قبل از میلاد) و در مرحله
دوم منطقه زاغه دردشت قزوین, چشمه علی نزدیک تهران و تپه سیلک کاشان. سفال
های مکشوفه از نقاط مذکور خشن و دارای مغز نرم است که موای مانند کاه خرد
شده و سبزیجاتریز برای چسبندگی به مخلوط اولیه یعنی آب و خاک افزوده اند و
چرخ سفالگری هنوز مورد استفاده قرار نگرفته است و همین طور حرارت کوره
قابل کنترل نبوده است و سفال کاملا سخت و یکرنگی بدست نمی آمده است و گاهی
مغز به علت کمی درجه حرارت خاکستری متمایل به سیاه باقی مانده است ( هزاره
ششم ق.م.). مرحله بعد سفالسازی تکامل بیشتری می یابد و و از شن نرم و پودر
شن بههمراه خاک استفاده می کردند تا ظروفی با جداره بسیار رظریف و نازک
بسازند. در این دوره ساخت ظروف با کف مقعر و بدنه محدب آغاز شد. در هزاره
چهارم ق. م. با اختراع چرخ سفالگری و استفاده از آن در شکل بخشیدن به ظروف
سفالی تحولی جدید در صنعت سفالسازی آغاز می شود و هم چنین تزیینات روی
ظروف تنوع بیشتری پیدا می کند.
سرامیک‌ها از لحاظ کاربرد به شکل زیر طبقه‌بندی می‌شوند:
سرامیک‌های سنتی(سیلیکاتی)
سرامیک‌های مدرن(مهندسی)
سرامیک های اکسیدی
سرامیک هایغیر اکسیدی
سرامیک‌های اکسیدی را از لحاظ ساختار فیزیکی می‌توان به شکل زیر طبقه‌بندی کرد:
سرامیک‌های مدرن مونولیتیک (یکپارچه)
سرامیک‌های مدرن کامپوزیتی
متن ایتالیک== انواع سرامیک‌ها == ===ک‌ها همان سرامیک‌های سیلیکاتی هستند. مثل کاشی، سفال، چینی، شیشه، گچ، سیمان و ...
کاربردهای مختلف مواد سرامیکی
در زیر کاربردهای رایج مواد سرامیکی به همراه چندنمونه از مواد رایج در هر کاربرد آورده شده‌است:
الکتریکی و مغناطیسی
عایق‌های ولتاژ بالا (AlN- Al2O3)
دی الکتریک (BaTiO3)
پیزوالکتریک (ZnO- SiO2)
پیروالکتریک (Pb(ZrxTi1-x)O3))
مغناطیس نرم (Zn1-xMnxFe2O4)
مغناطیس سخت (SrO.6Fe2O3)
نیمه‌رسانا (ZnO- GaN-SnO2)
رسانای یونی (β-Al2O3)
تابانندهٔ الکترون (LaB6)
ابررسانا (Ba2LaCu3O7-δ)
سختی بالا
ابزار ساینده، ابزار برشی و ابزار سنگ‌زنی (2O3TiN-Al)
مقاومت مکانیکی (SiC- Si3N4)
نوری
فلورسانس (Y2O3)
ترانسلوسانس(نیمه‌شفاف) (SnO2)
منحرف کنندهٔ نوری (PLZT)
بازتاب نوری (TiN)
بازتاب مادون قرمز (SnO2)
انتقال دهندهٔ نور (SiO2)
حرارتی
پایداری حرارتی (ThO2)
عایق حرارتی (CaO.nSiO2)
رسانای حرارتی (AlN - C)
شیمیایی و بیوشیمیایی
پروتزهای استخوانی P3O12(Al2O3.Ca5(F,Cl))
سابستریت (TiO2- SiO2)
کاتالیزور (KO2.mnAl2O3)
فناوری هسته‌ای
سوخت‌های هسته‌ای سرامیکی
مواد کاهش‌دهنده‌ی انرژی نوترون
مواد کنترل کننده‌ی فعالیت راکتور
مواد محافظت کننده از راکتور
منبع: دانشنامه آزاد
ba salam,va tabrik babate webloge khubetun,manam ye weblog raje be mohadesi pushak daram az daneshga yazd,age mayel bashin tabadole link konim