کاربردهای CMC در لعاب سرامیکی

لعاب سرامیکی یک پوشش شیشه‌ای است که روی سرامیک‌ها اعمال می‌شود تا از نظر زیبایی‌شناختی، بادوام‌تر و کاربردی‌تر باشد. شیمی لعاب سرامیکی پیچیده است و برای به دست آوردن خواص مطلوب نیاز به کنترل دقیق پارامترهای مختلف دارد. یکی از پارامترهای ضروری CMC یا غلظت بحرانی میسل است که نقش مهمی در تشکیل و پایداری لعاب دارد.

CMC غلظت سورفکتانت هایی است که در آن تشکیل میسل ها شروع می شود. میسل ساختاری است که وقتی مولکول‌های سورفکتانت در یک محلول جمع می‌شوند و ساختاری کروی با دم‌های آبگریز در مرکز و سرهای آبدوست روی سطح ایجاد می‌کنند. در لعاب سرامیکی، سورفکتانت ها به عنوان پراکنده کننده عمل می کنند که از ته نشین شدن ذرات جلوگیری می کند و باعث تشکیل یک سوسپانسیون پایدار می شود. CMC سورفکتانت مقدار سورفکتانت مورد نیاز برای حفظ یک سوسپانسیون پایدار را تعیین می کند که به نوبه خود بر کیفیت لعاب تأثیر می گذارد.

یکی از رایج ترین کاربردهای CMC در لعاب سرامیکی، پخش کننده ذرات سرامیکی است. ذرات سرامیکی تمایل به ته نشین شدن سریع دارند که می تواند منجر به توزیع ناهموار و کیفیت پایین سطح شود. پراکنده کننده ها با ایجاد نیروی دافعه بین ذرات که آنها را در لعاب معلق نگه می دارد، از ته نشین شدن آنها جلوگیری می کند. CMC دیسپرس کننده حداقل غلظت مورد نیاز برای دستیابی به پراکندگی موثر را تعیین می کند. اگر غلظت ماده پخش کننده خیلی کم باشد، ذرات ته نشین می شوند و لعاب ناهموار می شود. از طرف دیگر، اگر غلظت خیلی زیاد باشد، می تواند باعث ناپایدار شدن لعاب و جدا شدن لایه لایه شود.

یکی دیگر از کاربردهای مهمCMC در لعاب سرامیکیبه عنوان یک اصلاح کننده رئولوژی است. رئولوژی به مطالعه جریان ماده و در لعاب سرامیکی به نحوه جاری شدن و نشستن لعاب بر روی سطح سرامیکی اشاره دارد. رئولوژی لعاب تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله توزیع اندازه ذرات، ویسکوزیته محیط تعلیق و غلظت و نوع پخش کننده است. از CMC می توان برای اصلاح رئولوژی لعاب با تغییر ویسکوزیته و خواص جریان استفاده کرد. به عنوان مثال، یک پراکنده کننده CMC بالا می تواند لعاب سیال تری ایجاد کند که به آرامی و یکنواخت روی سطح جریان می یابد، در حالی که یک پخش کننده CMC کم می تواند لعاب ضخیم تری ایجاد کند که به راحتی جریان پیدا نمی کند.

همچنین می توان از CMC برای کنترل خواص خشک شدن و پخت لعاب سرامیکی استفاده کرد. هنگامی که لعاب روی سطح سرامیکی اعمال می شود، قبل از پختن باید خشک شود. فرآیند خشک شدن می تواند تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله دما و رطوبت محیط، ضخامت لایه لعاب و وجود سورفکتانت ها باشد. از CMC می توان برای اصلاح خواص خشک کردن لعاب با تغییر کشش سطحی و ویسکوزیته محیط تعلیق استفاده کرد. این می تواند به جلوگیری از ترک خوردگی، تاب برداشتن و سایر عیوبی که در طول فرآیند خشک کردن رخ می دهد کمک کند.

CMC علاوه بر نقش آن به عنوان پراکنده کننده و اصلاح کننده رئولوژی، می تواند به عنوان چسبنده در لعاب سرامیکی نیز استفاده شود. بایندرها موادی هستند که ذرات لعاب را در کنار هم نگه می دارند و باعث افزایش چسبندگی به سطح سرامیکی می شوند. CMC می تواند با تشکیل یک لایه نازک بر روی سطح ذرات سرامیکی به عنوان یک اتصال دهنده عمل کند که به نگه داشتن آنها و افزایش چسبندگی کمک می کند. مقدار CMC مورد نیاز به عنوان چسب به عوامل مختلفی از جمله اندازه و شکل ذرات، ترکیب لعاب و دمای پخت بستگی دارد.

در نتیجه، غلظت بحرانی میسل (CMC) نقش مهمی در فرمولاسیون لعاب سرامیکی ایفا می کند.