بخشی از مقاله
زماني كه بشر به استفاده از ظروف سفالين پرداخت، دست ساخته هايش بسيار ابتدائي و عاري از هر گونه تزئين يا پوشش لعاب بود، ولي بتدريج كه ذوق و سليقه و حسن زيبائي شناسي قوت گرفت ظروف سفالين به نقوش گوناگون و سپس به پوشش لعاب آرايش داده شد.
كاوشهاي باستانشناسي در محوطه هاي باستاني ايران مويد آن است كه تسلسل و تكامل ساخت ظروف بي لعاب در قرون متمادي حفظ گرديده و هنرمندان سفالگر با پيشرفت هنر سفلگري همزمان و در كنار ظروف سفالين لعابدار در ظروف بي لعابدار در ظروف بي لعاب نيز مبتكر بوده و اين شيوه و سنت را تا به امروز حفظكرده اند. وفور ظروف بي لعاب به نسبت انواع ديگر سفالينه بعلت كاربرد اين نوع سفالينه در زندگي توده مردم بوده است.
تاريخ گذاري ظروف بي لعاب اوايل اسلام بعلت ادامه سنت سفالگري ساساني ، بسيار مشكل است و بدين سبب متخصصان اين نوع سفالينه را عرب ساساني ناميده اند.
پس از سقوط امپراتوري ساسانيان ( سال 622 ميلادي ) و گرايش ايرانيان بدين مبين اسلام قسمتهائي از اين سرزمين تا مدتها تحت تاثير شيوه هاي هنري گذشته قرار داشته است كه از آنجمله ناحيه درياي خزر مي باشد. در اين منطقه روش و سنت هنر ساساني بويژه در زمينه فلز كاري و سفالگري ادامه يافته و ظروف سفالين بشيوه متقدم ساخته مي شده است.
حفريات باستانشناسي در ناحيه درياي خزر كه محوطه هاي باستاني بيشماري را در بر ميگيرد . كشف ظروف سفالين اواخر ساساني و اوايل اسلامي و قابل مقايسه بودن آنها اين نظريه را اثبات مي نمايد. پژوهشهاي باستانشناسي سالهاي اخير در مراكز تمدنهاي اسلامي ايران چون : نيشابور ، ري، جرجان، سيراف، استخر، تخت سليمان، سلطانيه، فسا، غبيرا و شوش كه در ادوار اسلامي از آباداني و ثروت برخوردار بوده اند شناخت باستانشناسان را در تكامل سفالينه بي لعاب تا حدي آسانتر كرده است. سفالينه بي لعاب اسلامي بسيار متنوع و از جهات مختلف مانند خمير، شكل و تزئين قابل بررسي است.
خمير:
گل خمير كه در ساخت ظروف سفالين بي لعاب بكار برده شده برنگهاي نخودي، قرمز و خاكستري است، كه بصورت نرم و سخت ساخته شده است.
شكل:
سفالگران اسلامي در ساخت ظروف بي لعاب از شكلهاي گوناگون استفاده نموده و ساخت بعضي از ظروف مانند كوزه در ادوار مختلف بيك شكل ادامه داشته است، بطوريكه شناخت و تاريخ گذاري اين نوع ظروف تا حدودي مشكل شده است.
مهمترين گروه سفالينه بي لعاب را خمره، كوزه و آبخوري تشكيل مي دهد كه عموما با خمير قرمز يا نخودي ساخته مي شده و در اغلب كاوشهاي باستانشناسي محوطه هاي اسلامي، به وفور يافت شده است.
اشكال ظروف شامل: خمره، كوزه، آبخوري، كاسه، پياله، بشقاب، گلدان، قمقمه و ديگر انواع ظروف سفالين مورد نياز روز مره زندگي بوده كه هر يك با ويژگيهاي مشخص از نظر بدنه، دسته، پايه و لبه ساخته مي شدند
تعريف سراميك
واژه سراميك كه از كلمه يوناي «كراموس» گرفته شده است به معناي «سفالينه» يا «شيء پخته شده» است. چرا كه منشا پيدايش اين علم، سفالينهها هستند كه بشر اوليه آنها را از گل رس ميساخت و قدمت آنها به بيش از 6000 سال قبل، يعني پيش از كشف و استفاده از فلزات ميرسد و هنوز نيز استفاده از ساختههاي سفالي در جوامع مختلف رونق دارد.
و شايد به همين دليل هرگاه نام سراميك برده ميشود، بسياري از مردم تنها به ياد ظروف سفالي و ديگر سفالينهها ميافتند. در حالي كه علم سراميك نوين محدود به ساخت ظروف گلي و سفالينههاي سنتي ديگر نميشود، بلكه اين علم اكنون به عنوان شاخه بسيار مهمي در علوم مختلف بويژه علوم فني و مهندسي مطرح است و در تمامي علوم و صنايع از جمله در كامپيوترها، راكتورهاي اتمي، صنايع پيچيده الكترونيكي، صنايع ذوب فلزات و ... كاربرد پيدا كرده است.
دكتر واهاك مارقوسيان استاد متالوژي در معرفي اين علم ميگويد:
«امروزه سراميك را هنر ساخت ظروف سراميكي و سفالينهها نميدانيم بلكه آن را به صورت علمي وسيعتر از ساخت اينگونه وسايل تعريف ميكنيم. بر اين اساس ميتوان گفت كه سراميك به طور كلي هنر و علم ساختن و به كاربردن اشياء جامدي است كه اجزاء تشكيلدهنده اصلي و عمده آنها مواد غيرآلي و غيرفلزي است
يعني علم سراميك علاوه بر سفالينهها شامل انواع چينيها، ديرگدازها، فرآوردههاي رسي ساختماني ، مواد ساينده, لعابهاي چيني، سيمان، شيشه، مواد مغناطيس غيرفلزي، فروالكتريكها، تك بلورهاي مصنوعي و محصولات پيچيدهتر ديگر ميشود.
به عبارت ديگر فرآوردههاي سراميكي به دو دسته عمده تقسيم ميشوند كه عبارتند از :
الف – سراميكهاي سنتي كه اساسا مواد اوليه آنها را سيليكاتها تشكيل ميدهند و شامل انواع محصولات رسي، سيمان، شيشههاي سيليكاتي و چينيها ميشود.
ب- سراميكهاي نوين كه براي جوابگويي به نيازهاي مخصوص مانند مقاومت حرارتي بيشتر، خواص مكانيكي بهتر، خواص الكتريكي ويژه و مقاومت شيميايي افزونتر بوجود آمدهاند.»
«به طور كلي مواد و مصالح صنعتي به سه گروه بزرگ فلزات، پلاستيكها و سراميكها تقسيم ميشوند. كه مشخصه اصلي سراميكها، مقاومت بسيار زياد آنها در برابر تاثير مواد شيميايي و دماهاي بالا است يعني بيشتر فرآوردههاي سراميكي مانند اجزاي متشكله خود، در برابر آب، اسيدها، گازها، نمكها و دماهاي بالا مقاومت خوبي دارند و به همين سبب در ساختن قطعات مقاوم نسبت به خوردگي و يا در روشهاي حفاظت از خوردگي از سراميكها استفاده زيادي ميشود.
يكي ديگر از ويژگيهاي مواد سراميكي نيز ارزاني و فراواني نسبي اين مواد است. كه از جمله ميتوان به خاك رس، فلدسپات (به طور عمده شامل سيليكات آلومينيوم)، ماسه كوارتزي (به طور عمده اكسيد سيليسيوم)، اكسيدهاي مختلف آهن و آلومين (اكسيد آلومينيوم) اشاره كرد. حال مهندسان سراميك با كنترل نوع و نسبت تركيب مواد اوليه، فرآوردههاي گوناگوني مانند آجر و كاشي، آجر نسوز، ظروف چيني و سفالي، لعابها (به عنوان روكش فلزات و سراميكهاي ديگر)، آلومين و تيتانات باريوم (در الكترونيك)، دي اكسيد اورانيوم (به عنوان سوخت هستهاي) لعل يا نارسنگ (در ليزر) شيشه و سيمان طراحي و توليد ميكنند.»
مواد نووسراميك هاي پيشرفته
سراميكهاي پيشرفته به دليل برخورداري از ويژگيهايي چون پايداري در دماهاي بالا، استحكام زياد و مقاومت بالا در برابر خوردگي، خواص مغناطيسي و الكتريكي خاص و منحصربهفرد (چون پيزوالكتريسيته، ابررسانايي، عايقبودن يا نيمههاديبودن و …) و ساير خواص در بسياري از صنايع در ليست اجزاي بسيار مهم و استراتژيك قرار گرفتهاند. مثلا" در ماشينسازي و ساخت قطعات صنعتي، خواصي چون استحكام و مقاومت در برابر سايش و خوردگي آنها، بسيار اهميت دارد.
در صنايع شيميايي، مقاومت خوب اين مواد در برابر اسيدها و ساير مواد خوردنده بسيار مورد توجه ميباشد. در صنايع هوا-فضا مقاومت اين مواد در برابر حرارت اهميت دارد، و در صنايع الكترونيك و ارتباطات به علت خواص نوري و الكتريكي خوبي كه دارند، از اجزاي مهم محسوب ميشوند. امروزه سراميكها در قسمتهاي مختلف صنايع اتومبيلسازي نيز روزبهروز كاربرد بيشتري مييابند. چه در سيستم ترمزها و چه در موتورها و ساير اجزاء
در 60 سال اخير در مورد 25 گروه مختلف از سراميكهاي پيشرفته، تحقيقات وسيعي صورت گرفته و بسياري از آنها به توليد رسيدهاند. در سالهاي اخير، شكوفايي و گسترش صنايع الكترونيك و همچنين كاربرد وسيع سراميكهاي پيشرفته در صنايع مربوط به تكنولوژي پزشكي و اتومبيلسازي، موجب رشد چشمگير بازار سراميكهاي پيشرفته گرديدهاست و اكنون اين سراميكها رقمي حدود 50 ميليارددلار را به خود اختصاص دادهاند (بدون احتساب سراميكهاي سنتي، شيشه و مواد نسوز معمولي). اين بازار از نرخ رشد سالانهاي در حدود 7-6 درصد برخوردار بوده و پيشبيني ميشود كه نرخ رشد آن در سالهاي آينده همچنان افزايش يابد.
موادي كه در سالهاي آينده از اهميت روزافزون برخوردار خواهندبود، موادي چون شيشههاي پيشرفته، كربن و كامپوزيتها ميباشند. بطور مثال در سالهاي اخير توجه زيادي به كامپوزيتهاي زمينة سراميكي معطوف شدهاست (بهخصوص به انواعي از اين مواد كه در دماهاي بالا قابل استفاده هستند). مواد كربني و تكنولوژيهاي مربوطه نيز مورد توجه زيادي قرار دارند. سراميكهاي پيشرفته در سالهاي آينده احتمالا" كاربردهاي بسيار حساس و دقيقتري در زمينههاي مختلف پيدا خواهندكرد كه برخي از آنها به قرار زير ميباشند :
ابررساناهاي سراميكي كه اخيرا" نمونههايي از آنها در كابلها و مبدلهاي الكتريكي بكار گرفته شدهاست و احتمالا" سال آينده وارد بازار خواهندشد.
مغناطيسهاي فريتي كه امروزه بازاري به ارزش حدود يك ميليارد دلار را به خود اختصاص دادهاند، همچنان به گسترش پيشرفت خود ادامه داده و با خواص نوين و بهينة خود، پاسخگوي نيازهاي جديد بازار در بخشهاي مختلفي چون الكترونيك و اتومبيلسازي خواهندبود. در صنايع تلفنسازي نيز سراميكهاي پيشرفته، ساخت تلفنهاي همراه كوچك را امكانپذير ميسازند.
در تكنولوژي زيستي (بيوتكنولوژي) در مورد كاشتهاي ميكرونياي تحقيق ميشود كه قرار است به صورت ميكرو رآكتور در بدن كار كنند. پس به حسگرهاي سراميكي در مقياس نانومتري نياز خواهيمداشت.
ساختارهاي گياهي با سيستمهاي بهينهشدة الياف وكانالهاي خود عينا" در مورد ساختارهاي سراميكي شبيهسازي شدهاند و قرار است بعنوان سيستمهاي بسيار مؤثر كاتاليزوري بكار گرفتهشوند.
درتكنولوژي ساخت كامپيوترها نيز امكان وقوع تحولاتي در راستاي استفاده ازتراشههاي si-sic بجاي تراشههاي فعلي سيليكوني وجود دارد. اين موضوع امروزه شديدا" مورد پژوهش و تحقيق قرار گرفتهاست. در صنايع اتومبيلسازي روزبهروز از قطعات الكتريكي بهرة بيشتري گرفته ميشود و استفاده از قطعات سراميكي مينياتوري در اين زمينه بسيار حياتي است.
امروزه شركتهاي بزرگ صنعتي در جستجوي روشهايي هستند كه محصولات خود را هرچه كوچكتر، سبكتر، هوشمندتر و چندمنظورهتر سازند. حركت به سوي چنين محصولاتي به ياري تكنولوژيهايي مانند نانوتكنولوژي امكانپذير خواهدبود.
به ياري نانوتكنولوژي، امكان تأثيرگذاري بر ساختار اتمي مواد وجود دارد. در آن صورت، مواد را ميتوان كاملا" بر اساس خواص مورد انتظار به گونهاي كاملا" آزادانه طراحي نمود و به خواص و كيفيتهاي كاملا" نويني دست يافت. در اين راستا مواد سراميكي نيز نقش اساسي خواهندداشت.
بهطور خلاصه ميتوان گفت كه در آغاز قرن 21، حوزههايي چون فوتونيك، علوم زيستي و فنآوري مواد در مقياس نانو بعنوان مهمترين قلمروهاي پيشرفت علمي و صنعتي معرفي شدهاند و سراميكها در تمامي اين حوزهها، نقش راهبردي خواهندداشت.
اما در كشور ما تا چه حد به اين حوزههاي نوين كاربرد سراميكها و مواد نو توجه شدهاست؟ حوزههايي كه محصولات آنها بسيار استراتژيك بوده و ارزش افزودهاي تا 100 برابر بيشتر از محصولات معمولي سراميكي دارند. متأسفانه عليرغم صحبتهاي زياد و برقراري جلسات متعدد در مكانهاي مختلف و برگزاري كنفرانسها، در اين زمينه هنوز گامهاي عملي برداشته نشدهاست
بهنظر ميرسد كه نخستين گام در اين راستا، تعيين استراتژي گسترش صنعت سراميك (يا بهطور كلي مواد مهندسي) براي سالهاي آينده و برنامهريزي براي دستيابي و گسترش برخي از فنآوريهاي فوقالذكر ميباشد. آنگاه جهت هدايت تحقيقات در زمينههاي داراي اولويت و دستيابي به تكنولوژيهاي مربوطه و حمايت جدي از سرمايهگذاران براي ورود به برخي از اين عرصههـا، بايـد از سوي دولت گامهاي اساسي برداشتهشود؛ چرا كه اگر امروز در اين زمينهها فكر اساسي نشود و برنامهريزي اصولي انجام نگيرد، فردا بسيار دير خواهدبود. فن آوري ضد سايش در سطوح سراميكي
امروزه مواد سراميكي پيشرفته از كاربردهاي وسيع و جديدي در خودروها و ساير صنايع برخوردارند. با افزايش تقاضا نسبت به سطوح با قابليت كار در دماهاي بالا و نياز روزافزون به روانكاري اين سطوح، شيوه هاي روانكاري سراميك ها نيز به سرعت در حال مطالعه و پيشرفت است.
جديدترين روش ابداع شده دراين زمينه روانكاري مرزي با استفاده از تكنولوژي تريبوپليمريزاسيون (Tribopolymerization) است، كه مقاله حاضر سعي در معرفي آن دارد.
اين فناوري براي اولين بار در سال1996، بر اساس ايده تريبوپليمريزاسيون توسط دكترFurey استاد مهندسي مكانيك دانشگاه ويرجينيا معرفي شد. پس از آن، با تلاش و تحقيقاتي كه توسط وي و دكتر Kajdas از دانشگاه ورشو، در دانشگاه ويرجينيا صورت گرفت اين تكنولوژي توسعه يافت و در سال2002 به ثبت رسيد و كاربردهاي وسيعي براي نقش آفريني در آينده پيدا كرد.
