مهندسی مواد سرامیک

مهندسی مواد سرامیک

مهندسی مواد سرامیک
مهندسی مواد سرامیک

مهندسی مواد سرامیک

مهندسی مواد سرامیک

خریدپودر نانو ساختار

پژوهشگر گرامی
با سلام و درود فراوان
یه اطلاع می‌رساند شرکت تامین نانو ساختار آویژه (نانوساو) تولید کننده و عرضه کننده انواع نانو مواد ساخت داخل اعم از نانو کلی، نانولوله‌های کربنی، نانو پودرهای اکسید فلزی و نانو پودرهای فلزی می‌باشد. شما می‌توانید سفارشات خود را از طریق تماس با شماره تلفن‌های ۰۲۱۶۶۵۶۳۲۰۰ و ۰۲۱۶۶۵۶۳۲۲۰یا از طریق سایت و ایمیل این شرکت با همکاران ما در میان بگذارید.

ضمنا از شما پژوهشگر گرامی جهت بازدید از غرفه این شرکت در نمایشگاه مواد و تجهیزات آزمایشگاهی ساخت داخل که در تاریخ ۱۷ تا ۲۱ اردیبهشت ماه در محل نمایشگاه بین‌المللی تهران برگزار می‌شود، دعوت به عمل می‌آورد. با خرید از این شرکت در طول ایام نمایشگاه از ۵۰ درصد تخفیف برخوردار خواهید شد.

کسب رتبه اول عمران در المپیاد کشوری توسط میثم ابوطالبیان الیادرا

کسب رتبه اول رشته عمران را در دوازدهمین مسابقات و المپیاد علمی .عملی کشور را به برادر عزیزم میثم ابوطالبیان الیادرانی از صمیم قلب تبریک میگویم

                                                  بسم الله الرحمن الرحیم

ضمن تشکرازتمامی هنرجویان عزیز شرکت کننده در مرحله عملی مسابقات وبا عرض تبریک به هنرجویان حائز رتبه های برتر استان و با تقدیر و تشکر ویژه از تمامی مدیران،معاونین،هنرآموزان و دبیران محترم شاغل در هنرستانهای فنی و حرفه ای به پیوست نتایج نهائی دوازدهمین دوره مسابقات علمی عملی هنرستانهای فنی وحرفه ای وکشاورزی استان اعلام میگردد. انشاء اله از رتبه های برتر استانی در اولین فرصت و بنحو شایسته تقدیر بعمل خواهد آمد.                                                                                                                                     شایسته است ادارات نواحی و مناطق نیز بنحو مقتضی از هنرجویان برگزیده و سایر عوامل مؤثر در مسابقات تقدیر بعمل آورند.

(http://cms.medu.ir/isffhk/isffhkDocs/news/natayeje%20nahaee92.pdf)

(http://s4.picofile.com/file/7743844187/%D9%85%DB%8C%D8%AB%D9%85.pdf.html)

استاندارد شماره 1692 سیمانهای هیدرولیکی ـ روشهای آزمون شیمی اند

 

آشنایی با مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران

مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران به موجب قانون، تنها مرجع رسمی کشور است که عهده دار وظیفه تعیین، تدوین و نشر استانداردهای ملی (رسمی) میباشد.

تدوین استاندارد در رشته های مختلف توسط کمیسیون های فنی مرکب از کارشناسان مؤسسه، صاحبنظران مراکز و مؤسسات علمی، پژوهشی، تولیدی واقتصادی آگاه ومرتبط با موضوع صورت میگیرد. سعی بر این است که استانداردهای ملی، در جهت مطلوبیت ها و مصالح ملی وبا توجه به شرایط تولیدی، فنی و فن آوری حاصل از مشارکت آگاهانه و منصفانه صاحبان حق و نفع شامل: تولیدکنندگان ،مصرف کنندگان، بازرگانان، مراکز علمی و تخصصی و نهادها و سازمانهای دولتی باشد.پیش نویس استانداردهای ملی جهت نظرخواهی برای مراجع ذینفع واعضای کمیسیون های فنی مربـوط ارسال میشود و پس از دریـافت نظـرات وپیشنهادهـا در کـمیته ملـی مرتبـط بـا آن رشته طرح ودر صورت تصویب به عنوان استاندارد ملی (رسمی) چاپ و منتشر می شود.

پیش نویس استانداردهایی که توسط مؤسسات و سازمانهای علاقمند و ذیصلاح و با رعایت ضوابط تعیین شده تهیه می شود نیز پس از طرح و بـررسی در کمیته ملی مربوط و در صورت تصویب، به عنوان استاندارد ملی چاپ ومنتشرمی گردد. بدین ترتیب استانداردهایی ملی تلقی می شود که بر اساس مفاد مندرج در استاندارد ملی شاره ((5)) تدوین و در کمیته ملی مربوط که توسط مؤسسه تشکیل میگردد به تصویب رسیده باشد...............................................ادامه در ادامه مطلب

ادامه مطلب ...

استاندارد صنایع سیمان

استاندارد صنایع سیمان

 

 


 

 

 

 

تعریف سیمان

 

کلمه ی سیمان یعنی چسب و منظور ازسیمان در مصالح ساختمانی چسبی است که در اثر  ترکیب با آب قادر به چسباندن ذرات شن وماسه به همدیگر بوده و بعد از سفت و سخت شده در آب حل نمی شود.

 

مواد اولیه ی مصرفی

مواد اولیه ی مصرفی در صنعت سیمان عموما سنگ آهک یا مواد حاوی آهک مانند مارل و همچنین مواد رسی مانند خاک رس می باشد.مواد حاوی آهک برای تامین اکسید کلسیم و مواد رسی برای تامین اکسیدهای آلومنیم ، سیلسیم و آهن به کار می روند. اکسید منیزیم ، اکسید پتاسیم و اکسید سدیم نیز در سیمان وجود دارند که مجموعاً درصد وزنی این اکسیدهای فرعی کمتر از 5 درصد است.اکسید های ذکر در دمای بالا ذوب شده و باعث ترکیب شدن اکسیدهای اصلی و ایجاد فازهای سیمان می شوند.

 

انواع سیمان

1:سیمان پرتلند

این سیمان ازمخلوط کردن مواد آهکی و رسی وسایر مواد دارای اکسیدهای کلسیم ،آهن ، سیلسیم و آلومنیم و حرارت دادن تا دمائی مشخص که ذوب جزئی رخ داده و کلینکر ایجاد شود و همچنین آسیاب و مخلوط کردن کلینکر با چند در گچ تولید می شود.

2:سیمان های غیر پرتلند

این نوع خود به دو دسته تقسیم می شود

1-2:سیمان هائی که ترکیب اصلی آنها سیلیکات ها و آلومینات ها می باشد مانند:

    1-1-2:سیمان آلومیناتی که از حرارت دادن سنگ آهک و بوکسیت بدست می آید.

    2-1-2:سیمان سرباره ای که مخلوطی از سرباره ی کوره ذوب و کلینکر سیمان پرتلند است.

    3-1-2:سیمان پوزولانی که مخلوطی از پوزولان وسیمان پرتلند است.

    4-1-2:سیمان انبساطی

2-2:سیمان هائی که ترکیب اصلی آنها سیلیکات ها و آلومینات ها نمی باشد مانند:

    1-2-2:سیمان منیزیم اکسی کلراید (سیمان سورل) که از مخلوط کردن اکسید منیزیم با کلراید منیزیم تولید می شود.

    2-2-2:پلاستر گچی که از دهیدراته کردن کامل یا جزئی گچ ایجاد می شود.

    3-2-2:سایر سیمان ها که به عنوان سیمان نسوز کاربرد دارند مانند سیمان آلومینات باریم و آلومینات استرونسیوم.

فرآیند تولید سیمان...........................................در ادامه مطلب

ادامه مطلب ...

(سرامیک های اکسیدی)سیلیکاتهای کریستالین

سیلیکاتهای کریستالین

 

بسیاری از کانی های طبیعی موجود ومینرالها،سیلیکاتها هستند.در این نوع از مینرالها بر طبق نسبت شعاع

si4+/o2- ساختار تترائدرال ترجیح داده می شود.

الکترنگاتیویته ی پائولینگ اغلب نشان می دهد که پیوند si-o 51 درصد یونی و 49 درصد کوالانت است.بالاترین

درجه ی کوالانسی کوردیناسیون در 3s2 3p6 است.الکترون های لایه ی خارجی si درترکیب پیوند با 4 پیوند جفت

شده ی 3sp6  استوار شده اند، به عنوان مثال در الماس مکعبی.

 این منجر به ترجیح پیوند قوی برای تترائدر4- ((sio4 در هر دو شکل شیشه ای و کریستالین شده است.در این

ترکیب پیوندی نیروی پیوندی 4.4=L است، واز اصل دوم پائولینگ یون اکسیژن باید با دو si4+ درsiO2 هماهنگ

شود.

به اشتراک گذاشتن گوشه های تترائدر معمولا برای sio2 کریستالسین، مینرال های کریستالی و سیلیکات های شیشه

ای شبیه است.

به اشتراک گذاشتن کوشه های اکسید تترائدر از تراکم لایه های یونی جلو گیری می کند.به عنوان مثال درFcc و

Hcp پایه ی اکسیدی. بنابراین،این منجر می شود که سیلیکات های کریستالی ساختار بازی داشته باشد.

یکی از ویژگی های سیلیکات های کریستالی این است که آماده برای جانشین شدن توسط کاتیون های دیگردر محل

تترائدر  si4+است.

مهمترین آنها Al3+است که می تواند کوردیناسیون تترائدر یا اکتا هدررا بپذیرد.وقتی جا نشینی برای si4+ انجام

شد،عدم تعادل ایجاد شده باعث می شود که بتواند به وسیله ی جانشینی OH- به جای O2- (در مینرا لهای رسی) یا به

وسیله اضافه شدن آلکالین یا کاتیونهای آلاکالین در درونی ترین مکانها (در شیشه ها وسیلیکات های کریستالی)

تصحیح شود.این جانشینی جبرانی اجازه ی حل شدن در چگالی بالا را می دهد.

اگر اصل دوم پائولینگ مورد نظر باشد، اغلب شاید تترائدرون (sio4)4- نیازی به تقسیم گوشه هایش نداشته باشد.

مینرال های سیلیکاتی از این رو می توانند برطبق رسانایی در بین تترائدرها طبقه بندی شوند.

 

 

 

 

نسبت اکسیژن به سیلیکون

 

نسبت o/si پارامتر مفیدی برای توصیف رسانندگی بین تترائدر سیلیکا در ترکیبات است.در sio2 کریستالی نسبت

o/si، 2 است که اجازه می دهد همه ی 4 گوشه ی آن به اشتراک گذاشته شود.آن در سه پلی مرف کریستالین اساسی

کریستوبالیت، تریدیمیت و کوارتز اتفاق می افتد.

هر یک ازاین فازها دارای فرمهای دمای بالا و پایین هستند که با تبدیلات فازی به هم مرتبطند،(تریدیمیت فرم متوسط

دارد).فرم دمای بالا اغلب تقارن بالایی دارد.کریستوبالیت فرم بالاترین دماست.آن مقداری شبیه به ساختار زینکوبلند

است.با تترائدر جانشین شده برای اتم ها، اشتراک همه ی گوشه ها نشان داده می شود.

با کاهش نسبت o/si تعداد گوشه های به اشتراک گذاشته شده کاهش می یابد.ویژگی فیزیکی ترکیب اغلب در ساختار

 کریستالسین تقویت می یابد.برای مثال سیلیکات های لایه ای مانند تالک، میکا و رس (o/si=2.5) ،ترکیبات لایه ای

  (si2o5)nکه در آن سه گوشه از تترائدر به اشتراک گذاشته شده است.آنها در زیر با جزئیات بیشتری توصیف

شده اند.

سیلیکاتهای زنجیره ای که آنها o/si برابر با 2.75 تا 3 است، اغلب ویژگی فیبری دارند.پیرکسن ها که مثالی آن

انستاتیت (Mg sio2) است، تک زنجیر (sio3)n2n- دارد.

آمفیبول ها اغلب دارای دو زنجیر هستند (si4o11)n6n-.مثال بسیار عادی مینرال آزبستوز فیبری است.

درا ین نرج از o/si اغلب امکان شکل گیری ساختارهای تترائدر حلقوی ایزوله به وجود می آید. مانند بریل

(Be3 Al2 si6 o18) که در آن 6 تترائدرون si6o1812- حلقی شکل و ولاستونیت Ca sio3 که در آن 3 تترائدرون

 Si3o96-حلقوی شکل وجود دارد.

گام بعدی o/si=3.5 است که در پیرو سیلیکات ها پیدا می شود، که در آن دو تترائدر می تواند یافت شود.

آخرین،ارتوسیلیکات ها که در آن نسبت o/si=4 است،که تترائدر کاملا ایزوله شده است و کاتیون هایی در مرکز

دارد.به عنوان مثال الیوین ) فورستریت Mg2 sio4 و الیوین Fe2 sio4) و زیرکن( (Zr sio4.

 

 

 

 

 

 

ساختار سیلیکات ها

تاثیرات نسبت اکسیژن – سیلیکون روی ساختار درسیلیکات ها.

نسبت o/si                                گروههای سیلیکون – اکسیژن           ساختار سیلیکاتی                   مثال   

 

  4                                                                                      [sio4]4-                  الیوین،فورستریت،زیرکن                                                      

                                                                                       نزوسیلیکاتها (تترائدر)  

                                                                                                                                                                                       

 

3.5                                                                                                                            [si2o7]6-                  همی مورفیت

                                                                                                              سوروسیلیکات (دنبلی)                                        

 

3                                                                                                                      [sio3]n2-                    پیروکسنها

                                                                                                                                        اینوسیلیکات (تک زنجیر)        (ولاستونیت،اسپودمن)

 

2.75                                         [si4011]6-                                     آمفیبول (آزبستوز)

                                                    اینوسیلیکات (دو زنجیر)

 

 

 

2                                    [si2o5]2-                              رسها، کائولینیت، تالک

                                                      فیلوسیلیکاتها (صفحه ای)

 

 

رده ی دیگری از ساختار سیلیکاتها که در آن تمامی گوشه های تترائدر به اشتراک گذاشته می شود دارای شکل سه

بعدی می باشد.این دسته از سیلیکاتها دارای ساختار [sio2] و معروف به تکتوسیلیکاتها (سیلیکاتهای داربستی)می-

 باشند.نسبت o/si این گروه از سیلیکاتها 2 بوده ، فلدسپاتها و کوارتز مثال های از این گروه اند.

 

 

        

 

 

 

 

 

 

 

Sio2                                                                کریستالی

این ماده به صورت اکسیدی فراوانترین اکسید در پوسته ی زمین می باشد، که می تواند به صورت آزاد یا به صورت

 ترکیبی با سایر مواد وجود داشته باشد.این ماده یکی از مهمترین ماده در صنعت سرامیک بوده و بعضی ازخواص

ویژه ی آن اعم ازتقطه ی ذوب بالا،مقاومت خوب در برابر مواد شیمیایی،تعدیل انقباض کلی بدنه (تر به خشک و

خشک به پخت) وبرخی خواص دیگر باعث شده است که به یک ماده ی اصلی درتولید بدنه های سرامیکی تبدیل

 شود.

همانطور که اشاره شد این اکسید دارای منابع طبیعی زیادی می باشد که درادامه به بررسی چند مورد از آنها

 می پردازیم.به طور کلی مهمترین منابع طبیعی Sio2 عبارتند از:

-          کوارتز صخره ای که به صورت رگه ای در بین سنگهای اولیه مثل گرانیت یافت می شود.

 

-          ماسه ها که به صورت طبیعی خرد گردیده اند واغلب دارای ناخالصی هایی از قبیل ترکیبات آهن، منگنز،

 

 زیرکنیم، کلسیم، رس ونمکهای محلول می باشد.

 

-          ماسه سنگها که در آن ذرات ماسه به وسیله ی ملاتی از آهک و رس یا اکسید آهن به یکدیگر متصل شده ان

 

-          فلینت که نوعی از سیلیس های بلور مخفی است که به همراه ذرات بسیار ریز کوارتز به همراه مقادیر کمی آب

و کربنات کلسیم و مواد آلی و هوا تشکیل شده است.

 

پلی مرفهای اصلی سیلیس

 

سیلیس کریستالی دارای سه پلی مرف اصلی کوارتز (Quarts)، تریدیمیت ( (Tridymit و کریستوبالیت

 

(Cristobalit) می باشد.همانطور که می دانیم سیلیس کریستالی از اتصال تترائدرها به وجود می آید ولی نحوه ی

 

 اتصال تترائدرها به یکدیگر تعیین کننده ی نوع پلی مرف به وجود آمده می باشد.

 

اگر تترائدر ها به گونه ای به هم متصل شده باشند که در آن دم راس مثاثی تترائدرها کاملا بر یکدیگر منطبق شده

 

باشد پلی مرف به وجود آمده تریدیمیت می باشد.

 

 

 

 

 


                                                پلان ا ز بالا

 

در حالتی که یکی از تترائدرها نسبت به دیگری با زاویه ی 60 درجه قرار گرفته باشد پلی مرف کریستوبالیت به

 

وجود می آید.

 

 

 

 

 


                                              

                                                 پلان از بالا

 

در حالتی که نحوه ی قرارگیری تترائدرها دارای هیچ نوع نظم خاصی نباشد پلی مرف کوارتز به وجود می آید.

 

 

 

 

 

 


                                             

                                             پلان از بالا

تبدیلات فازها (اثر حرارت بر پلی مرف های سیلیس)

 

 

از میان پلی مرف هایی که برای سیلیس کریستالی نام برده شد فاز کوارتزآن در دمای محیط پایدار است،که این فاز تا

 

درجه ی حرارت 870 همچنان پایدار است،اما با افزایش دما از این مقدارفاز کوارتز به تریدیمیت تبدیل می شود.با

 

افزایش دما تا 1470 تریدیمیت همچنان وجود داشته ودر بالاتر از 1470 به کریستوبالیت تبدیل می شود.در نهایت

 

کریستوبالیت در 1713 به فاز مایع تبدیل می شود.

 

 

کریستوبالیت        1470       تریدیمیت        870         کوارتز

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نمودار تعادلی تبدیلات پلی مرف های سیلیس

در عمل این تبدیلات یک طرفه بوده وغیر قبل برگشت می باشد (Conversion).علاوه براین تغییرات نوع دیگری از

 تغییرات در اشکال سیلیس وجود دارد که در اثر تغییر در زوایای اتصال اکسیژن ها ایجاد می شود،که این تغییرات

برگشت پذیر می باشند(Inversion).تبدیلات اشکال به یکدیگر در بخش مربوط به هر پلی مرف بررسی خواهد شد.

 

عوامل موثر در تبدیلات فازی

دانه بندی : از فاکتورهای تاثیر گذار در زمان تبدیلات فازی بوده، به طوری که هر چه دانه بندی ریزتر باشد تبدیلات

با سرعت بیشتری صورت می گیرد.

وجود کاتالیزور مناسب : وجود کاتالیزور باعث تسریع  تبدیلات فازی می گردد.به طوری که برای تبدیل کوارتز به

کریستوبالیت، اکسیدهای کلسیم و منیزیم و در تبدیل کوارتز به تریدیمیت علاوه بر اکسیدهای ذکر شده اکسیدهای سدیم،

 پتاسیم، آهن و آلومینا کاتالیزورهای مناسبی می باشند.

زمان : تبدیلات مذکور معمولا تدریجی بوده و نیاز به زمان دارند، به همین دلیل می توان با ایجاد عدم زمان کافی از

تبدیلات جلوگیری کرد.

 

پلی مرف کوارتز

 

ترکیب شیمیایی

دارای فرمول شیمیایی Sio2 ،وزن مولکولی 60.08 گرم بوده و ترکیب آن شامل 46.74 درصد Si و53.26 درصد O می باشد.

کوارتز خالص معمولا بیرنگ و شفاف است و در کوهی نامیده می شود.نوع سفید شیری این کانی دارای ناخالصی –

های مکانیکی شامل مواد گازی ، جامد و مایع می باشد که از جمله می توان Co2-H2o-CH2-Nacl-Caco3 را نام

برد.گاهی بلورهای بسیار ریز روتایل و آکتینولیت نیز همراه با آن یافت می شود.

انواع کوارتز

1 –  درکوهی : این نوع کوارتز کاملا به صورت خالص و بدون هر نوع ناخالصی بوده و بیرنگ و دارای بلوری

بسیار شفاف می باشد.

2 – آمیتیست : این نوع دارای ناخالصی های اکسید آهن بوده و به همین دلیل به رنگ بنفش دیده می شود.هر چه

میزان ناخالصی در آن افزایش یابد رنگ آن شدیدتر می شود.Fe2o3 میتواند به شکل کلوئیدی در شبکه ی بلوری

کوارتز پراکنده شود یا به صورت FeOOH به صورت محلول جامد در کوارتز موجود باشد که در این صورت Fe3+

به جای Si4+ و (OH)-  به جای  O2-و یا Fe3+ به صورت بین نشین در بین اتم های شنکه ی بلوری قرار می گیرد.

3 – کوارتز دودی : همانطور که از نام آن پیداست این نوع کوارتز به رنگ دودی بوده واحتمالا این رنگ آن ناشی

 از جانشینی Fe3+ به جای Si4+ در ساختار بلوری و یا وجود حفره های اتمی در ساختار بلوری این کانی می باشد.

4 – سیترین : این نوع دارای رنگ زرد طلایی یا زرد لیمویی می باشد که در اثر حرارت به آمتیست و کوارتز

 دودی تبدیل می گردد.در طبیعت به مراتب کمتر از آمتیست یافت می شود.  

5 - رز کوارتز: در اثر وجود Tio2 این کوارتز به صورت صورتی دیده می شود.سوزن های روتایل به اندازه های

مختلف میکروسکپی تا ماکروسکپی در درون کورتز قابل تشخیص هستند.

6 – کوارتز یاقوتی : به رنگ آبی تیره که در اثر محبوس شده الیافی کروکیدولیت در درون آن می باشد.

7 – پراسم : به رنگ سبز است که در اثر محبوس شده سوزن های سبز آکتینولیت در درون کوارتز ایجاد می شود.

8 – آونتون : دراثر وجود بلورهای بسیار کوچک میکا در درون کوارتز به رنگ قرمز متمایل به زرد یا قهوه ای

دیده می شود.

9 – کوارتز شیری : دراثر حبس شدن ذرات سیار ریز مایع ، گاز یا بلورهای بسیار ریز نمک در آن به رنگ شیری

دیده می شود.

کریستالوگرافی

نسبت های محوی : 1:1.10013 a:c =

ابعاد سلولی : 4.9133 = a، 5.4053 c= ، 3 z= ،113 V=

سیستم کریستالی : تریگونال - تراپزاهدرون.

ساختمان بلوری

فاز حرارت بالای آن که بتا کوارتز نام دارد در سیستم هگزاگونال متبلور می شود.نوع آلفا که دردمای پایین تر از

573 درجه ی سانتی گراد پایدار است در سیستم تریگونال متبلور می شود.

دو شکل زیرنشان دهنده ی ساختار بلوری بتا کوارتز و آلفا کوارتز را در راستای عمود بر محورC  روی سطح

(0001) می باشد.در هر تترائدر [Sio4]4- دو یون اکسیژن کمی بالاتر از یون سیلسیم و دو یون دیگر کمی پایین تر

از آن قرار دارد.

 

 

 

 

 

 

(a) : β- کوارتز (b) : α کوارتز

ساختار کریستالی کوارتز آلفا و بتا اندکی با هم تفاوت دارد.در شکل فوق تنها یونهای Si4+ به تصویر کشیده شده اند.

این یونها به وسیله ی یون های اکسیژن احاطه شده و در حفره های تترائدری که ناشی از یون های اکسیژن می باشد

قرار دارند.β کوارتز فرم اصلی این پلی مرف بوده و α کوارتز فرم فرعی آن می باشد.

تبدیلات اشکال کوارتز به یکدیگر معمولا از نوع جابجاساز بوده و همراه با اندکی تغییر در زوایای بین اتمی می باشد

هنگامی که تبدیل از β به α صورت می گیرد باعث کاهش تقارن می شود.همچنین در اثراین تبدیلات تراکم بیشتر

شده و چگالی افزایش می یابد.اما در حالت برعکس چگالی کاهش می یابد که اثر این افت چگالی با افزایش حجم

نمایان می شود ،که این در نمودار زیر نشان داده شده است.اما این تبدیلات روی پیوند بین اتم ها تاثیری ندارند.

 

β کوارتز   573      α کوارتز

2.60                   2.65      :دانسیته

 

 

 

 

 

 

 

نمودار فوق تغییرات حجمی در مرحله ی تبدیل کوارتز α به β را نشان می دهد.

 

خواص فیزیکی کوارتز

کوارتز دارای سختی 7 در مقیاس موهس است، فاقد رخ بوده و سطح شکست صدفی دارد.

چگالی آن 2.5 تا 2.8 گرم بر سانتیمتر مکعب است.نوع خالص آن دارای وزن مخصوص 2.65 گرم بر سانتیمتر

مکعب می باشد.

کوارتز قادر است اشعه ی مافوق بنفش را از خود عبور دهد.

این کانی دارای خاصیت پیزوالکتریسیته بوده و دراثر اعمال فشارهای مکانیکی تولید با الکتریکی می کند.

نقطه ی ذوب کوارتز 1730 درجهی سانتی گراد می باشد.

کوارتز به استثناء اسید HF، با سایر اسیدها هیچگونه واکنشی نشان نمی دهد.نتیجه ی اثر این اسید بر روی کوارتز

ترکیب فرار SiF4 می باشد.مواد قلیایی با این کانی واکنش نشان می دهد.

دارای کلیواژ(0110) غیر قابل تشخیص.

دارای رنگ سبز، بی رنگ ، بنفش ، خاستری و زرد.

Piezoelectricity

Quartz shows a strong piezoelectric effect perpendicularly to the prism axis. Applying pressure on a quartz crystal generates an electrical polarization along the pressure direction. Alternatively, applying an electrical tension leads to a mechanical deformation of the crystal.

خاصیت پیزوالکتریک

کوارتز عمود بر محور منشوری خاصیت پیزوالکتریک قوی نشان می دهد.هعمال فشار به کریستال کوارتز باعث

 تولید دو قطبی الکتریکی در جهت فشار می شود.همجنین اعمال تنش الکتریکی منجربه تغییر شکل مکانیکی کریستال

 می شود.

 

پلی مرف تریدیمیت

ترکیب شیمیایی

دارای فرمول شیمیایی Sio2 ،وزن مولکولی 60.08 گرم بوده و ترکیب آن شامل 46.74 درصد Si و53.26 درصد

 O می باشد.

β تریدیمیت فاز دما بالای با شبکه ی بلوری ارتورمبیک به آسانی به فاز حرارت پایین α تریدیمیت با ساختمان

بلوری هگزاگونال تبدیل می شود.تریدیمیت α می تواند در فشار جو با گذشت زمان به فاز پایدار کوارتزα تبدیل شود.

تبدیل تریدیمیت β به کوارتزβ به علت تفاوت قابل توجه در ساختار بلوری آنها با همدیگر به کندی صورت گرفته و با

تغییر چگالی و حجم همراه است (چگالی تریدیمیتβ 2.27 گرم بر سانتیمتر مکعب و چگالی کوارتزβ 2.60 گرم بر

سانتیمتر مکعب می باشد).

α تریدیمیت       117      β تریدیمیت

2.30                            2.26 : دانسیته

کریستالوگرافی  وساختار بلوری

 نسبت های محوری :0.5769:1:4.7551 a:b:c=

ابعاد سلولی : 9.932 a= ،17.216 b= ،81.864 ,  c=90=α ،90=β ،90=γ ،13997.87 V=

ساختار کریستالی : تری کلینیک – پدیال.

               

شکل زیر سلول واحد تریدیمیت را نشان می دهد.

 

 

 

 

خواص فیزیکی

وزن مخصوص تریدیمیت 2.28 تا 2.33 گرم بر سانتیمتر مکعب بوده و میانگین آن 2.3 می باشد.

سختی آن 6.5 تا 7 (پریت – کواتز) می باشد.

دارای کلیواژ (0001) غیر قابل تشخیص و (1010) ناقص می باشد.

دارای رنگهای سفید ، بی رنگ ، سفید مایل به زرد و خاکستری می باشد.

شکننده ودارای جلای شیشه ای می باشد.

منابع اولیه

این مینرال به صورت طبیعی بسیار کمیاب است و معمولا برای تولید آن از روشهای سنتزی کوارتز استفاده می شود.

نحوه ی تولید:ابتدا ذرات کوارتز با 2.5% آهک ( آهک به عنوان کاتالیزور در تبدیل کوارتز به تریدیمیت عمل می-

 کند) ترکیب می شود.سپس مورد عملیات حرارتی قرار می گیرد.تا درجه ی حرارت 750 درجه ی سلسیوس ذرات

 کوارتز در زمینه ای از آهک قرار دارد، در بالاتر از 800 درجه ی سانتی گراد واکنش بین سطوح کواتز و آهک

آغاز می شود.این واکنش معمولا به صورت انحلال ذرات کوارتز در آهک می باشد که باعث به وجود آمدن شیشه ی

سیلیسی – آهکی می شود.با افزاش درجه ی حرارت وزمان درصد سیلیس دراین شیشه افزایش می یابد.سپس شیشه

در درجه حرارت های 1250 تا 1300 درجه متبلور شده و تولید کریستوبالیت می کند.با بالا رفتن درجه ی حرارت

ذرات کوارتز مستقیما به کریستوبالیت تبدیل می شود.با افزایش درجه ی حرارات کریستوبالیت در شیشه ی سیلیسی  

– آهکی حل می شود.با افزایش بیشتر درجه ی حرارت تبدیل کوارتز به کریستوبالیت افزایش یافته و مقدار شیشه ی

سیلیسی – آهکی بیشترمی شود.در حین حرارت دادن در درجه حرارت ماگزیمم شیشه ی سیلیسی – آهکی از سیلیس

 اشباع شده و در میزان معینی از اشباع شروع به تبلور می کند و سیلیس را به صورت تریدیمیت رسوب می دهد.این

عمل میزان اشباع شدگی شیشه را از سیلیس کاهش داده و در نتیجه کریستوبالیت بیشتری می تواند حل شود.در نتیجه

واکنش به صورت زیر پیوسته ادامه می یابد.

تریدیمیت                      شیشه ی اشباع شده                    کریستوبالیت