لعاب چیست؟ – ویژگی ها و کاربرد آن

لعاب به پوششی از شیشه گفته می شود که شامل ترکیبات آلی و معدنی است و خاصیت درخشندگی دارد. لعابها با این که ضخامت کمی دارد، دارای سختی بالایی است. این پوشش حالت چسبناک و خمیری دارد و از سابیدن و نرم کردن مواد اولیه به دست می آید. سپس قطعه مورد نظر را در آن فرو برده و پس از آنکه آن را خشک کردند در کوره هایی قرار می دهند تا حرارت ببیند و محصول نهایی به دست آید. لعاب در صنعت سفالگری و سرامیک سازی نقش بسزایی ایفا می کند. در این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک به معرفی لعابها، ویژگی و کاربردهای آن می پردازیم.

دسته بندی لعابها

لعابها بر طبق روش تولید، درجه حرارت و شکل ظاهری به انواع مختلف طبقه بندی می شوند.

لعابهای خام

به کارگیری این لعابها به صورت خام است. ابتدا مواد اصلی و فرعی با آب مخلوط می شوند. سپس عمل آسیاب کردن محصول با افزودن الکترولیت صورت می گیرد. بعد از بررسی عوامل و اهداف دلخواه، لعاب را از آسیاب بیرون آورده و به مدت دو روز در حوضچه های مخصوص نگهداری کرده و سپس به کار می برند.

لعابهای فریت شده

بعد از این که لعابهای خام را در کوره می پزند، آن را آسیاب کرده و به شکل پودر در می آورند که به آن لعابهای فریت شده گفته می شود. این روند موجب غیر محلول شدن لعابهای بازی می شود. در لعاب سربی این عمل باعث کاهش خاصیت سربی و همچنین از دست دادن خواص سمی آن می شود.

لعابهای نمکی

در یک کوره حرارتی و در دمای ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد، مواد اولیه (نمک) تبخیر و اشباع می شود و سپس مانند پوست پرتقال می شود. برای لعاب سرامیک های رنگی با پخت فشرده از لعابهای نمکی استفاده می شود.

لعابهای فلدسپات

این نوع لعابها از موادی همچون کوارتز، فلدسپات، سنگ آهن، کائولن، خاک رس و همچنین پودر ظریف دورریزهای سرامیک به دست می آیند. از ویژگی های مهم این لعابها می توان به شفافیت، سختی بالا و پخت در درجه حرارت بسیار بالا اشاره کرد. در ساخت ظروف سفالی و سنگی از این نوع لعاب ها استفاده می شود.

لعابهای تالک

این نوع لعابها در نتیجه اضافه کردن پودر تالک به لعاب فلدسپات است. رنگ سفید و شفافیت از ویژگی های این گونه لعابهاست. همچنین لعابهای تالک تحت تاثیر عواملی چون دود و ترکی که در اثر بخار به وجود آید، نیست.

لعابهای رنگی

تهیه ی این نوع لعابها به وسیله انواع اکسیدهای رنگی و ترکیبات نمکی صورت می گیرد. دو نوع دمای بالا با درجه پخت ۱۲۵۰ درجه و دمای پایین با درجه پخت کمتر از آن، از انواع این لعابها هستند.

انواع لعاب براساس درجه حرارت

لعابهای درجه حرارت بالا

این لعاب ها مختص لعابهایی است که درجه حرارت بین ۱۲۰۰ تا ۱۴۰۰ درجه سلسیوس پخته می شوند. کاربرد آن ها در ساخت الکتروسرامیک ها، گِل آتشخوار، خاک نسوز، استخوان چینی و استخوان پرسلن یا چینی است.

لعابهای با درجه حرارت متوسط

لعابهایی برای ساخت ظروف سفالی از قبیل کاشی، مواد بهداشتی و … از درجه حرارت متوسطی برخوردار هستند. درجه حرارت استفاده شده برای پخت در این لعابها بین ۱۱۰۰ الی ۱۲۰۰ درجه سلسیوس است.

لعابهای با درجه حرارت پایین

نام دیگر این لعاب ها ماژولیکا است. درجه حرات برای پخته شدن این لعابها مابین ۹۰۰ تا ۱۰۶۳ درجه سلسیوس است. لعابهای با درجه کم برای ساخت ظروف سفالی رنگ روشن، مجسمه های سفالی و … بسیار مناسب است.

انواع لعاب براساس شکل ظاهری

لعاب بی رنگ یا ترانسپارنت

پوشش سطح چینی های بدلی دارای ظرافت لعابهای بی رنگ هستند. این لعابها از ترکیب کلسیم، سیلیس و خاک چینی سفید به دست می آیند. شفافیت و بی رنگ بودن از ویژگی های بارز لعابهای بی رنگ است.

لعاب رنگی

این لعابها دارای جلوه ای رنگی هستند. در این نوع لعاب برای ایجاد رنگ آبی از اکسید مس، برای رنگ زرد از اکسید آهن، برای رنگ سبز از اکسید کروم، برای رنگ ارغوانی از ارغوانی کاسیوس استفاده می شود.

لعاب کدر یا اپک

روکش چینی های بدلی معمولی می تواند از مواد کاربرد این نوع پوشش ها باشد. لعابهای کدر از اکسیدهای سرب، سلیسیم، استرانسیم، نمک و کربنات سدیم تولید می شود. این مواد را پس از مذاب کردن، خنک کردن و سپس پودر کردن، به صورت دوغاب درآورده و اشیا یا ظروف مورد نظر را در آن فرو می برند. نور از این لعاب ها عبور نمی تواند عبور کند.

لعاب مات

وجود کریستال هایی منظم در این نوع لعاب ها باعث شکست نور می شود. این ذرات کریستالی به هنگام کاهش دما در سطح لعاب تشکیل می شوند. کریستال ها مهم ترین دلیل تمایز بین لعاب های مات با دیگر لعاب هاست.

لعاب نیمه مات یا اطلسی

سطح لعاب های نیمه مات نسبت به لعاب مات صاف تر و همگن تر است به همین دلیل به سختی آلوده و به راحتی تمیز می شوند. این نوع پوشش ها از اکسید روی، تیتانیوم، زیرکنیم و قلع به وجود می آید.

مواد اولیه برای تهیه لعاب

برای تولید لعاب از شش دسته مواد استفاده می شود. این مواد عبارتند از مواد دیرگداز، مواد گدازآور، اپسیفایرها، شناورسازها، الکترولیت ها و رنگ ها هستند. در زیر به طور مختصر به توضیح این مواد می پردازیم.

مواد دیرگداز

این مواد از اصلی ترین مواد در تهیه ی لعاب است. کوارتز، فلدسپار و رس از جمله مواد دیرگداز هستند. این مواد در بخش اسیدی ذوب اولیه مشارکت دارند که منجر به تشکیل فرم شیشه می شود.

مواد گدازآور

استفاده از مواد گدازآور وابسته به کاربرد آن هاست. موادی از قبیل بوراکس، کربنات سدیم، کریولیت و فلورین که دارای خاصیت بازی هستند به عنوان مواد گدازآور شناخته شده اند. این مواد در پی واکنش با دیرگدازآورهای اسیدی شیشه آمورف را به وجود می آورند.

اپسیفایرها

این مواد برای سفید کردن و مات کردن با شیشه ترکیب می شوند. هرچند اغلب این مواد دیر گداز هستند، ولی اپسیفایرهای فرعی کریولیت و فلورین که باعث گدازآورتر شدن لعاب می شوند، اپسیفایرهای اکسید قلع، اکسید آنتیموان، سدیم آنتیمونات، اکسید تیتانیوم، سیلیکات زیرکونیوم و اکسید زیرکونیوم را پشتیبانی می کنند.

شناورسازها

این مواد به عنوان مواد افزودنی بکار برده می شوند. با به کارگیری از مواد شناورسازی همچون رس و چسب می توان به تشکیل سوسپانسیون در آب و سایر مایعات کمک کرد. لعاب هایی که به وسیله ی قلم مو به کار برده می شوند از چسب هایی مثل کتیرا، آلژینات ها و صمغ عربی استفاده می شوند.

الکترولیت ها

بوراکس، کربنات سدیم، سولفات منیزیم و منیزیم کربنات الکترولیت هستند. این مواد برای روان کردن دوغاب به کار برده می شوند. الکترولیت ها به تنظیم تراکم یون هیدروژن کمک می کنند. آن ها این کار را با تشکیل محلول های بافر انجام می دهند.

رنگ ها

اکسیدها و نمک ها یا فریت ها از جمله مواد رنگی جهت تولید لعابها هستند. همچنین اکسیدهای مس، کبالت، منگنز و آهن نیز از جمله مواد رنگی اصلی هستند. این مواد رنگی هم می توانند دیرگداز و هم گدازآور باشند.

دلایل استفاده از لعابها

برای زیبا کردن و ایجاد جلوه ی ظاهری در ظروف و اشیا

بالا بردن ظرفیت اشیا در برابرشکاف، خراشیدگی و ترک خوردن

افزایش مقاومت شیمیایی و مکانیکی

ناصافی اشیا را پوشش می دهد

حلالیت پذیری اشیا را در آب، اسیدها و بازها کاهش می دهد

بالا بردن دوام و مقاومت ظروف

مقاومت در برابر رطوبت

خاصیت رنگ پذیری

باعث کاهش نفوذ پذیری ظروف

تاریخچه ی لعاب در ایران

کاربرد لعابها در ایران به هزاره دوم قبل میلاد در شوش برمی گردد. در چغازنبیل شوش مهره های استوانه ای سفالی لعاب داری کشف شده که مربوط به ساکنان مناطق آن شهر و آشنایی آن ها با این هنر است. همچنین ظروف کوزه ای به دست آمده در قلعه زیویه کردستان نشانگر فن لعاب سازی در اقوام ماد است. در دوران هخامنشی نیز تصویر سربازان جاوید، کمانداران پارسی و نقش فروهر بر روی آجرهای لعاب دار نقش بسته است.

انواع روش های لعاب کاری

لعابها پوشش هایی زیبا بر سفال و سرامیک ها است که با روش های مختلفی به آن ها جلا می دهد.

غوطه ور کردن

یکی از روش های لعاب کاری سفال، غوطه ور کردن است. در این روش، ظرف مورد نظر به طول کامل در دوغاب فرو رفته و سریع برداشته می شود. سپس آن را خشک می کنند تا به صورت پودر گچی شود.

روش ریختن

این روش برای مواقعی است که نوع لعاب سطح درونی و بیرونی ظرف یکی نباشد. لعاب درون ظرف در اولویت است. در این روش فنجانی پرداز لعاب درون ظرف ریخته و می چرخانند تا لعاب تمامی درون ظرف را در برگیرد. سپس ظرف را برمی گردانند و سطح بیرونی آن را لعاب کاری می کنند.

روش اسپری زدن

در روش اسپری زدن از پیستوله استفاده می کنند. برای این کار باید تمامی ظرف به طور یکسان و یکنواخت اسپری شود. لعاب این روش باید از روش های ریختن و غوطه ور کردن کم غلظت تر باشد.

روش قلمو

یکی از دشوارترین روش های لعاب کاری است و مربوط به زمانیست که با ضربات و حرکات های قلمو روی ظروف نقش بندی کنند.

آنگوب ها

به دوغاب های گِلی و رنگی در سفالگری می گویند. کل ظرف مورد نظر و یا تزیین آن در حالت مرطوب انجام می گیرد. انگوب ها ترکیبی از گل و موادی هستند که در دمای پخت یکسان با بدنه گلی ایجاد می شوند. در این فرایند آسیبی به بدنه حین پخت وارد نمی شود.