Tài liệu Vật liệu gốm xứ

Bieân soaïn: Huyønh Ngoïc Minh 1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHÖÔNG 1: MÔÛ ÑAÀU CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt PHÂN LOẠI VẬT LIỆU GỐM SỨ Nhöõng phöông phaùp phaân loaïi chuû yeáu laø:  Theo thaønh phaàn hoùa vaø thaønh phaàn pha: vaät lieäu heä Al2O3-SiO2, heä MgO-SiO2, heä Al2O3-SiO2-CaO, thuûy tinh...  Theo ñoä xoáp cuûa vaät lieäu: vaät lieäu xoáp, sít ñaëc, keát khoái...  Theo caáu truùc haït vaät lieäu: goám thoâ, goám mòn...  Theo coâng duïng cuûa vaät lieäu: goám xaây döïng, goám myõ thuaät, goám kyõ thuaät...  Theo truyeàn thoáng hình thaønh: ñaát nung, saønh, söù, baùn söù, fajans, malorca...  Theo thaønh phaàn khoaùng chính trong saûn phaåm: goám mulit, goám corund... 3 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt PHÂN LOẠI VẬT LIỆU GỐM SỨ 4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CÁC NHÓM SẢN PHẨM GỐM SỨ  Vật liệu từ các hợp chất silicat  Vật liệu từ oxyt tinh khiết  Đơn tinh thể  Các loại nitrid, carbid, borid và silicid  Gốm thủy tinh  Vật liệu điện kỹ thuật (sứ cách điện, bán dẫn, sợi quang dẫn  Lớp phủ gốm tạo thành trong môi trường plasma 5 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt PHÂN LOẠI CERAMIC THEO CHỨC NĂNG CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt PHÂN LOẠI CERAMIC THEO CHỨC NĂNG (TT) Ñoà noäi thaát CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt VẬT LIỆU SILICAT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ  Sơ đồ công nghệ cho gốm sứ, và vật liệu chịu lửa bao gồm các công đoạn chính: Nguyên liệu Nghiền, trộn phối liệu Tạo hình Sấy Nung   1/28/2020 Trong sản xuất sứ, còn thêm công đoạn tráng men và trang trí. Tuøy thuoäc vaøo chuûng loaïi saûn phaåm, coù theå coù coâng ngheä nung saûn phaåm moät laàn hoaëc hai laàn. Neáu keå tôùi nung maøu trang trí treân men, saûn phaåm coù theå phaûi qua löûa laàn thöù ba hoaëc nhieàu hôn. VẬT LIỆU SILICAT CuuDuongThanCong.com 10 https://fb.com/tailieudientucntt N g u y e ân l i e äu H 2 O N g u y e ân l i e äu H N g h i e àn t r o än 2 N g u y e ân l i e äu O H M a ùy n g h i e à n t r o ä n 2 O M a ùy n g h i e à n t r o ä n ( h o à r o ùt ) B e å h u y e àn p h u ø S a áy p h u n B e å h u y e àn p h u ø Bôm K h o b o ät k h o â Ñ a át th a ûi SÔ ÑOÀ QT SAÛN XUAÁT MOÄT SOÁ SAÛN PHAÅM GOÁM THEO CAÙC PP TAÏO HÌNH KHAÙC NHAU L o ïc e ù p R o ùt v a øo k h u o â n M o äc UÛ E Ùp t a ïo h ì n h T a ïo h ì n h S a áy S a áy S a áy T r a ùn g m e n T r a ùn g m e n N ung N ung K h o p h a â n l o a ïi K h o p h a â n l o a ïi S a ûn p h a å m S a ûn p h a å m P h e á p h a åm P h e á p h a åm v a ø ñ a át th a ûi Ñ a á t d e ûo T r a ùn g m e n N ung PP EÙP BAÙN KHOÂ a) CuuDuongThanCong.com PP EÙP DEÛO b) https://fb.com/tailieudientucntt P h a ân l o a ï i S a ûn p h a å m PP ÑOÅ ROÙT c) SƠ ĐỒ QT SẢN XUẤT MỘT SỐ SẢN PHẨM GỐM TỪ CÁC OXIT TINH KHIẾT, CARBID, SILICID  Nguyên liệu sử dụng là các hóa chất tinh khiết, không có nhóm đất sét, cao lanh để tạo dẻo nên phải sử dụng các chất tạo dẻo hữu cơ. T a ïo b o ät o x it c a r b i d , N u n g k e át k h o ái T a ïo h ì n h s ilic i d , b o r i d , n it r id C h a át t a ïo d e ûo CuuDuongThanCong.com S a ûn p h a åm https://fb.com/tailieudientucntt CHÖÔNG 2: NGUYEÂN LIEÄU CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt NGUYEÂN LIEÄU OÅn ñònh thaønh phaàn vaø tính chaát nguyeân lieäu luoân laø yeâu caàu haøng ñaàu trong saûn xuaát coâng nghieäp. Nguyeân lieäu töï nhieân: söû duïng haàu heát trong caùc vaät lieäu ceramic truyeàn thoáng. Nguyeân lieäu kyõ thuaät: phaàn lôùn ôû daïng oxit kyõ thuaät hoaëc caùc chaát khi phaân huûy vì nhieät taïo caùc oxit. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 15 PHAÂN LOAÏI NGUYEÂN LIEÄU THEO ÑAËC TÍNH COÂNG NGHEÄ TAÏO HÌNH Trong coâng ngheä vaät lieäu noùi chung, coâng ngheä goám noùi rieâng, ngoaøi caùc tính chaát phuï thuoäc baûn chaát hoùa hoïc vaø caáu truùc (thaønh phaàn hoùa, thaønh phaàn khoaùng), caùc nguyeân lieäu coøn ñöôïc phaân loaïi theo vai troø cuûa noù trong quaù trình taïo hình. 1. Nhoùm nguyeân lieäu deûo 2. Nhoùm nguyeân lieäu gầy (khoâng deûo) 3. Chaát chaûy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 16 PHAÂN LOAÏI NGUYEÂN LIEÄU THEO ÑAËC TÍNH COÂNG NGHEÄ TAÏO HÌNH 1- Nhoùm nguyeân lieäu deûo (hoaëc chaát lieân keát): ñieån hình laø nhoùm ñaát seùt, maø tính deûo coù ñöôïc nhôø nhöõng khoaùng coù khaû naêng taïo deûo. 2- Nhoùm nguyeân lieäu gaày (khoâng deûo): ñöôïc ñöa vaøo nhaèm taêng ñoä beàn cô cuûa moäc thoâ, giaûm ñoä co khi saáy vaø nung. Ñieån hình laø caùt quaéc, corund, ñaát seùt nung keát khoái (sa mốt), maûnh goám cuøng loaïi... 3- Chaát chaûy: thuoäc veà nhoùm nguyeân lieäu gaày, tuy nhieân vai troø chính cuûa nhoùm vaät lieäu naøy laø taïo pha loûng khi nung, giuùp taêng nhanh quaù trình phaûn öùng vaø keát khoái. Ñieån hình cho nhoùm naøy laø caùc loaïi traøng thaïch kieàm vaø kieàm thoå, sau ñoù laø nhoùm nguyeân lieäu cung caáp: PbO, B2O3... vaø caùc oxit kieàm: R2O (R: Na+, K+, Li+) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CLAY PRODUCTS -earthenware e.g. plant pot (dirty red brown, very cheap, opaque) -stoneware e.g. coffee mug, plate, bowl (cheap, heavy, opaque) earthenware stoneware CuuDuongThanCong.com -porcelain e.g. table wares plate, souvenirs (clean, light, translucency) -bone china e.g. table wares, souvenirs (very clean, very expensive, very good translucency, light, mostly ivory colour) porcelain https://fb.com/tailieudientucntt 17 bone china RAW MATERIALS for Clay Products Clay (50%) Plasticity  formability Must be clean and pure enough for Feldspar (Flux) (30%) Reduction for vitrification temperature products Sand (20%) Increasing strength Additives may be added for improving particular properties 18 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CÁC KHOÁNG SÉT VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT  Đất sét: tên chung chỉ nguyên liệu  -gồm các khoáng Alumo-silicat ngậm nước có cấu trúc lớp với độ phân tán cao,  -khi trộn nước có tính dẻo, (??? Giải thích)  -khi nung kết khối rắn chắc.  Trong đất sét rất nhiều khoáng, gọi chung là các khoáng sét, cung cấp đồng thời SiO2 và Al2O3  Có thể phân loại, gọi tên đất theo khoáng chính có trong thành phần. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giaûi thích tính deûo cuûa ñaát seùt 1- Theo quan ñieåm caáu truùc khoaùng  Ñaát seùt coù tính deûo khi trong thaønh phaàn chöùa nhöõng khoaùng coù tính deûo. Ví duï, khoaùng montmorillonit vaø halloysit coù lôùp nöôùc naèm giöõa caùc lôùp caáu truùc, do ñoù laøm giaûm löïc lieân keát giöõa caùc lôùp caáu truùc. Caùc lôùp caáu truùc coù theå tröôït ñi moät khoaûng nhaát ñònh maø caáu truùc cô baûn khoâng bò phaù vôõ, nhôø vaäy, montmorillonit vaø halloysit coù tính deûo, tính tröông nôû. 2- Theo quan ñieåm kích thöôùc haït  Haït ñaát seùt coù kích thöôùc raát nhoû (ñoä phaân taùn cao), coù theå coù 20 50% khoái löôïng haït beù hôn 1 m, ñoù laø kích thöôùc heä keo. Do töông taùc ñaëc bieät trong lieân keát cuûa heä keo ñaát seùt-nöôùc, trong ñoù nöôùc coù khaû naêng taïo lôùp voû moûng khaù beàn quanh haït keo ñaát seùt. Söï tröôït leân nhau giöõa lôùp voû nöôùc naøy taïo cho ñaát seùt tính deûo. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Caáu truùc caùc khoaùng seùt  Khoaùng seùt: [SiO4]4- lieân keát qua caùc -oxy caàu: taïo maïng löôùi phaúng voâ haïn moät hoaëc nhieàu taàng. -oxy khoâng cầu lieân keát vôùi nhoùm Al-OH, trong ñoù ion Al3+ naèm trong hình phoái trí cuûa nhoùm OH- vaø oxy khoâng taïo caàu (Al3+ thöôøng coù soá phoái trí VI).  Lôùp caáu truùc qua Al3+ khoâng beàn baèng lieân keát caùc nhoùm cô sôû [SiO4]4-. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt