Tài liệu Nghiên cứu triển khai công nghệ xử lý bề mặt tạo lớp men hệ cobalt chịu axit trên chi tiết thép

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ NĂM 2011 Đề tài: NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BỀ MẶT TẠO LỚP MEN HỆ COBALT CHỊU AXIT TRÊN CHI TIẾT THÉP Ký hiệu: 01.11.HT/HĐ-KHCN Chủ nhiệm đề tài: Lục Vân Thương 9152 Hà Nội, 12-2011 MỤC LỤC MỤC LỤC ..............................................................................................................................i  DANH SÁCH CÁC THÀNH VIÊN THAM GIA................................................................iv  DANH SÁCH HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU .........................................................................v  MỞ ĐẦU ...............................................................................................................................1  CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .................................................................................................2  1.1. Tính cấp thiết và mục tiêu nghiên cứu của Đề tài...........................................................2  1.1.1. Tính cấp thiết của Đề tài...................................................................................................... 2  1.1.2. Mục tiêu nghiên cứu của Đề tài ........................................................................................... 2  1.2. Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu ..................................................................2  1.2.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................................... 2  1.2.2. Phạm vi nghiên cứu.............................................................................................................. 2  1.2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................................ 2  1.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước....................................................3  1.3.1. Tình hình nghiên cứu trong nước......................................................................................... 3  1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài ................................................................................... 11  1.4. Kết luận chương 1.........................................................................................................16  CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT.......................................................................18  2.1. Khái niệm về men .........................................................................................................18  2.2. Phân loại men................................................................................................................18  2.3. Các tính chất của men...................................................................................................23  2.3.1. Độ nhớt............................................................................................................................... 23  2.3.2. Sức căng bề mặt ................................................................................................................. 24  2.3.3. Sự giãn nở của men............................................................................................................ 25  2.3.4. Lớp trung gian giữa xương và men, vai trò và sự hình thành lớp này............................... 27  2.3.5. Độ cứng của men ............................................................................................................... 29  2.3.6. Tính chất điện của men ...................................................................................................... 31  2.3.7. Độ bền hoá ......................................................................................................................... 33  2.3.8. Sự tạo men màu.................................................................................................................. 34  i    2.4. Công thức men..............................................................................................................35  2.5. Kết luận chương 2.........................................................................................................46  CHƯƠNG 3. THIẾT LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ....................................................47  3.1. Quy trình chế tạo men...................................................................................................47  3.1.1. Chuẩn bị nguyên vật liệu.................................................................................................... 47  3.1.2. Thiết bị sản xuất men ......................................................................................................... 50  3.1.2.1. Máy trộn...................................................................................................................... 50  3.1.2.2. Các bể chứa................................................................................................................. 50  3.1.2.3. Máy nghiền thô............................................................................................................ 51  3.1.2.4. Lò nung ....................................................................................................................... 52  3.1.2.5. Máy nghiền bi (nghiền tinh) ........................................................................................ 52  3.1.2.6. Máy ly tâm................................................................................................................... 52  3.1.2.7. Sàng rung .................................................................................................................... 53  3.1.3. Lựa chọn phương pháp sản xuất men ................................................................................ 53  3.1.4. Tính toán bài men .............................................................................................................. 54  3.1.5. Phối liệu nguyên liêu tạo men ............................................................................................ 56  3.1.6. Chế tạo men ....................................................................................................................... 57  3.2. Quy trình kỹ thuật tráng men lên chi tiết sắt.................................................................57  3.2.1. Chuẩn bị mẫu ..................................................................................................................... 57  3.2.1.1. Gia công mẫu .............................................................................................................. 57  3.2.1.2. Làm sạch mẫu chi tiết ................................................................................................. 57  3.2.2. Tráng men .......................................................................................................................... 60  3.2.2.1. Dụng cụ tráng men...................................................................................................... 60  3.2.2.2. Các bước tráng men.................................................................................................... 60  3.2.2.3. Kiểm tra và xử lý chi tiết sản phẩm tráng lại.............................................................. 62  3.2.3. Sấy, nung chi tiết ................................................................................................................ 62  3.2.3.1. Sấy chi tiết ................................................................................................................... 62  3.2.3.2. Nung chi tiết ................................................................................................................ 63  ii    3.2.4. Kiểm định chất lượng men .........................................................................................65  3.3. Kết luận chương 3.........................................................................................................65  CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM .................................................................67  4.1. Chế tạo men phủ chi tiết sắt..........................................................................................67  4.1.1. Tính toán lựa chọn bài phối trộn men................................................................................ 67  4.1.2. Chế tạo men ....................................................................................................................... 70  4.2. Thực nghiệm tráng men lên chi tiết ..............................................................................71  4.2.1. Chuẩn bị ............................................................................................................................. 71  4.2.1.1. Dụng cụ và thiết bị ...................................................................................................... 71  4.2.1.2. Chuẩn bị men .............................................................................................................. 72  4.2.1.3. Chuẩn bị chi tiết mẫu .................................................................................................. 73  4.2.2. Tráng men lên chi tiết mẫu................................................................................................. 77  4.2.3. Nung chi tiết ....................................................................................................................... 78  4.2.4. Kết quả ............................................................................................................................... 79  4.3. Kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm .......................................................................80  4.4. Kết luận chương 4.........................................................................................................81  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................................83  TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................................84  PHỤ LỤC ............................................................................................................................86  iii    DANH SÁCH CÁC THÀNH VIÊN THAM GIA     1) Lục Vân Thương Thạc sỹ Viện Nghiên cứu Cơ khí 2) Ngô Xuân Cường Thạc sỹ Viện Nghiên cứu Cơ khí 3) Phạm Văn Nghi Kỹ sư 4) Hoàng Văn Lợi Cử nhân Viện Nghiên cứu Cơ khí 5) Vũ Thị Mỹ Cử nhân Viện Nghiên cứu Cơ khí 6) Ngô Văn Dũng Kỹ sư Viện Nghiên cứu Cơ khí 7) Nguyễn Đình Sao Kỹ sư Viện Nghiên cứu Cơ khí 8) Phạm Thanh Hoài Kỹ sư Viện Nghiên cứu Cơ khí 9) Đỗ Quang Chiến Kỹ sư Viện Nghiên cứu Cơ khí   iv    Nhà máy Z195 DANH SÁCH HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU A. Danh sách hình Hình 1. Ống thép phủ men chịu axit (91T01) ........................................................................8  Hình 2. Cút 90o thép phủ men chịu axit.................................................................................9  Hình 3.‘TÊ’ thép phủ men chịu axit.....................................................................................10  Hình 4. ‘Đột thu’ thép phủ men chịu axit ............................................................................11  Hình 5. Khoang lò tráng men gốm cao cấp .........................................................................12  Hình 6. Bộ trao đổi nhiệt .....................................................................................................14  Hình 7. a) Bộ khuấy trộn; b) Silo chứa hóa chất.................................................................14  Hình 8. Ống nối khí thải ......................................................................................................14  Hình 9. Lò phản ứng ............................................................................................................15  Hình 10. Biểu đồ phạm vi trạng thái của men ....................................................................26  Hình 11. Độ bền chống cào, rạch ........................................................................................30  Hình 12. Ảnh hưởng của các oxyt thêm vào men chì Bor đến độ bền khi mài ....................31  Hình 13. Ảnh hưởng của các phụ gia đối với độ dẫn điện ..................................................33  Hình 14. Phương pháp frit...................................................................................................38  Hình 15. Ảnh một loại Frit...................................................................................................39  Hình 16. Một khối men bị chảy lỏng....................................................................................41  Hình 17. Minh hoạ cách xác định hiện tượng thấm ướt của men........................................44  Hình 18. Bể chứa cánh khuấy ..............................................................................................51  Hình 19. Máy nghiền ...........................................................................................................51  Hình 20.a) Lò quay; b) Lò buồng ........................................................................................52  Hình 21. Máy nghiền bi .......................................................................................................52  Hình 22. Thiết bị sàng..........................................................................................................53  Hình 23. Nguyên liệu thô .....................................................................................................71  Hình 24. Men bán thành phẩm ............................................................................................71  Hình 25. Men thành phẩm ...................................................................................................71  Hình 26. Pha chế men..........................................................................................................72  Hình 27. Chi tiết mẫu ống nối thẳng ...................................................................................73  Hình 28. Chi tiết mẫu côn thu..............................................................................................73  v    Hình 29. Chi tiết mẫu sau khi gia công chế tạo...................................................................74  Hình 30. Quá trình tẩy dầu làm sạch chi tiết.......................................................................74  Hình 31. Dùng giấy ráp đánh bóng chi tiết .........................................................................75  Hình 32. Ngâm trong dung dịch axit ...................................................................................75  Hình 33. Chi tiết sau khi được tẩy sạch bằng dung dịch axit..............................................76  Hình 34. Khay dung dịch trung hòa axit .............................................................................77  Hình 35. Chi tiết sau khi tráng men.....................................................................................77  Hình 36. Sấy chi tiết sau khi tráng men ...............................................................................78  Hình 37. Chi tiết sau khi nung .............................................................................................79  Hình 38. Sản phẩm chi tiết...................................................................................................80  Hình 39. Kiểm tra chiều dày lớp tráng men ........................................................................81  Hình 40. Kiểm tra độ cứng lớp tráng men...........................................................................81  B. Danh sách bảng biểu Bảng 1. Thành phần của loại men này dao động trong phạm vi sau: .................................19  Bảng 2. Thành phần men dễ chảy........................................................................................20  Bảng 3. Thành phần men của sứ xốp nằm trong giới hạn sau: ...........................................20  Bảng 4. Men Bor có giới hạn sau:.......................................................................................21  Bảng 5. Những men dễ chảy không frit có thành phần sau:................................................21  Bảng 6. Men không chì hoặc nghèo chì thường có thành phần sau:...................................21  Bảng 7. Thành phần men muối dao động như sau: .............................................................22  Bảng 8. Thành phần hoá học và tỷ lệ ..................................................................................24  Bảng 9. Hằng số nóng chảy của ôxít hoặc hợp chất dễ nóng chảy .....................................41  Bảng 10. Hằng số nóng chảy của ôxít hoặc hợp chất khó nóng chảy .................................42  Bảng 11. Bảng tra cứu nhiệt độ nóng chảy (°C) của men theo hệ số K ..............................42  Bảng 12. Số liệu để tính sức căng bề mặt của men ở 900°C ...............................................44  Bảng 13. Bảng tính toán hệ số giãn nở nhiệt của men dùng ở 400 - 500°C .......................45  Bảng 14. Bảng trọng lượng mol các nguyên liệu cơ bản thường ........................................54  Bảng 15. Trọng lượng nguyên tử và trọng lượng mol các ôxyt thường dùng .....................55  vi        MỞ ĐẦU Hàng năm ở nước ta nhu cầu sử dụng các sản phẩm thép tráng men là rất lớn. Đặc biệt là những sản phẩm thép tráng men dùng trong môi trường axit đậm đặc và trong môi trường có tính ăn mòn hoá học cao. Những sản phẩm này hiện nay chủ yếu là nhập từ nước ngoài. Men dùng để tráng lên thép dùng trong môi trường axit là loại men có tính chịu axit hay còn gọi là men chịu axit. Loại men này được phối liệu từ rất nhiều loại hoá chất kết hợp với nhau: Quắc zit, Tràng thạch, Đá vôi, Soda và một số chất khác. Ở nước ta chưa có cơ sở nào sản xuất chính thức về loại men này, vì vậy việc nghiên cứu xây dựng bài phối liệu men dùng để tráng lên nền thép dùng trong môi trường axit ở trong nước, từng bước có khả năng thay thế được các chế phẩm nhập ngoại phục vụ cho các nhu cầu sản xuất trong các cơ sở sản xuất thuốc nổ, khai khoáng (tuyển khoáng) được đặt ra và đã được tiến hành thực hiện nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm – Viện Nghiên cứu Cơ khí với đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu triển khai công nghệ xử lý bề mặt tạo lớp men hệ Cobalt chịu axit trên chi tiết thép”. 1        CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN   1.1. Tính cấp thiết và mục tiêu nghiên cứu của Đề tài 1.1.1. Tính cấp thiết của Đề tài - Chi tiết thép có lớp men chịu axit được sử dụng nhiều trong các nhà máy hóa chất, vật liệu nổ,.. ở trong nước. Do các chi tiết làm việc trong môi trường axit nên thời gian hay tuổi thọ của chi tiết không được bền, vì vậy nhu cầu sửa chữa thay thế là rất cao. - Hiện nay, tại nhà máy Z195 – Bộ Quốc Phòng chuyển sản xuất thuốc nổ là đơn vị có nhu cầu sử dụng sửa chữa và thay thế chi tiết thép có lớp men chịu axit. Và đây là đơn vị mà đề tài có thể áp dụng thực tế được. 1.1.2. Mục tiêu nghiên cứu của Đề tài Trên cơ sở công nghệ đã được tìm hiểu tại PTN TĐ và với nguyên vật liệu được sử dụng trong nước, nghiên cứu tính toán xác lập các bài phối liệu tối ưu, thiết kế và chế tạo sản phẩm men hoàn chỉnh tương ứng với từng chủng loại chi tiết phục vụ quá trình phủ bề mặt, thiết lập Quy trình công nghệ nâng cao chất lượng lớp tráng men đối với một số chi tiết điển hình. 1.2. Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu 1.2.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là các chi tiết máy làm việc trong môi trường axit H2SO4 đậm đặc. 1.2.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu hệ men chịu axit phủ trên nền thép, dùng trong dây chuyền vận chuyển axit. 1.2.3. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan về công nghệ tạo men trên thế giới và trong nước. 2        - Nghiên cứu đặc tính các loại men Cobalt đối với một số vật liệu chế tạo chi tiết máy thông dụng. - Tính toán lựa chọn các thông số cho quá trình tạo men Cobalt từ các loại vật liệu khác nhau. - Tạo men Cobalt trên một số loại chi tiết thông dụng đang được sử dụng tại Việt nam. - Nghiên cứu thiết lập QTCN cụ thể tạo ra loại men Cobalt thông dụng. 1.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1.3.1. Tình hình nghiên cứu trong nước Ở nước ta, công nghệ men sắt đã được ứng dụng trong một số công ty chuyên sản xuất sản phẩm đồ gia dụng như: - Công ty Cổ phần Sắt tráng men - Nhôm Hải Phòng là doanh nghiệp hàng đầu trong cả nước về sản xuất các mặt hàng Nhôm, Nhôm lá, Sắt tráng men, Men và inox. - Công ty Cổ phần Kim Khí Thăng Long chuyên sản xuất, kinh doanh các sản phẩm kim khí gia dụng và chi tiết cho các ngành công nghiệp khác từ kim loại tấm lá mỏng bằng công nghệ đột dập. Sau đó sản phẩm được bảo vệ và trang trí bề mặt bằng công nghệ Mạ, Men, Sơn, Ðánh bóng và nhiều công nghệ tiên tiến khác. Hiện nay việc sản xuất men sắt chủ yếu phục vụ cho công nghệ tráng men các đồ gia dụng như bát sắt, ca sắt, khay sắt, chậu sắt, và một số dụng cụ y tế. Tất cả các sản phẩm này có chiều dày rất mỏng, công nghệ thì đã được hoàn thiện từ lâu. Trên phương diện công nghiệp, men được sử dụng thông dụng như là một biện pháp bảo vệ cho các loại vật liệu thép (thép và gang) thường bị hư hỏng nhanh, bị han gỉ và ăn mòn: việc tráng men bảo vệ chúng kịp thời, tránh được chi phí cao cho việc bảo dưỡng và thay thế. 3        Trong những năm gần đây những ứng dụng của men đã phát triển mở rộng đối với cả những sản phẩm có tính chất bề mặt ít bị ăn mòn hơn (nhôm, đồng, inox): nhằm khẳng định giá trị mỹ thuật và giá trị ứng dụng, và ngoài ra cũng là một biện pháp bảo vệ cho những vật liệu này. Vì những lý do đó men thủy tinh ngày càng được sử dụng rộng rãi trong gia đình: từ chảo rán đến những dụng cụ nhà bếp, từ đồ vệ sinh đến các thiết bị điện tử và những tấm kết cấu trong xây dựng. Thành phần hóa học của các chủng loại men phụ thuộc vào tính chất của bề mặt cần bao phủ và các đặc điểm cần được tăng cường trong thành phẩm. Nhìn chung tất cả các loại men đều đảm bảo: - Tính bền vững + Đối với lửa + Đối với nhiệt độ lạnh (-50°C) và nóng tới (450°C) + Đối với việc thay đổi nhiệt độ đột ngột + Đối với sự ăn mòn của axít và kiềm ở nhiệt môi trường xung quanh, của việc hòa tan chất hữu cơ và của các tác nhân trong không khí làm xước và ăn mòn (Thang độ cứng 5.5 - 7.5) - Vệ sinh và vô hại + Bề mặt kín ngăn cản việc vi khuẩn cấy và phát triển cũng như mốc và dơ bẩn. + Trơ đối với các hóa chất, không hấp thụ mùi và không tạo ra những chất có hại - Dễ dàng làm sạch + Không cần bảo dưỡng một cách đặc biệt - Bề ngoài + Có thể tạo mầu sắc đa dạng, có thể làm bóng, mờ. + Bề mặt nhẵn, đều tuyệt vời. 4        - Bền mầu + Mầu sắc tồn tại bền lâu, rực rỡ và sáng chói với thời gian, nhất là dưới hiệu ứng ánh sáng, tia tử ngoại và các tác nhân không khí. - Không gây ô nhiễm đối với môi trường + Men là một sản phẩm tự nhiên và thân thiện với môi trường, hoàn toàn có khả năng tái chế. + Enamel /Men được chế tạo từ thành phần chính là ô xít silicon (SiO2) khoảng (45-55%) và nhiều thành phần khác như: Al2O3 (3-5%), B2O3 (814%), Na2O/K2O (15-18%), CaO (5-10%; từ CaFe2), P2O5 (đến 2%), ngoài ra có thể thêm MnO2 cũng như các o xít khác nhằm tăng độ bám của men vào sắt như: Chrom hoặc Cobalt, TiO2 hoặc ZrO2. Men có thể ở hai dạng, dạng thể bột và dạng thể nước. Đối với mỗi một loại men ướt hay men bột chúng cần có những thiết bị và công nghệ phù hợp để thực hiện việc tráng và nung men cho bình nước nóng. Men sau khi đã được phun vào bình nước nóng sẽ được nung trong nhiệt độ khoảng từ 800 đến 850oC, khi đó các phân tử men tan chảy hòa quyện vào nhau và thẩm thấu đều lên bề mặt thép lõi bình nước nóng. Men có thể bị vỡ, bị bung ra trong quá trình vận chuyển hay sử dụng, ít hay nhiều điều đó còn phụ thuộc vào chất lượng men cũng như công nghệ và quy trình sản xuất. Để có thể tráng men tốt thì cần thiết phải sử dụng loại thép làm lõi phù hợp. Sau đây là yêu cầu thép tráng men theo tiêu chuẩn Châu Âu: - Thành phần hóa học: EN10025 C [%] Mn [%] P [%] S [%] Si [%] S235J 0.17 1.40 0.035 0.035 -- S275J 0.18 1.50 0.035 0.035 -- 5        - Các tính chất cơ học (theo tiêu chuẩn EN10025): EN10025 Lực uốn Lực kéo Lực kéo Độ giãn Độ giãn Re [MPa] Rm [MPa] Rm [MPa] dài A80 dài A80 <3mm >3mm [%] [%] <3mm >3mm S235J 235 360-510 340-470 21 25 S275J 275 430-580 410-560 18 22 - Hiện nay hầu hết các loại men trên thị trường có thêm thành phần Titanium Dioxide (TiO2) để tăng độ bám của men vào sắt và bền vững với các nguyên tố hóa học, tuy nhiên đó là Titanium Dioxide (TiO2) chứ không phải là kim loại Titanium. Titanium Dioxide (TiO2) tồn tại nhiều trong thiên nhiên, dễ khai thác và giá thành rẻ. Đối với mỗi loại vật liệu khác nhau việc nghiên cứu và thiết lập một quy trình công nghệ tạo men phù hợp đảm bảo chất lượng lớp bề mặt và khả năng làm việc là hết sức cần thiết. Phòng thí nghiệm trọng điểm CN Hàn và XLBM là đơn vị đã bắt đầu nghiên cứu tạo ra loại men với thành phần chủ yếu là Cobalt tráng lên thép cho các thiết bị và dụng cụ làm việc trong môi trường chịu axít phục vụ nhu cầu hiện nay ở trong nước. Dưới đây là một số sản phẩm trong nước đang sử dụng, dùng công nghệ phủ men lên nền thép sử dụng trong môi trường axit với các điều kiện làm việc: + Áp suất: -1 đến 10 bar + Nhiệt độ: -10 đến 200oC + Lưu thể: H2SO4 (70÷96%) - Ống thép phủ men chịu axit (91T01) 6        TT Kích thước danh nghĩa φn x t (PN10) Số lượng 1 ND25 x L100 φ33.7 x 3.6 05 2 ND25 x L150 φ33.7 x 3.6 10 3 ND25 x L200 φ33.7 x 3.6 10 4 ND25 x L250 φ33.7 x 3.6 10 5 ND25 x L300 φ33.7 x 3.6 04 6 ND25 x L1000 φ33.7 x 3.6 10 7 ND25 x L2000 φ33.7 x 3.6 04 8 ND40 x L100 φ33.7 x 3.6 04 9 ND40 x L150 φ33.7 x 3.6 04 10 ND40 x L250 φ48.3 x 3.6 10 11 ND40 x L300 φ48.3 x 3.6 04 12 ND40 x L500 φ48.3 x 3.6 04 13 ND40 x L1000 φ48.3 x 3.6 10 14 ND40 x L2000 φ48.3 x 3.6 04 15 ND50 x L100 φ33.7 x 3.6 04  16 ND50 x L150 φ33.7 x 3.6 04  17 ND50 x L200 φ33.7 x 3.6 04  18 ND50 x L1000 φ60.3 x 3.6 04  19 ND50 x L2000 φ60.3 x 3.6 02  20 ND80 x L150 φ88.9 x 5.6 04  21 ND80 x L200 φ88.9 x 5.6 04  22 ND80 x L250 φ88.9 x 5.6 04  23 ND250 x L1000 φ273 x 10 02  7        Hình 1. Ống thép phủ men chịu axit (91T01)   - Cút 90o thép phủ men chịu axit TT Đường kính C φn x t (PN10) Kiểu danh nghĩa (cái) 1 ND25 90 φ33.7 x 3.6 a 10 2 ND40 105 φ48.3 x 3.6 a 10 3 ND40 (45o) 70 φ48.3 x 3.6 a 02 4 ND50 115 φ60.3 x 3.6 a 05 5 ND80 135 φ88.9 x 5.6 a 03 6 ND150 195 φ168.3 x 7.1 a 01 7 ND250 315 φ273 x 10 b 02 8 ND450 φ457 x 10 b 02 8    Số lượng     Hình 2. Cút 90o thép phủ men chịu axit   - Các ‘TÊ’ thép phủ men chịu axit TT Đường kính danh φn x t (PN10) C nghĩa (cái) 1 ND25 180 φ33.7 x 3.6 05 2 ND40 210 φ48.3 x 3.6 02 3 ND40 (45o) 230 φ60.3 x 3.6 02 4 ND50 5 ND80 270 02 6 ND150 270/115 01 7 ND250 270/125 01 02 9    Số lượng     Hình 3.‘TÊ’ thép phủ men chịu axit - Các ‘Đột thu’ thép phủ men chịu axit TT D1 D2 L Số lượng 1 40 25 140 03 2 50 25 140 05 3 50 40 140 01 4 50 40 140 02 5 80 25 160 02 6 80 40 160 01 7 80 50 160 01 8 100 50 175 01 9 100 80 175 01 10 150 80 225 01 11 250 200 300 01 12 400 250 450 (275) 01 (02) 13 500 250 600 (300) 01 14 800 450 750 (350) 01 10        Hình 4. ‘Đột thu’ thép phủ men chịu axit 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài Rất khó xác định chính xác khi nào nghề đồ gốm ra đời, người ta cho rằng nghề gốm bắt đầu tại vùng Trung Đông và Ai Cập khoảng 4500 - 4000 năm TCN. Khoảng 4000 - 3000 năm TCN đã hình thành một số trung tâm gốm ở vùng này. Thời Trung Cổ ở Châu Âu đã có những trung tâm rất lớn sản xuất đồ gốm như Faenza ở Ý (từ đó dó danh từ faience hay còn gọi là sành), hay Mallorca là một hòn đảo ở Địa Trung Hải (từ đó có tên mặt hàng majolica, cũng có nghĩa là sành. Ở Châu Âu mãi đến năm 1709, một người Đức là Johann Friedrich Bottger đã sản xuất được đồ sứ giống đồ sứ Trung Quốc. Năm 1759 người Anh Josial Wedgwood sản xuất được sành dạng đá (một loại sành có xương mịn, trắng, kết khối tương đối tốt, chất lượng hơn hẳn sành thông thường tuy chưa bằng đồ sứ). Trong ¼ cuối cùng của thế kỷ 18 sành dạng đá đã đẩy lùi mặt hàng majolica. Trong thế kỷ 19 ở châu Âu mặt hàng này thay thế cho đồ sứ đắt tiền. Ngày nay, việc tạo men trên bề mặt của các chi tiết thép, gang hay hợp kim được áp dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp sản suất đồ gia dụng như: 11        Hãng Samsung đã ứng dụng công nghệ men gốm diệt khuẩn vào việc sản xuất các lò vi sóng nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng lâu bền cũng như an toàn vệ sinh thực phẩm tại mỗi gia đình. Lớp men này được sản xuất ở nhiệt độ cao khoảng 830oC để cho một bề mặt trơn nhẵn và cứng, khó có thể trầy xước bằng các vật nhọn sắc. Phủ trên lớp men còn là lớp bảo vệ kháng khuẩn, biến mặt trong khoang lò hoạt động giống như một chất diệt khuẩn và khử mùi hoàn hảo, có thể loại bỏ các mầm bệnh. Công nghệ tráng men diệt khuẩn độc đáo này đã giúp Samsung giành được chứng nhận đầu tiên trên thế giới về khả năng tự diệt khuẩn làm sạch từ tổ chức nghiên cứu công nghệ sinh học Hohenstein, Đức. Samsung cũng là công ty đầu tiên trên thế giới sử dụng loại vật liệu này vào các lò vi sóng. Hình 5. Khoang lò tráng men gốm cao cấp Hãng Huper Optik sử dụng công nghệ của Đức để tạo ra loại phim tráng men gốm đầu tiên trên thế giới kiểm soát năng lượng mặt trời. Tận dụng kỹ thuật tiên tiến kết hợp nâng cao phương pháp kiểm soát, các lớp men mịn được lắng đọng trên bề mặt phim trong suốt tạo nên một hàng rào cản nhiệt, ánh sáng chói và tia cực tím hiệu quả. Công nghệ duy nhất đã được đăng ký bản quyền của Huper Optik cho phép sản phẩm phim của chúng tôi vượt trội 12        hơn hẳn các loại phim tráng kim, phim phủ bột và phim phủ màu thông thường đang có mặt trên thị trường. Trên phương diện công nghiệp, men được sử dụng thông dụng như là một biện pháp bảo vệ cho các loại vật liệu thép (thép và gang) thường bị hư hỏng nhanh, bị han gỉ và ăn mòn: việc tráng men bảo vệ chúng kịp thời, tránh được chi phí cao cho việc bảo dưỡng và thay thế. Trong những năm gần đây những ứng dụng của men đã phát triển mở rộng đối với cả những sản phẩm có tính chất bề mặt ít bị ăn mòn hơn (nhôm, đồng, inox): nhằm khẳng định giá trị mỹ thuật và giá trị ứng dụng, và ngoài ra cũng là một biện pháp bảo vệ cho những vật liệu này. Vì những lý do đó men phủ lên chi tiết thép ngày càng được sử dụng rộng rãi trong gia đình: từ chảo rán đến những dụng cụ nhà bếp, từ đồ vệ sinh đến các thiết bị điện tử và những tấm kết cấu trong xây dựng, hệ thống trao đổi nhiệt, lò phản ứng và tầu thuyền, .. + Thiết bị tráng men đã được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa học được hơn một thế kỷ và giữ vai trò quan trọng cho sự phát triển của ngành. Phạm vi của thiết bị được sử dụng là rất rộng và bao gồm trong các lò phản ứng, xử lý và bồn chứa, cột, bộ lọc, máy sấy, bộ trao đổi nhiệt, ống nước và nhiều hơn nữa. Men được sử dụng rộng rãi cho các Silo và bồn chứa trong ngành công nghiệp: cung cấp tiện ích bảo vệ chống ăn mòn và mài mòn, chống cháy và tấn công bằng axit và các chất gây ô nhiễm môi trường. 13