SLIDE THUYẾT TRÌNH GỐM THỦY TINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC GỐM THỦY TINH (XITAN) GVHD ThS Hồ Thị Ngọc Sương NHÓM 6 Đề tài TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC 1 NỘI DUNG 1 Giới thiệu Xitan 2 Tính chất, phân loại 3 Cơ sở sản xuất 4 Quy trình sản xuất 5 Ứng dụng Xitan 1 Giới thiệu Xitan 3 Xitan là vật liệu rắn đa tinh thể, được tạo thành bằng cách kết tinh định hướng thủy tinh Tên gọi xitan là do ghép hai từ silicium và cristal có nghĩa là thủy tinh tinh thể h.

GỐM THỦY TINH

(XITAN)

GVHD: ThS Hồ Thị Ngọc Sương NHÓM : 6

Đề tài

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Xitan là vật liệu rắn đa tinh thể,

được tạo thành bằng cách kết

tinh định hướng thủy tinh

Tên gọi xitan là do ghép hai từ silicium và cristal có nghĩa là thủy tinh tinh thể hay gốm thủy tinh

Xitan được tình cờ phát hiện vào năm 1953 bởi Stanley Donald

Xitan có độ bền cao đối với các lực va đập và lực biến dạng, có độ bền gãy là 2.800 - 4.200

kg/cm2.

Độ bền mài mòn, tính bền nhiệt cao hơn nhiều

so với thủy tinh thường.

Xitan còn cách nhiệt rất tốt.

2 Tính chất, phân loại

Tính chất của xitan được quyết định bởi

tổ chức và thành phần giữa các pha.

Xitan có tính đẳng hướng, ít khuyết tật

bề mặt, hầu như không có lỗ xốp và ít

co

2 Tính chất - phân loại

Nồi xitan chịu sốc nhiệt cao

Mặt bếp làm bằng xitan

Tín

h c hấ

2 Tính chất - phân loại

ph ân loạ i

2 Tính chất - phân loại

Xitan nhiệt

 Chế tạo từ thủy tinh hệ MgO – Al2O3 – SiO2, CaO – Al2O3 – SiO2,…

với chất tạo mầm là TiO2, FeS.

 Cấu trúc tinh thể của xitan được hình thành khi nhiệt luyện lại chi

tiết.

Xitan là loại vật liệu có thành phần hóa học gần như thủy tinh nhưng về mặt cấu trúc thì khác với thủy tinh

Khi gia công nhiệt sẽ xuất hiện các mầm kết tinh.

Sau khi gia công nhiệt ở nhiệt độ cao hơn cấu trúc vi tinh được hình thành và thủy tinh trở thành vật thể tinh thể.

3 Cơ sở sản xuất

Sự sắp xếp trong cấu trúc một phân tử xitan.

Xúc tác TiO2: dùng hệ MgO – SiO2 – Al2O3 Lượng TiO2 dùng từ 2 – 4% Pha tinh thể chủ yếu của loại xitan này là corđierit.

Xúc tác là hợp chất của Pt (khoảng 0,01%)dùng hệ Li2O– SiO2, Li2O – MgO – Al2O3 – SiO2.

Xúc tác là hợp chất của flo dùng với hệ SiO2 – MgO – R2O hoặc SiO2 – MgO – Al2O3 – R2O, SiO2 – CaO – MgO – Al2O3 chủ yếu để sản xuất các loại sứ thủy tinh.

Phương pháp sản xuất

Chuẩn bị phối

liệu:

SiO2: dạng thạch anh, các oxit nhôm, canxi, manhêzi, liti có thể đưa vào dạng hợp chất thiên nhiên, hoặc các khoáng lẫn rất ít tạp chất.

CaO có thể đưa vào theo đá vôi, MgO theo manhezit, Al2O3

theo Al2O3.3H2O hoặc tràng thạch.

4 Quy trình sản xuất

Yêu cầu về độ đồng nhất phải rất cao.

Độ tinh khiết tùy thuộc vào từng loại xitan và

giá trị sử dụng của nó.

Lưu ý

4 Quy trình sản xuất

Vật liệu chịu lửa dùng cho lò và nồi thủy tinh cần phải có chất lượng rất cao để khỏi

ảnh hưởng đến thành phần thủy tinh

Các chất xúc tác dễ bay hơi như fluor, sunfua…giúp tăng cường khuấy trộn, nhưng sự

bay hơi làm hàm lượng các cấu tử đó khó ổn định

Phần lớn các phối liệu phải nấu ở nhiệt độ 1600 – 17000C

Nấu thủy tinh

4 Quy trình sản xuất

Tạo hình sản phẩm

Khó khăn là sự trùng nhau giữa khoảng nhiệt độ tạo hình và khoảng

nhiệt độ kết tinh mạnh.

Do đó chọn phương pháp có độ nhớt tạo hình thấp (đúc ly tâm) để tránh

sự kết tinh khi tạo thành sản phẩm

Ủ để loại trừ ứng suất nội Nếu sản phẩm không qua giai đoạn làm lạnh thì không cần ủ

4 Quy trình sản xuất

Gia công nhiệt

Nhờ gia công nhiệt

trong khối thủy tinh sẽ

xuất hiện nhiều mầm

suất nội

4 Quy trình sản xuất

Gia công nhiệt Khi nhiệt độ > nhiệt độ mềm của thủy

hiểm

4 Quy trình sản xuất

Công nghiệp: cánh máy nén khí, dụng cụ đo…

Y sinh: răng, xương Dụng cụ phòng thí nghiệm

Gia dụng: nồi nấu, mặt bếp từ, bếp điện…

Xây dựng: cửa chống cháy

Vũ trụ: vỏ bảo vệ đầu mũi tên lửa

5 Ứng dụng Xitan

Tính chấ

t nhi ệt

Tính chất cơ

5 Ứng dụng Xitan

 Làm ổ bi ở nhiệt độ cao mà không bôi trơn.

 Xe chịu tải, tường chắn, tấm lát

 Cối chày thí nghiệm , tấm lót, bi đạn máy nghiền

KẾT LUẬN

 Xitan có cấu trúc tinh thể mịn với nhiều tính năng nổi trội: độ bền cơ,

bền nhiệt cao, không bị cong vênh trong quá trình vận hành… Do có những tính chất đặc biệt đó nên xitan cũng được sản xuất theo một quy trình rất đặc biệt, yêu cầu kĩ thuật cao.

1.Tại sao Xitan lại chịu biến đổi nhiệt tốt hơn thủy tinh thường?

2 Điểm nào ở Xitan giống thủy tinh và gốm ?

3 Nhiệt độ tạo nên Xitan như thế nào so với thủy tinh và gốm?

•

CÂ

U H ỎI