ôn tập vật liệu silicat

Nguyên liệu• Nguyên liệu dẻo: khi trộn nước có tính dẻo • Nguyên liệu gầy: làm sp sứ tăng độ bền cơ và nhiệt • Chất chảy: tạo pha lỏng khi nung... Nguyên liệu dẻo• Đất sét: là các khoáng

Ôn tập

Quy trình sản xuất gốm sứ

Nguyên liệu

• Nguyên liệu dẻo: khi trộn nước có tính dẻo

• Nguyên liệu gầy: làm sp sứ tăng độ bền

cơ và nhiệt

• Chất chảy: tạo pha lỏng khi nung

Nguyên liệu dẻo

• Đất sét: là các khoáng alumo-silicat ngậm nước có cấu trúc lớp, độ phân tán cao

• Kích thước hạt bé

• Hai lớp tinh thể cơ bản: tứ diện silic và bát diện alumin

• Sự thay thế các cation khác nhau trong

lớp bát diện sẽ tạo nên các khoáng sét

khác nhau

Khoáng caolinit

• Al 2 (Si 2 O 5 ) (OH) 4 hay Al 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O

Gồm các lớp lặp lại của 1 tứ diện và 1 bát diện (dày 0,72nm)

Các lớp liên kết nhau bằng liên kết hydro chặt chẽ => giảm quá trình hydrat hóa => không trương nở, độ dẻo kém, khả năng hấp phụ ion kém

Khoáng halloysit Al 2 O 3 2SiO 2 4H 2 O : là sản

phẩm hydrat hóa của caolinit

Khoáng Montmorillonit

• Al 2 O 3 4SiO 2 H 2 O + nH 2 O

• 2 lớp tứ diện và 1 lớp bát diện

• Vì lực hút dính Vanderwaal yếu giữa các

lớp silicat và độ hụt điện tích âm thực trong các lớp bát diện, nước và các ion trao đổi có thể xâm nhập vào chia tách các lớp => tính trương nở lớn

Khoáng illit

• Cấu trúc: có mạng lưới tinh thể tương tự như silicat 3 lớp, giữa các lớp với nhau được gắn kết bởi nguyên tử kali

• Tính chất giống montmorilonit

Các tính chất kỹ thuật

• Thành phần hạt

• Khả năng trương nở thể tích và hấp phụ ion

• Độ dẻo và khả năng tạo hình

• Sự biến đổi của đất sét và cao lanh khi nung

Cấu trúc một số loại sét

H O2O

Nhóm nguyên liệu gầy

• Tác dụng: tạo pha lỏng trong quá trình

nung, hạ nhiệt độ nung và thúc đẩy qtr kết khối

Thạch anh 11

Khi biến đổi thù hình, thể tích riêng biến đổi khá lớn.

Các nguyên liệu khác

• Hoạt thạch, đá vôi, đôlomit

• Các oxit kim loại chuyển tiếp: sx chất màu

• Nguyên liệu làm khuôn: thạch cao

Chuẩn bị phối liệu

• Nhằm đạt độ chính xác cao nhất về thành phần hóa, tp hạt, lượng nước tạo hình

• Phân loại sơ bộ => nghiền

• Nghiền qua nhiều giai đoạn: thô, TB, mịn

• Thường dùng máy nghiền bi ướt

• Tác dụng: tránh sự kết tụ, tăng hoạt động hoạt hóa bề mặt, làm đồng nhất phối liệu

Tạo hình

• 3 phương pháp chính: ép (4 – 18%), dẻo (10 – 25%), đổ rót (35-60%)

• Huyền phù đất sét – nước ổn định khi hạt đất sét nhỏ

• Để làm bền: pp tĩnh điện hoặc polyme,

ngăn các hạt sét lại gần nhau => kết tụ

Các pp tạo hình

• Đổ rót: khuôn thạch cao hút nước từ

huyền phù, hồ chuyển động bám vào

thành khuôn

• Dẻo: phối liệu phải đồng nhất hóa: qua

máy lọc ép khung bản => máy luyện Lento

=> ủ => tạo hình

• Ép: ép nhiều lần, loại bỏ bọt khí và ứng

suất dư

Gia công nhiệt sản phẩm: sấy

• Làm tăng độ bền cơ của mộc

• Loại bỏ nước liên kết lý học

• Chế độ sấy: Gia nhiệt – gd tốc độ sấy

không đổi – gd tốc độ sấy giảm

• Xuất hiện ứng suất cơ do chênh lệch độ

ẩm => cần tìm chế độ sấy tối ưu

• Sau khi sấy, mộc thô cỡ hạt mịn có độ bền

cơ học cao hơn

Gia công nhiệt sp: nung

• Là quá trình gia nhiệt sp gốm sứ đến nhiệt

độ cao nhất và làm nguội sp đến nhiệt độ thường

• Xảy ra các pứ ở nhiệt độ cao, qtr kết khối, xuất hiện pha lỏng, hòa tan và tái kết tinh tinh thể => tạo ra vật liệu mới có vi cấu

trúc mới

• Chứa đựng nguy cơ: biến dạng, cong

vênh, nứt vỡ

Chế độ nung

• Nhiệt độ nung

• Thời gian nung

• Môi trường nung

• Nâng nhiệt độ

• Thời gian lưu

• Giảm nhiệt độ

Công thức men Seger

men, nhiệt độ nung cao (0.1 – 1.5)

• YO 2 là oxit tạo thủy tinh, làm nhiệt độ men nung cao (1.5 – 15)

• Chất tạo màu: sắc tố

• Chất mang màu: hợp chất tạo khoáng có mạng tinh thể nhất định

• Chất tạo thủy tinh: xác định sự liên kết

chặt chẽ giữa chất màu gốm và men

• Chất trợ màu: có tác dụng tăng cường tác dụng của chất màu

Chất mang màu

cấu trúc spinel tạo ra 1 loạt các chất mang màu ổn định

Chất mang màu khác: là các oxit không màu

có cấu trúc tinh thể Các oxit tạo màu hòa tan vào nó tạo dd rắn

Các loại trang trí màu

• Màu trên men: sau khi vẽ màu lên men,

• Màu dưới men: Vẽ màu lên xương đã

nung hoặc mộc đã sấy khô – tráng men –

• Màu trong men: màu bền, gam màu

phong phú hơn

Tính toán bài men

• VD1: tính toán CT Seger của men sứ từ tp nguyên liệu của nó: