Nguyên liệu gầy – nguyên liệu không dẻo

Nguyên liệu gầy - nguyên liệu không dẻo

Nguyên liệu gầy luôn có mặt trong phần lớn phối liệu sản xuất gốm sứ. Việc sử dụng chúng phụ thuộc vào các yếu tố sau:

  • Loại sản phẩm cần sản xuất ra, đặc biệt đối với sản phẩm gốm truyền thống.
  • Mục đích sử dụng, dùng để điều chỉnh tính chất của phối liệu khi tạo hình hay khi nung.
  • Loại và tính chất của nguyên liệu gầy đem dùng.

Nguyên liệu gầy có chức năng điều chỉnh độ dẻo của phối liệu sao cho thích hợp nhất khi tạo hình, đồng thời có thể là chất trợ dung hay chất làm nhẹ (chất cháy), chất tạo màu. Theo chức năng, nguyên liệu gầy được chia thành nguyên liệu đầy, nguyên liệu trợ dung và nguyên liệu làm nhẹ.

Nguyên liệu đầy

Là các chất thiên nhiên hay nhân tạo (trong sản xuất gạch dùng cả chất thải công nghiệp), về bản chất, chúng chứa các oxit ít nhiều gần với thành phần hóa học của phối liệu. Khi trộn vào phối liệu để tạo hình dẻo, chúng làm giảm độ dẻo của phối liệu. Khi nung, đôi khi chúng có thể phản ứng với các nguyên liệu khác trong phối liệu để tạo nên xương sít đặc, tuy nhiên trong phần lớn trường hợp, nguyên liệu đầy có thể coi là trơ về mặt hóa học khi nung, hoặc có khả năng phản ứng rất kém. Nguyên liệu đầy có thể phân loại theo bản chất hóa học (loại silic – ví dụ như quaczit hoặc cát, aluminosilicat – tức samot, hay các nguyên liệu đầy đặc biệt như corundon, các chất thải công nghiệp), phân loại theo thành phần cỡ hạt (theo kích thước hạt lớn nhất, hình dạng hạt và đường cong thành phần cỡ hạt) và phân loại theo chức năng phụ thêm (có đồng thời là chất trợ dung hay chất làm nhẹ hay không).

Phần lớn nguyên liều đầy silic chứa hơn 92% SiO2. Có thể dùng quaczit hay cát thạch anh với hàm lượng oxit gây màu nhỏ (tổng hàm lượng Fe2O3, TiO2 khoảng 0.01%). Khi nhiệt độ thay đổi, trong thạch anh xảy ra sự biến đổi thù hình kèm theo biến đổi thể tích (từ 2-12%) và tạo nên ứng suất không mong muốn trong xương. Ứng xuất này trong quá trình làm nguội có thể gây ra các vết nứt.

Nguyên liệu đầy có thể dùng quaczit, đây cũng là nguyên liệu cơ bản để sản xuất gạch chịu lửa silica.

Nguyên liệu đầy loại aluminosilicat là đất sét nung ở nhiệt độ 1000-1400°C sau đó nghiền mịn. Quá trình nung đến nhiệt độ trên làm xuất hiện khoáng mullit với hàm lượng khác nhau. Xương gốm sứ nghiền cũng thuộc loại nguyên liệu đầy aluminosilicat. Nguyên liệu đầy được xác định độ hút nước và độ xốp để xem xét khả năng sử dụng cụ thể của nó.

Để điều chỉnh độ dẻo của đất sét làm gạch cũng thường dùng các loại chất thải khác nhau, chúng vừa là nguyên liệu đầy vừa là chất làm nhẹ (như xỉ, cứt sắt, tro bay v.v…)

Nguyên liệu trợ dung

Nguyên liệu trợ dung tham gia tạo pha lỏng, làm giảm nhiệt độ kết khối và nóng chảy, giảm khoảng cách giữa nhiệt độ kết khối và nhiệt độ chịu lửa. Có thể chia ra làm nguyên liệu trợ dung cơ bản (tràng thạch và các loại đá có tràng thạch) và nguyên liệu trợ dung eutecti (nguyên liệu chứa các oxit thích hợp, cùng với SiO2 tạo nên các hỗn hợp eutecti có nhiệt độ nóng chảy thấp).

Tràng thạch là nguyên liệu trợ dung được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất gốm sứ, bao gồm tràng thạch kali, tràng thạch natri.

Nguyên liệu trợ dung eutecti là nguyên liệu chứa các oxit cao như CaO, MgO, Feo v.v… Đó là các cacbonat (đá vôi, dolomit, manhezit), hoạt thạch. Dùng giản đồ pha của các oxit để xem xét quá trình hình thành pha lỏng nóng chảy và nhiệt độ eutecti.

Nguyên liệu làm nhẹ

Mục đích để giảm khối lượng thể tích của xương gốm. Trong sản xuất gạch và vật liệu chịu lửa, nguyên liệu làm nhẹ dùng để tăng độ xốp và giảm độ dẫn nhiệt của sản phẩm. Tùy theo phương pháp tạo nên cấu trúc xốp cho xương chúng ta phân chia như sau:

Nguyên liệu làm nhẹ gián tiếp, bản thân nó có khối lượng thể tích nhỏ và có thể là nguyên liệu thiên nhiên, là chất thải hay một sản phẩm cụ thể (ví dụ perlit dãn nở).

Nguyên liệu làm nhẹ trực tiếp, là nguyên liệu khi nung sẽ chảy do chứa các cấu tử hữu cơ. Hiệu quả phụ thuộc vào hàm lượng tro (chất không cháy) trong chúng. Thường sử dụng các phế liệu như bột cưa, cốc nghiền, bụi than, tro, bọt polystyren v.v…

Tùy theo bản chất của xương gốm và loại sản phẩm mà nguyên liệu làm nhẹ được lựa chọn sao cho phù hợp.

Gomsuu,

Ghi rõ nguồn https://gomsuu.com khi copy hoặc trích dẫn bài viết.

Leave a comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *