PHẠM XUÂN YÊN HUỲNH Đ Ứ C MINH NGUYỀN THU THỦY KỸ THUẬT SẢN XUẤT G Ổ M SỨ NHÀ XUẤT BẢN KHOA H Ọ C VÀ KỸ THUẬT PHAM XUÂN YẾN HUỲNH DỨC MINH NG l'YËN THU THỪ Y KỸ THUẬT SẨN XUẤT GỐM SỨ N H À X U Ấ T BẤN khoa học HÀNỘ11995 kỹ th u ậ t Chịu trách nhiệm xuiil hjn Bien tạp : Pis Pgs TÔ ĐĂNC HÀI \ ( i l YẺN KIM AMI Sừa hìii : Vẽ bìa : MiUYẺN Lãm HƯÔNG LAN Ịn 1500 khổ 14,5 X 20,5 cm ti X Iiglu ỗp in TTiựy l S x u ấ t 141 KH/KH K T Cục xuãt ký ngày 10/31994 In xo n g nộp lưu chiểu th /19 MÔ ĐẦU Hull Iiịilũa D a n h từ gố m d i m g đố chi c h u n g n h ữ n g sà n p h m m ngu vỏn liệu tíỏ* sAn xuát chúng gốm phán hoạc tât cà đất sét cao lanh đố đát nung, gạch ngói, chum vại đàn sứ N gày danh từ gốm sứ dịch từ ('hữ ceram ic (tiếng Anh) mở rong nhiéu, sản phấin gốm sứ chản g bao gốm loại sản xt từ đẵt sót caolanh m cịn bao gỗm loại sản phẩm sAn MIAit từ nguyên liệu không thuộc silicat titan at, pherit, cer­ m et v.v Khư vậvĩđ ổ gốm sân ph.Vni Juric tạo hình từ nguy ơn liệu dạng bột, nung nhiệt độ cao chun«.; kẽl khối, rán đá cho rhiéu tính quv : cường độ hoc cao In'll nhiệt, bén hóa, bén điệm Một | ố loại gốm, kỹ thuật cịn có tinh chất đặc biệt tính áp điện, tính bán dẫn có độ cứng đặc biệt (n gan g kim cương) D iéú kiện ỏ nguyên liệu, dạng bột nung không bị phá hủv Dê’ sản xuất gốm sứ có tính chất q trên, cơng nghiệ sàn xuẫt chúng cũ n g ngày phức tạp đại ; ngày n ay ranh giới công nghệ gốm sứ với hợp kim bột cơng nghệ thuỲ tinh khơng cịn cách biệt Nói cách khác sảm phẩm gốm đặc biệt cermet co' th ể coi lã s.in phẩm thuộc công n ghệ gốm sứ hay công nghệ luyện kim dược, tương, tự xitau có t h ể coi ià s ả n p h ẩ m c ủ a c ó n g n g h iệ p g o m SM.V hay t h ủ y t i n h đ ể u đ ú n g Với tính chất quý trên, sán phấni ¿'ôm sứ dùng hầu kháip c lĩnh vực từ dân dụng di‘;» (Sir ngành công nghiệp đại bao gủm kỹ thuật điện điện tử vổ tuyên điện tử truyền tin truyền hỉtứi, tự động hóa kỹ thuật liió 11 khiến kể ngành du ¿làiiih v chinh phục vũ trụ 0.2 Lịch sử phái triền Cõng nghiệp gốm sứ ngành cổ tru'ém lư /ực p h t t r i ể n r ấ t SỚ111 (sau coil ngườ i tìm m lừat Việt N am thời thượng cổ ỏng cha t;i (ù n g sàn xiiV.t lưíợc đổ gốm, di vặt lịch sử gốm nõn văn hóa thii H ung vương phát hiên nhiéu địa điếm kháo cổ kháp Iiọii Iiiién đất nước ta chứng minh thời kỳ tổ tiên ta c ó niên Ví’ãn minh rực rỡ Dặc biệt sản phấni gôm thời Lý - T rái wớ ccác họa tiết trang trí kiểu hoa vãn nhiéu màu sác m ang tinh dlâi ttộc độc đáo, m en ngọc m en lý đẹp (]ifý đươe nhiốu Igiiifi 1Ưa thích Thời kỳ này, hàng gốm Việt Nam Aiíàt «¡mu Mvât BỉAn /à nước D ỏng Nam Á khác Các cư sà gốm lâu đời tiếng cùa ta Hương Cuith Bỉát Tràng, M óng Cái Lái Thiêu, Biên Hịa v.v (lêu sỏ sàm xiuât sành sứ dân dụng mỹ nghệ Hiện xây dựng thêm số xí nghiệr gcốm sứ hồn chinh Son g quy mị sứ dân (lụng, sứ vệ sinh n h í Hỉứ HlAi Dương, sứ Lâm Đổng, sứ Thanh Thanh, sứ Thiên Thanh, s í 'Thatnh Tri Nhiéu sở sản xuất gỗm sứ Bát Tràng, Dông Triéu, Đốing N ai, thành phố H ổ Chỉ M inh phát triển m ạnh, phong pihú vé chủng loại san phẩm 0-3 Phán loại Có nhiéu cách phân loại, cách dựa trẽn scở khiác : - theo cấu trúc tính chẵt sàn phám : gốm thô gốrrn mận gốm đặc biệt; - theo mặt hàng, cách trước hết cản vào tên cùia ltoại nguyên liệu chủ yếu để sản xu ất mặt hàng, vỉ dụ, gạch ngói;, ààmh trường thạch, sàn h đá vơi, sứ frit, sứ xương, sứ corun, ; - th eo lĩnh vự c sử d ụ n g, cách phân loại n y khôn g câ n (Cứ v o cấu trúc hav tính chẵt chủ yếu hay loại nguyên liêu dùng đ ể sả»n xniất chúng mà dựa vào phạm vi sử dụng, thực chất cách g£ỌÌ ìmột nhhónn ỉản xt tnrong Một lỉnh nitiệm r ìu n g vé quc tlí.n Dưới có đặc tính kỹ thuật giong nên chúng dùng vực định Cách phân loại cho ta khái vai trò cùa ngành kỷ thuật gốm sứ nển kinh tế tĩách phân loại theo lĩnh vực sử dụng : Gốm dân Gốm Gốm làm vật liệu dung hóa học mài đá mài Gốm mỹ Gốm làm dao nghệ tiện Gổm xây Gốm Gốm phũ tám loai dựng Gốm làm Gốm giả chiu lúa Gốm dùng Gĩím kỹ thuật diện, vơ tun tO tính i I oăm ấp tiỆH tìStì báh tíẫh Ề Phần I NHỮNG VẤN ĐÉ c BẢN CỦA KỶ THUẬT SÁN XUAT GốM sứ C h n g I N G U Y Ê N LIỆU Nguvên liệu đê’ sản xuất, gốm sứ loại caolanih Ví-à đất sét (cịn gọi ngun liệu dẽol, loại quarzit (thạch arhi) trường thạch (felspat I, hoạt thạch (talc, gọi v;)t liệu g a y 'Cơnjg nghiệp gốm sứ cịn dùng số ngun liệu líhác các: íoạii h ợ p chât C a O HaO M gO T i O , Al: 0_v T h O , BeO V V Dế sàn xuat khuôn, người la sừ dụng thạch cao ; đê’ sàn x.it hao nung có thơ’ dùng' saniơt silic’ cacbua corindon (Al -.0 - » Khđ sản xuất chất màu vã m en màu thướng dùng oxyt m ang ìnàiu C r,O v CoO, M nO i h ;iy oxyt đát số kinii oạú q u ý : Au, Ag, Pt V.V 1.1 NC.UYÊN LIỆU DẺO 1.1 Nguồn gôe tạo thành caolanh đất sét Caolanh đất Sí»t sàn plìấni phong htía tàn dư c.'itc io;ụi đ:i gốr chứa trường thạch pcgniíitii granit, gabro hiizíHi noliii h o t ' c c c u ộ i sỏi t h é m bi('; n đ(' l ú h a y đ p h ú n t r o a x it keratophyr iVlsit Ngồi hình thành kü'u phong hóa tàn dư ccịr, C'ó hỉnh thành q trinh hiên chát trao dổi đá gốc cộng: tin.h nhiệt dịch quarphophia quarzit thứ sinh m ỏ caiol.inh Tấn Mài Q uàng Ninh Kiểu phong hóa tàn dư biến chất trao đối hỉnh thàmh i/íitc miị caolanh m ò đá gốc - lã eanlanh nguyên sinh 'tức caolanh íh õ > Nt'ái (ỉ s;Vìn r>lũ’m phong hóa tàn dư Itị nước b ăn g hà, gió rổi lắm*: đong lại chỗ trũng hỉnh thành nôn m ỏ caolanh hay đãt sét, trrám »ich - gọi eaolanh thứ sinh Phấn lớn mò đát sét chhịu lửa hay sét kho' cháy Sự hình thành mỏ caolanh đát sót ngồi yếu tó I ró đá gốc chứa trường thạch phái kê tới yếu tỏ địa mạo cấu tạo nft'n v u n g chứa đá gốc yếu tố môi trường (độ ấm nhiột độ) Qua nhiéu tài liệu đ íu t hỏng nhât phấn lớn mỏ caolanh vrà ctíHt sét nằm vùng đổi núi dốc thoái hay th u n g lũng núi QiHi.i trinh nghiên cứu hình thành trái đất người ta cho ràng thiànhi tạo mỏ caolanh đất sét xấv thời kỳ đáu đệ tứ nnạnhi nhát thời kỳ đệ tứ muộn Giai đoạn n ày hậu ẩm vi m uía nhiéu thảm thực vật phát triển mạnh tạo môi trường thuân lợi c h i o tịịiiá t r ì n h p h o n g h ó a đ gốc b n g c c q u t r i n h h ó a học Mạt k h c eũ ìn g thời kỳ vận động cùa trái đát xây rát mạnh bíĩio gỊốm nâng lịn, hay tụt xng vỏ trãi đất phán tiếp xúc với kHií muyến Icịn gọi lớp silicat I tạo nên nhiéu nếp uốn khe nứt Clcớp Síilicat có chiéu sâu từ 36 - 50 knil Như hình thành mỏ caolanh đất sét chịu táic diụng tương hỗ cùa q trình hóa học, hoc(kể sinh vật hcpc) Ibao gốm tượng phong hóa, rửa trơi láng dọng thiời ígian dài Vé mặt hóa học, chất nrí rẩt phức tạp, để đơn giíản Ihơn ta coi đá góc trực tiếp phong hóa thành caolanh trường thiạch\ Láv trường thạch kali làm thỉ dụ thi chê' phản ứng có th ể nHiư sa u N ếu mơi trường có độ.pH = - : 2K A lSi,O s + SH : - 2KOH + 2AJ(OHi + 2H 4S i,O s -* - A l:( H >Si: + K: + 4SiO : + GH: Khĩ mơi trường có độ pH = - khống hình thành khiôngr phái caolinit m m onmorilonit: ' r S i^ O i J i, ^ N a H ịO Rõ ràng H-.CO, H>0 số axit hữu khác đo'11” vai trò râit quian trọng tron g q trình phong hóa đá gốc thành caolanh Quá trinh thành tạo caolanh có thê’ qua mức độ trung gian, thii iiụj trường thạch bị cerusit hóa tức chun thành mica ngâm nước mà dạng phô’ biến m uscovit K-,0.3AJ^0,.(JSiCh.2H-,0 1'ổi mớiii chuyển thành caolinit Trong nhiéu tn íờ n g hợp xẩv thay đóng hịnh F