Axit boric có vai trò quan trọng trong việc hấp thụ các sóng âm tần số thấp trong nước biển.
- Cấu trúc tinh thể
Axit boric tinh thể bao gồm các lớp phân tử B(OH)3 liên kết với nhau bởi liên kiết hydro. Khoảng cách giữa hai lớp cạnh nhau là 318 pm.
Ô cơ sở của axit boric
Liên kết hydro (đường đứt nét) cho phép các phân tử axit boric hình thành
các lớp song song ở trạng thái rắn
Hình 2.10: cấu trúc tinh thể của axit Boric - Vai trò của axit boric trong thạch cao
Đây là kết quả của một số công trình nghiên cứu trên thế giới [9,49,50,52] chỉ
ra vai trò của Botric trong thạch cao. - Tăng bền cho thạch cao - Làm thạch cao nhẹ hơn
- Tăng thời gian đóng rắn của thạch cao - Tăng tính bền nhiệt cho thạch cao
2.3.3. Cao lanh
2.3.3.1.Khái quát :
Cao lanh ( kaolin) là một khoáng sản phi kim được hình thành do quá trình phong hóa của phenpat chủ yếu là octodaz và anbit. Quá trình phong hóa trên được gọi là quá trình kaolin hóa.
Thành phần hóa học Cao lanh (Kaolin): - Công thức hóa học: Al2O3.2SiO2.2H2O
- Thành phần lý thuyết: Al2O3: 39,48%; SiO2: 46,6%; H2O: 13,92% - Tỷ trọng: 2,57 - 2,61
- Độ cứng: 1 - 2,5
2.3.3.2 Vai trò của cao lanh trong thạch cao:
Các nghiên cứu [52,55] đã chỉ ra vai trò của cao lanh trong thạch cao : - Tăng tính bền nhiệt cho thạch cao
- Giảm thời gian đóng rắn
Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hàm lượng cao lanh từ 5 – 15% cho tác dụng tối
ưu tới độ bền khuôn.
PHẦN III: MỤC TIÊU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ KẾT QUẢ
3.1. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:
Từ các phân tích ở trên, thấy rằng quá trình quá trình đóng rắn là một trong những công đoạn quan trọng trong công nghệ khuôn thạch cao, tuy nhiên với những
điều kiện và nguyên liệu ở Việt Nam thì chưa có công trình nào nghiên cứu sâu về
quá trình này.
Chính vì vậy, mục tiêu của đề tài là “Nghiên cứu hỗn hợp khuôn trong công nghệ đúc mẫu chảy (Quá trình đóng rắn)”, mục đích là để nghiên cứu, phân tích, đánh giá nguyên liệu thạch cao sẵn có ở Việt Nam để sử dụng làm khuôn trong công nghệ đúc. Từđó, nghiên cứu diễn biến trong quá trình đóng rắn, xác định các chất phụ gia, hàm lượng cho vào để tạo ra hỗn hợp làm khuôn và làm ruột có cơ
tính phù hợp nhất.
3.2. Nguyên liệu và phương pháp phân tích nguyên liệu đầu vào: 3.2.1. Nguyên liệu đầu vào: 3.2.1. Nguyên liệu đầu vào:
Hiện nay nguồn thạch cao đúc tại thì trường Việt Nam chưa có hoặc rất hiếm. Chúng ta chỉ có các loại thạch cao cơ bản sau tại thị trường Việt Nam: loại thạch cao xây dựng chất lượng thấp được nhập từ mỏ thạch cao Bản Tưng, mỏ
thạch cao Na Đôn của Lào hoặc loại thạch cao xây dựng cao cấp hơn được nhập khẩu từ Thái Lan về cùng với một số loại thạch cao được tái sinh tại Việt Nam... Tuy nhiên nguồn và chất lượng các loại thạch cao này hoàn toàn không ổn định. Chính vì vậy, cần phải nghiên cứu đặc tính ban đầu của thạch cao trước khi đem vào sản xuất trong công nghệđúc.
Ở đây, nguyên liệu chủ yếu được sử dụng cho nghiên cứu này gồm hai loại thạch cao:
+ Thạch cao Gyproc của Thái Lan với thành phần chủ yếu ban đầu ở dạng
αCaSO4.½H2O.
+ Thạch cao Lào nhập từ Bát Tràng với thành phần chủ yếu ban đầu ở dạng
βCaSO4.½H2O
3.2.2. Phương pháp phân tích và đánh giá nguyên liệu đầu vào theo tiêu chuẩn ATSM: ATSM:
Thạch cao trước khi làm khuôn đúc cần phải được đánh giá cơ tính để phù hợp tiêu chí làm khuôn theo tiêu chuẩn ASTM C59 [5], bao gồm các phương pháp
đánh giá theo tiêu chuẩn C472 và C473. Các đơn vị đo các thông số kỹ thuật của thạch cao trong hai hệ pound-inch hoặc SI (metric), đơn vị này được coi là tiêu chuẩn. Trong các tiêu chuẩn này, các đơn vị SI được hiển thị trong dấu ngoặc đơn.
Sản phẩm thạch cao sau khi nung từ đá thạch cao bị ảnh hưởng nhiều bởi một lượng nhỏ tạp chất bởi sự bất cẩn trong phương pháp bảo quản hay quá trình làm thí nghiệm đánh giá cơ tính. Do đó, khi đem đánh giá cơ tính để chuẩn bị làm nguyên liệu đầu vào cho hỗn hợp khuôn thạch cao cần có các biện pháp phòng tránh như sau:
+ Giữ tất cả các máy phân tích, dụng cụ thí nghiệm sạch sẽ, đặc biệt lau chùi thạch cao cũở thí nghiệm trước đó.
+ Sử dụng cẩn thận khi làm thí nghiệm liên quan đến sấy hoặc nung. Nếu nung hoặc sấy ở nhiệt độ vượt quá có thể có sự biến đổi dạng thạch cao hoặc nung thành vôi làm kết quả không chính xác.
3.3. Phương pháp nghiên cứu và đánh giá kết quả:
3.3.1. phương pháp đánh giá hàm lượng nước tự do
Cân một lượng mẫu, không nhỏ hơn 50 gam, và trải mỏng trên lồng kính thủy tinh. Sấy liên tục ở 450C trong vòng 2 giờ sau đó để nguội trong bình hút ẩm và cân lại. Lượng chất bay hơi tương ứng với lượng nước tự do có trong mẫu.
%H2Otựdo = .100% 0 1 0 m m m − Trong đó: m0: là khối lượng mẫu ban đầu (g) m1: là khối lượng mẫu sau sấy (g)
3.3.2. phương pháp đo thời gian đóng rắn
Theo tiêu chuẩn ASTM C472 thì thời gian đóng rắn của thạch cao được xác
định bằng phương pháp đo nhiệt độ trong lòng mẫu thạch cao. Khi thạch cao trộn với nước sẽ xảy ra phản ứng:
CaSO4.0,5H2O + 1½H2O => CaSO4.2H2O + Q
Do vậy quá trình đóng rắn của thạch cao là quá trình tỏa nhiệt. Thời gian
đóng rắn được xác định bắt đầu từ lúc ta trộn thạch cao với nước cho đến khi nhiệt
độ của thạch cao đạt giá trị cao nhất và bắt đầu giảm.
Thạch cao đúc là loại thạch cao có thời gian đóng rắn nằm trong khoảng từ
10 phút cho đến 50 phút.
3.3.3. phương pháp xác định độ hạt.
Khối lượng mẫu phụ thuộc vào độ hạt của thạch cao. Nếu tất cả thạch cao
đều rơi qua sàng có kích thước mắt là 6,3 mm thì chỉ cần 100g khối lượng mẫu thạch cao để dùng phân tích độ hạt. Còn nếu thạch cao có hạt đường kính lớn hơn 25 mm thì khối lượng mẫu phải dùng ít nhất là 1000g.