D, Nghiên cứu ảnh h−ởng của phối liệu thuỷ tinh nền
3.1.1.4.Nghiên cứu ảnh h−ởng của công đoạn gia công
a, Nhiệt độ gia công: Thuỷ tinh đ−ợc gia công ở nhiệt độ thông th−ờng là 1150-12000C. Tuy nhiên do đặc thù tính kém ổn định của lò đốt than đá, nên tại tr−ờng hợp ghép đầu tiên, thuỷ tinh màu số 2 bọc lên lớp trắng số 1, đã thiếu đồng nhất về nhiệt độ gia công hay độ nhớt gia công, do đó lớp màu bọc ngoài bị dầy tới 3 mm, gấp 2 lần so với dự kiến. Tuy nhiên các mẻ sau đã đạt sự đồng bộ cao hơn.
b, Ph−ơng pháp gia công: Tr−ớc khi gia công cần làm sạch kỹ bề mặt của thuỷ tinh lỏng trong nồi, vì trên bề mặt th−ờng còn sót nhiều tinh thể hỗn hợp nổi lên trên và bọt khi ch−a vỡ sẽ chui vào sản phẩm.
Nh− đã nêu trong phần tổng quan 1.2.2.2., màu hình thành theo cơ chế keo phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ hạ nhiệt độ của sản phẩm khi gia công, đặc biệt là thời gian l−u trong khoảng nhiệt độ 1150-5200C. Do đó thuỷ tinh sẽ bị quá đậm nếu lớp màu quá dày, hay quá nhật khi quá mỏng. D−ới 5000C thuỷ tinh đã đủ cứng, nên không bị ảnh h−ởng nữa.
Để khắc phục khó khăn về kinh nghiệm gia công, đề tài đã tuyển các thợ đã qua kinh nghiệm bọc 2 lớp. Tuy nhiên do vật liệu còn t−ơng đối mới với công nhân, một số mẻ đầu lớp ngoài vẫn hơi dầy gây đậm màu cho sản phẩm. Đây cũng là điều cần l−u ý trong sản xuất thử sau này.
3.1.1.5. Nghiên cứu ảnh h−ởng của công đoạn hấp và ủ sản phẩm
Các thông số công nghệ của công đoạn hấp, ủ nh−: nhiệt độ, thời gian, tốc độ hạ nhiệt... cần tuân thủ đúng nhu cầu của sản phẩm ủ.
Màu thuỷ tinh đ−ợc thiết kế sẽ hiện lên ngay trong quá trình gia công, tuy nhiên một số ít mẫu màu nhạt do quá mỏng, có thể hấp lại ở 5500C trong 30 phút.
Thực tế các đơn vị tr−ớc đã nhiều lần gặp phải là mẫu sau khi ủ không nứt, nh−ng lại nứt khi mài và nguyên nhân là do ủ ch−a khử hết ứng suất trong thuỷ tinh. Vì vậy đề tài đã theo dõi kỹ nhiệt độ luôn bám sát nhiệt độ ủ
thiết kế cho từng sản phẩm giao động từ 490-5200C, sau đó để sản phẩm hạ nhiệt tự do trong lò ủ phòng trong 01 ngày. Trên thực tế nhu cầu ủ của thuỷ tinh dày 4-5 mm chỉ cần d−ới 4 giờ nếu lò ủ tạo đ−ợc khả năng hạ nhiệt tuyến tính với tốc độ hạ nhiệt 5-6 0C/phút, nh−ng do chu trình hạ nhiệt của lò phòng hình Hyperbol, nên cần nhiều thời gian hơn để giữ đ−ợc tốc độ hạ nhiệt tối thiểu trên trong quá trình ủ.
Mẫu sau khi ủ khử ứng suất đ−ợc kiểm tra lại bằng máy xác định ứng suất thuỷ tinh bằng ph−ơng pháp ánh sáng phân cực.
Nhiệt độ ủ v−ợt quá cận trên sẽ gây đậm màu (do là loại màu đ−ợc hình thành bằng cơ chế keo), thậm chí biến dạng sản phẩm.
3.1.2. Nghiên cứu chế tạo vật liệu thuỷ tinh vàng cho đèn hiệu sân bay Trên cơ sở kế thừa các kiến thức và kinh nghiệm chế tạo thuỷ tinh đỏ bằng công nghệ ép trong đề tài cấp bộ 2003: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất thuỷ tinh tín hiệu đ−ờng sắt”, đề tài đã dùng hệ thuỷ tinh gốc với thành phần oxit nh− sau:
Bảng 11. Thành phần oxit của phối liệu nền
thí nghiệm nấu thuỷ tinh vàng trộn với tổng 1,25% CdSeS
Thành phần ôxit % khối l−ợng SiO2 65.5 Al2O3 1.3 B2O3 1.3 Na2O 16 K2O 2 ZnO 12 Sb2O3 0.2 F2 0.45 Cộng 98.75
Các nghiên cứu đ−ợc tập trung vào việc điều chỉnh tỷ lệ CdS/Se từ 1,0 đến 2,7 với tổng hàm l−ợng CdSeS không đổi là 1,25%.
Bảng 12. Tỷ lệ CdS/Se và màu trong
các thí nghiệm chất l−ợng màu vàng đèn hiệu sân bay.
Số TT mẫu 23 24 25 26 27 Tỷ lệ CdS/Se 1,0 1,5 1,8 2,2 2,7 Màu Đỏ ruby Đỏ vàng cam Vàng da cam Vàng da cam nhạt Vàng nhạt Phối liệu đ−ợc nhập tại nhiệt độ cao, 1380-14000C, chia làm ba lần. Lần thứ nhất 50% tổng l−ợng phối liệu, lần hai 30% và lần ba 20%. Thuỷ tinh đ−ợc nấu ở nhiệt độ 1350-14000C trong 8-10 giờ, sau khi đồng nhất đ−ợc hạ xuống nhiệt độ gia công 1150-12000C và đ−a vào khuôn thép đã sấy lên 4500C ép thành tấm phẳng dày 4 mm rồi chuyển vào lò ủ khử ứng suất tại nhiệt độ 490-5100C, sau đó để sản phẩm hạ nhiệt tự do trong lò ủ phòng trong 01 ngày.
Cả 5 thí nghiệm trên đều thành công trong việc giữ màu. Tuy nhiên chỉ có sản phẩm của mẻ nấu thứ 3 (mẫu 25) cho sắc màu vàng cam chuẩn nhất (Bảng 12).