Thông qua những kết quả nghiên cứu đã trình bày trong phần trên có thể đa ra một số nhận xét và giải thích về những kết quả đã nghiên cứu.
* Về các thông số hồ đổ rót và cờng độ mộc: Các phối liệu đều đạt các thông số, tính chất của hồ đổ rót nh độ linh động, độ lắng, tỷ trọng các thông số về sót sàng, thời gian đổ rót, độ dẻo mộc bóc khuôn, thời gian ra khuôn… và đặc biệt là cờng độ mộc, độ co sấy: Đều tơng đơng với hồ đổ rót đang sản xuất ổn định tại Công ty sứ Thanh Trì. Riêng đối với phối liệu HB4 có cờng độ mộc nhỏ hơn cờng độ mộc của các phối liệu khác ( nhỏ hơn 2 kg/cm2 ) và có cờng độ mộc nhỏ hơn cờng độ mộc của hồ sản xuất ( nhỏ hơn 3 kg/cm2 ).
-Độ co nung của 2 phối liệu HB2 và HB3 tơng đơng với bài phối liệu sản xuất; Phối liệu HB1 có độ co nung nhỏ hơn so với hồ sản xuất; còn phối liệu HB4 có độ co nung lớn hơn hồ đang sản xuất.
Về độ xốp biểu kiến, độ hút nớc, khối lợng thể tích:
Bảng 3.23. quan hệ giữa độ hút nớc của các phối liệu và nhiệt độ nung
t0 nung Độ hút nớc (%) HB1 HB2 HB3 HB4 1190 1200 1210 1220 1230 1240 0.515 0.312 0.250 0.072 0.069 0.104 0.420 0.113 0.024 0.025 0.061 0.107 0.401 0.122 0.027 0.027 0.071 0.112 0.396 0.100 0.092 0.045 0.045 0.049
Bảng 3.24. quan hệ giữa độ xốp biểu kiến của các phối liệu và nhiệt độ nung.
t0 nung Độ xốp biểu kiến (%)
HB1 HB2 HB3 HB4 1190 1200 1210 1220 1230 1240 0,119 0,105 0,062 0,038 0,037 0,052 0,106 0,088 0,034 0,035 0,038 0,055 0,114 0,085 0,036 0,035 0,041 0,059 0,074 0,061 0,036 0,038 0,042 0,053
Hình 3.2. quan hệ giữa độ xốp biểu kiến của các phối liệu và nhiệt độ nung.
Bảng 3.25. quan hệ giữa khối lợng thể tích của các phối liệu và nhiệt độ nung. t0 nung Khối lợng thể tích (g/cm 3) HB1 HB2 HB3 HB4 1190 1200 1210 1220 1230 1240 2.359 2.362 2.365 2.368 2.368 2.365 2.361 2.364 2.370 2.369 2.367 2.365 2.360 2.363 2.369 2.369 2.368 2.364 2.358 2.366 2.365 2.364 2.362 2.360
Hình 3.3. quan hệ giữa khối lợng thể tích của các phối liệu và nhiệt độ nung.
- Đối với mẫu phối liệu HB1, độ xốp và độ hút nớc giảm dần từ nhiệt độ 1190 ữ 12200C, từ 1220 - 12300C thì độ xốp và độ hút nớc không thay đổi, vợt quá nhiệt độ 12300C thì độ xốp và độ hút nớc lại có xu hớng tăng lên. Khối lợng thể tích của mẫu tăng dần từ 1190 ữ 12200C và bị giảm đi khi vợt quá 12200C. Quan sát trên bề mặt các mẫu nung của phối liệu HB4 ở nhiệt độ 12000C - 12200C thấy trên bề mặt có mầu vàng nhạt, mẫu vẫn còn cha kết khối, Độ hút nớc và độ xốp còn rất cao, trong khi khối lợng thể tích lại nhỏ, điều này cho thấy rằng ở nhiệt độ dới 12200C thì phối liệu cha đợc kết khối hoàn toàn, ở nhiệt độ trên 12400C thì phối liệu đã quá chín nên xảy ra hiện t- ợng phồng rộp nhỏ làm khối lợng thể tích giảm chút ít, độ xốp, độ hút nớc tăng lên ít. Thực tế quan sát trên bề mặt các mẫu nung của phối liệu HB1 ở nhiệt độ 12600C và 12700C thấy có sự xuất hiện của một số điểm phồng rộp trên bề mặt mẫu, nhng với số lợng rất ít. Nh vậy có thể thấy rằng nhiệt độ nung 12300C là nhiệt độ kết khối phù hợp nhất của mẫu phối liệu HB1.
- Đối với mẫu phối liệu HB2 , độ xốp và độ hút nớc tăng dần từ nhiệt độ 1190 - 12100C, thấp nhất ở nhiệt độ 1210 - 12200C, còn khi nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn 12100C thì độ xốp và độ hút nớc lại có xu hớng tăng lên. Khối lợng thể tích của mẫu tăng dần từ 1190 ữ 12100C và bị giảm đi khi vợt quá 12200C. Quan sát trên bề mặt các mẫu nung của phối liệu HB2 ở nhiệt độ từ 12600C thấy có các vết phồng rộp trên bề mặt mẫu. Qua đó thấy rằng ở nhiệt độ dới 12100C thì phối liệu cha kết khối; ở nhiệt độ từ 1220 - 12400C phối liệu tuy có độ hút nớc cao hơn nhng vẫn trong khoảng cho phép ( < 0.5% ), khối lợng thể tích và độ xốp tăng lên chút ít; còn ở nhiệt độ trên 12600C thì phối liệu đã quá chín nên bị phồng rộp. Nh vậy, có thể thấy rằng nhiệt độ nung 12100C - 12200C là nhiệt độ kết khối phù hợp nhất của mẫu phối liệu HB2, Khoảng kết khối tơng đối lớn.
- Đối với mẫu phối liệu HB3, độ xốp và độ hút nớc tăng dần từ nhiệt độ 1190 - 12100C, thấp nhất ở nhiệt độ 1210 - 12000C, còn khi nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn 12100C - 12200C thì độ xốp và độ hút nớc lại có xu hớng tăng lên. Khối lợng thể tích của mẫu tăng dần từ 1190 ữ 12100C và bị giảm đi khi
vợt quá 12200C. Quan sát trên bề mặt các mẫu nung của phối liệu HB2 ở nhiệt độ 12500C thấy có các vết phồng rộp trên bề mặt mẫu. Qua đó thấy rằng ở nhiệt độ dới 12100C thì phối liệu cha kết khối, còn ở nhiệt độ từ 1210 - 12300C phối liệu tuy có độ hút nớc cao hơn nhng vẫn trong khoảng cho phép ( < 0.5% ), khối lợng thể tích và độ xốp tăng lên chút ít nhng ở mức cao hơn phối liệu HB2; còn ở nhiệt độ trên 12500C thì phối liệu đã quá chín nên bị phồng rộp. Nh vậy, có thể thấy rằng nhiệt độ nung 12100C - 12200C là nhiệt độ kết khối phù hợp nhất của mẫu phối liệu HB3 tuy nhiên khoảng kết khối nhỏ hơn phối liệu HB2.
- Đối với mẫu phối liệu HB4, độ xốp và độ hút nớc tăng dần từ nhiệt độ 1190 - 12000C, thấp nhất ở nhiệt độ 12000C - 12100C, còn khi nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn 12100C thì độ xốp và độ hút nớc lại có xu hớng tăng lên cao. Khối lợng thể tích của mẫu tăng dần từ 1190 ữ 12100C và bị giảm đi khi vợt quá 12100C. Quan sát mẫu phối liệu khi nung ở 12300C đẫ có hiện tợng phồng rộp. Nh vậy, có thể thấy rằng nhiệt độ nung 12100C là nhiệt độ kết khối phù hợp nhất của mẫu phối liệu HB4.
Nh vậy qua kết quả kiểm tra độ hút nớc, khối lợng thể tích và độ xốp có thể thấy rằng để đạt đợc nhiệt độ nung gốm sứ cao nhất ở khoảng nhiệt độ 1200 - 12200C thì có thể dùng các bài phối liệu HB2, HB3 &HB4, tuy nhiên bài phối liệu HB4 có khoảng kết khối nhỏ, đã có hiện tợng phồng rộp khi nung tới nhiệt độ 12300C và có khối lợng thể tích nhỏ nhất trong các bài phối liệu thử nghiệm. Nên dùng bài phối liệu HB2 vì khoảng kết khối của phối liệu HB2 rộng hơn HB3, ít ảnh hởng tới sản xuất quy mô tại các lò công nghiệp.
Độ biến dạng thanh cong
- Đối với phối liệu HB1, độ biến dạng thanh cong là nhỏ nhất , ở khoảng nhiệt độ kết khối ( 1230 - 12400C ) đạt giá trị tơng đơng với độ biến dạng thanh cong của hồ sản xuất tại nhiệt độ sản xuất bình thờng ( 12700C ).
- Đối với phối liệu HB2 & HB3 có độ biến dạng thanh cong nhỏ và không bị tăng quá khi nhiệt độ tăng từ 1200 - 12400C, độ biến dạng thanh
cong ở khoảng nhiệt độ kết khối của nó ( 1210 - 12200C ) có giá trị nhỏ hơn chút ít so với độ biến dạng thanh cong của hồ sản xuất tại nhiệt độ sản xuất bình thờng ( 12700C ).
- Đối với phối liệu HB4 độ biến dạng thanh cong quá lớn, nó sẽ gây ra việc biến dạng sản phẩm sau nung không đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật cũng nh mỹ thuật của sản phẩm.
Kết luận: Đối với độ biến dạng thanh cong của 2 phối liệu HB2 và HB3 có độ biến dạng nhỏ tại khoảng nhiệt độ kết khối 1200 - 12200C nhỏ hơn chút ít so với độ biến dạng thanh cong sứ sản xuất.
Về cờng độ cơ học:
Bảng 3.26.Tổng hợp cờng độ chịu uốn của các mẫu thí nghiệm: Nhiệt độ nung (0C) Cờngđộ uốn σU(Kg/cm2) HB1 HB2 HB3 HB4 HSX 1200 271.6 316.6 280.2 245.6 --- 1210 289.0 364.8 328.8 281.3 --- 1220 300.1 332.2 327.3 257.7 --- 1230 318.1 305.2 289.6 236.7 --- 1270 --- --- --- --- 300-350
Từ bảng số liệu trên ta vẽ đồ thị biểu hiện mối quan hệ giữa cờngđộ uốn
σU(Kg/cm2) và nhiệt độ nung xơng sứ.
- Đối với mẫu phối liệu HB4 ( tổng hàm lợng kiềm: có độ bền uốn là < 300 Kg/cm2 nhỏ hơn tiêu chẩn độ bền uốn của sứ vệ sinh ( tiêu chuẩn cơ sở ).
- Đối với mẫu phối liệu HB1 có độ bền uốn cao nhất là 318 kg/cm2 ở nhiệt độ nung 12300C, còn ở nhiệt độ nung 1200 - 12200C cờng độ chịu nến cũng nằm trên dới 300kg/cm2.
- Đối với phối liệu HB2 & HB3 với khoảng nhiệt độ nung 1200 - 12200C, có cờng độ chịu nén là từ 300 - 360 kg/cm2, tơng đơng với cờng độ chịu nén của phối liệu HSX ở nhiệt độ nung 12700C là: 300 - 350 kg/cm2.
- Đối với mẫu phối liệu HB2 có cờng độ chịu nén cao hơn cờng độ chịu nén của mẫu phối liệu HB3 khi nung ở cùng một nhiệt độ. Trong khoảng nhiệt độ từ 1200 - 12200C thì mẫu phối liệu HB2 cao hơn hẳn phối liệu HB3.
Các phối liệu có cờng độ cơ học cao là phối liệu có độ sít đặc của cấu trúc vật liệu sau nung cao. Điều này đợc khẳng định thông qua những thí nghiệm về độ hút nớc, khối lợng thể tích, độ xốp biểu kiến của các mẫu phối
liệu nung ở nhiệt độ nung hợp lý, khối lợng thể tích của các phối liệu tăng lên còn độ xốp biểu kiến, độ xốp kín thì giảm xuống:
Phối liệu HB2: γr = 2,370 (g/cm3); XBK = 0,034 (%). Phối liệu HB1: γr = 2,368 (g/cm3); XBK = 0,037 (%).
Nguyên nhân của vấn đề này là do khi tổng hàm lợng kiềm ( K2O + Na2O ) trong phối liệu tăng thì nhiệt độ nung của các phối liệu giảm xuống. Nó làm cho sự chuyển pha của các cấu tử diễn ra tốt nêu cấu trúc sít đặc hơn, dẫn đến khối lợng riêng, khối lợng thể tích tăng còn độ xốp thì giảm xuống. Mặt khác ở cùng nhiệt độ nung hợp lý tổng hàm lợng kiềm ( K2O + Na2O ) càng tăng thì độ nhớt của pha thuỷ tinh giảm xuống nên khả năng thấm ớt của pha thuỷ tinh vào các ngóc ngách, điền vào các lỗ xốp trở nên dễ dàng hơn làm lợng pha khí đợc giảm xuống. Sự giảm lợng pha khí làm tăng độ sít đặc của cấu trúc, từ đó dẫn đến cờng độ cơ học của mẫu phối liệu đợc tăng lên.
Đối với 2 phối liệu HB2 và phối liệu HB3:
Phối liệu HB2: γr = 2,370 (g/cm3); XBK = 0,034 (%). Phối liệu HB3: γr = 2,369 (g/cm3); XBK = 0,035 (%).
Hai phối liệu này có tổng hàm lợng kiềm ( K2O + Na2O ) gần tơng đơng nhau - Phối liệu HB3 có tổng hàm lợng ( K2O + Na2O )> phối liệu HB2 là: 0.08% - Điều đó đợc giải thích là ở khoảng nhiệt độ nung hợp lý 1200 - 12200C, phối liệu HB2 kết khối tốt hơn và ở nhiệt độ đó pha thuỷ tinh hoàn toàn có thể hoà tan phần lớn các hạt thạch anh, các hạt thạch anh tàn d sẽ có kích thớc rất bé và phân bố đều trong nền thuỷ tinh; hàm lợng của pha thuỷ tinh hợp lý tyăng độ bền cơ, độ nhớt của pha thuỷ tinh cũng đủ nhỏ để chui vào các ngóc ngách của các lỗ xốp.
Qua nghiên cứu về cấu trúc của các mẫu sứ bằng phơng pháp phân tích Rơnghen cũng nhận thấy đợc mối quan hệ giữa cờng độ cơ học và hàm lợng các tinh thể trong cấu trúc. Mẫu có cờng độ cơ học và hàm lợng các tinh thể đợc xác định định tính cũng cao hơn so với mẫu có cờng độ cơ học thấp, đặc biệt là hàm lợng các tinh thể mulit. Chứng tỏ mẫu phối liệu HB2 đã tạo ra pha thuỷ tinh hợp lý, thuận lợi hơn cho sự kết tinh các tinh thể mulit, đặc biệt trong điều kiện pha thuỷ tinh có hoà tan một phần thạch anh đa vào, do các phối liệu đợc nghiền tới độ mịn cao (lợng sót sàng 16000 lỗ/ cm2 là 0,4 %) nên các hạt thạch anh đợc nghiền mịn và phân bố đều, tạo nên một ứng xuất nén trên bề mặt pha thuỷ tinh tiếp xúc trực tiếp với các hạt trong quá trình làm nguội, góp phần làm tăng cờng đọ cơ học cho vật liệu. (Hàm lợng của các tinh thể đợc so sánh tơng đối thông qua độ cao của các pick đặc trung trên đồ thị). So sánh hàm lợng của các tinh thể thông qua đồ thị cũng thấy rằng lợng thạch anh tàn d trong phối liệu HB3 cao hơn trong phối liệu HB2.
Kết luận chung: Qua kết quả vừa phân tích trên đây thấy rằng:
+ Phối liệu HB1 không đáp ứng đợc yêu cầu đặt ra khi nung sứ ở khoảng nhiệt độ 1200 - 12200C nhng vẫn phải đáp ứng đợc các tiêu chuẩn kỹ thuật.
+ Hai phối liệu HB2 và HB3 đáp ứng đợc đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật.
+ Để tối u đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn sản xuất sứ vệ sinh, đảm bảo tơng đơng với xơng đang sản xuất tại công ty sứ Thanh Trì ở nhiệt độ nung 12700C; Mặt khác cò nâng cao đợc chất lợng sản phẩm ở một số chỉ tiêu kỹ thuật nh đã phân tích trên đây.