- Cỏc phụ gia
b)Nhúm nguyờn liệu phụ
- Chất khử bọt: dựng để khử bọt khi nấu thủy tinh. Cỏc chất thường dựng As2O3, NaNO3, NH4Cl. Những chất này khi nấu cựng thủy tinh sẽ phõn giải thoỏt khớ mạnh nờn kộo cỏc bọt khớ trong khối thủy tinh bay ra ngoài, đồng thời đảo trộn thủy tinh được đồng đều
- Chất oxy húa khử: dựng để phõn giải cỏc dạng Sunfat và khử màu của thủy tinh. Thường dựng Than củi, than cốc Mg, Al, Sn(thiếc).
Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2 2MnO2 + 2FeO → Mn2O3 + Fe2O3
Đen Xanh Tớm Vàng Màu tớm + vàng = Khụng màu
- Cỏc chất nhuộm màu: chia thành hai loại chất nhuộm màu phõn tử và chất nhuộm màu khuyếch tỏn keo
Chất nhuộm màu phõn tử là chất màu khi nấu thủy tinh sẽ tạo với thủy tinh ở
chất màu thường dựng Cr2O3 cho màu xanh lục, NiO cho màu xanh nước biển, FeO cho màu xanh, Fe2O3 cho màu từ vàng đến nõu, Oxyt CoO cho màu xanh lỏ cõy
Chất nhuộm màu khuyếch tỏn keo: Khi nấu cựng thủy tinh nú tồn tại ở dạng khuyếch tỏn keo, khụng thể hiện màu ngay mà phải gia nhiệt lần thứ haị Cỏc chất màu cú thể là Au, Ag, Cd, .. quỏ trỡnh nấu đũi hỏi kỹ thuất cao, dựng cỏc nguyờn tố
quý hiếm nờn đắt tiền.
- Chất gõy mờ đục thủy tinh: Khi nấu cỏc chất này sẽ ở trong thủy tinh dạng vi tinh thể làm thay đổi hướng đi của ỏnh sỏng theo nhiều hướng nờn thủy tinh mất độ
trong suốt(mờ đục).Cỏc chất gõy mờ đục cú thể là 3NaF.AlF3, Na2SiF6, CaF2, Ca3(PO4), ZnO …
3) Cỏc phản ứng khi nấu thủy tinh MgCO3 ⎯300⎯−⎯600⎯°c→ MgO + CO2
MgCO3 + Na2CO3 ⎯300⎯ →⎯°c Na2Mg(CO3)2
Na2Mg(CO3)2 + 2SiO2 ⎯350⎯−⎯650⎯°c→ Na2SiO3 + MgSiO3 + 2CO2 MgCO3 + SiO2 ⎯450⎯−⎯700⎯°c→ MgSiO3 + CO2
MgO + SiO2 ⎯900⎯−⎯1200⎯°c→ MgSiO3 CaCO3 ⎯420⎯−⎯915⎯°c→ CaO + CO2
CaCO3 + Na2CO3 ⎯400⎯ →⎯°c NaCăCO3)2
Na2CăCO3)2 + 2SiO2 ⎯600⎯−⎯900⎯°c→ Na2SiO3 + CaSiO3 + 2CO2 CaCO3 + SiO2 ⎯600⎯−⎯900⎯°c→ CaSiO3 + CO2
CaO + SiO2 ⎯600⎯−⎯900⎯°c→ CaSiO3
CaSiO3 + MgSiO3 ⎯600⎯−⎯1200⎯°c→ CaMg(SiO3)2 Na2CO3 + SiO2 ⎯⎯700−⎯900⎯°c→ Na2SiO3 + CO2 c) cỏc giai đoạn khi nấu thủy tinh
- khi nung tới nhiệt độ 1200 °C thỡ bắt đầu núng chảy cỏc hạt quắc (SiO2) và cỏc khoỏng khỏc. tuy nhiờn phối liệu lỳc này cú độ nhớt lớn nờn thủy tinh khụng đồng
đều và nhiều bọt.
- Từ 1400 -1450 °C thủy tinh núng chảy quỏ nhiệt, độ nhớt nhỏ nờn quỏ trỡnh khuyếch tỏn nhanh làm thủy tinh đồng đều và thoỏt ra nhiều bọt khớ.
- làm nguội thủy tinh xuống nhiệt độ 1200-1300 °C để tăng độ nhớt thủy tinh rồi tiến hành tạo bọt.
4) Sơđồ sản xuất C-Sản xuất Gốm sứ
1) Cỏc cụng đoạn sản xuất
- Đập vỡ sấy khụ, nghiền mịn nguyờn liệu ban đầu - Thiết lập tỷ lệ phối liệu
- Trộn với nước để tạo nguyờn liệu dẻo - Tạo hỡnh sản phẩm
- Sấy nung sản phẩm trước khi nung - Làm nguội sản phẩm
2) Phõn loại
- Căn cứ vào tớnh chất xương của sản phẩm người ta chia làm hai loại: Sản phẩm cú xương xốp cú khả năng hỳt ẩm: vd gạch, ngúi
Sản phẩm cú xương kết khối , sớt đặc, khụng hỳt ẩm: đồ sành. đồ sứ
- Căn cứ vào cấu trcỳ xương chia làm hai loại: Xương đồng nhất
Xương khụng đồng nhất 3) Nguyờn liệu
a) Vật liệu dẻo
- Đất sột & Cao lanh, hoạt thạch
Khoỏng chớnh là caolinit Al2O3.2SiO2.2H2O
Cỏc khoỏng khỏc: monmoriolit Al2O3.4SiO2.3H2O, Quắc (SiO2), FeS2, TiO2.. lượng cỏc chất thay đổi trong giới hạn rộng.
Hoạt thạch: 3MgỌ4SiO2.H2O; 4MgỌ5SiO2.H2O - Tớnh chất của đất sột
1. Độ dẻo: tớnh dẻo làm cho quỏ trỡnh tạo hỡnh khụng bị phỏ hủy, giữ hỡnh dạng khi sấy và khi nung. Độ dẻo phụ thuộc vào kớch thước của nguyờn liệu, kớch thước càng nhỏ thỡ độ dẻo càng lớn (thường d<0,005mm). Để
tăng tớnh dẻo thỡ cú thể ủ giữ ẩm lõu, thờm keo hữu cơ hoặc chất điện giảị
2. Độ co: khi Đất sột nung đến 200°C sẽ sảy ra quỏ trỡnh mất nước làm cho thể tớch bị co, quỏ trỡnh này gọi là co khụng khớ. Khi nung đến 700 °C thỡ một số cấu tử núng chảy làm thể tớch vật thể bị co, quỏ trỡnh này gọi là co lửạ Đất sột càng dẻo thỡ độ co càng lớn, độ dẻo cú thể điều chỉnh được bằng vật liệu gàỵ
3. Độ chịu lửa: Là khả năng khụng bị núng chảy, biến dạng khi nung ở
nhiệt độ cao hay sự thay đổi nhiệt độ nhanh. Độ chịu lửa cao cú thể lờn
đến 1600 °C b) Vật liệu gày
Nguyờn liệu này chứa nhiều khoỏng SiO2 và khoỏng Cacbonat b.1 Nguyờn liệu chứa SiO2 gồm cú thạch anh, cỏt thạch anh, Quắc
Những nguyờn liệu này cú hàm lượng SiO2 khoảng 98%, Quắc là quặng gồm những tinh thể thạch anh bộ được liờn kết sớt đặc lại với nhau bằng chất kết dớnh. b.2 Khoỏng Cacbonat
- Đỏ vụi: chứa chủ yếu là khoỏng Canxit CaCO3, ngoài ra cú nhiều cỏc tạp chất như alumosilicat, cỏc hợp chất Sắt, axit silicic. Núi chung hàm lượng tạp chất thay
- Quặng manhezit: gồm chủ yếu MgCO3, cú tạp chất là cỏc oxit nhụm, sắt, silic, canxị Hàm lượng MgO cao cú thể lờn tới 46%. Quặng dựng để sản xuất vật liệu chịu lửa và cỏch điện.
- Đụlụmớt: thành phần chủ yếu CaCO3, MgCO3, hàm lượng MgO cú thể lờn đến 20%. Trong quặng cú thể cú cỏc tạp chất nhứ oxit sắt, nhụm, silic làm cho nguyờn liệu dễ núng chảy nhưng lại làm giảm độ chịu lửạ ứng dụng dựng để sản xuất vật liệu chịu lửa, men, xương sứ.
c) Chất trợ dung: Là những chất cú nhiệt độ núng chảy thấp, khi núng chảy sẽ lấp
đầy vào khe trống giữa cỏc cấu tử nờn làm sản phẩm sớt đặc, rắn chắc, bền cơ, bền húạ Cỏc chất trợ dung thường dựng: Fenspatkali: K2OAl2O3.6SiO2 FenspatNatri: Na2OAl2O3.6SiO2 FenspatCanxi: CaỌAl2O3.2SiO2
Trong đú Fenspat Kali cú nhiệt độ núng chảy thấp nhất (tốt nhất)
d) Men: là dạng thủy tinh silicat, khi trỏng sẽ làm cho bề mặt sản phẩm sớt đặc nhẵn búng, bền húa, bền cơ, bền nhiệt và làm đẹp cho sản phẩm.
- cỏch trỏng men cú thể thực hiện trước khi nung, hoặc trỏng sau khi nung nhưng cỏch này phải gia nhiệt lạị
- khi trỏng cú thể nhỳng sản phẩm mộc vào huyền phự men, dựng chổi quột, phun - Tiờu chớ chọn men
Men cú hễ số dón nở nhiệt tương đương với xương
Nhiệt độ núng chảy của men phải tương đương với nhiệt độ nung của xương e) Cỏc chất màu
- Dựng để trang trớ bề mặt sản phẩm, thành phần chủ yếu là cỏc oxit và muối của kim loạị Cỏc oxit thường dựng :
Oxit Crom cho màu xanh lục
Hỗn hợp oxit sắt, crụm cho màu nõu
Hỗn hợp oxit Crụm và oxit thiếc cho màu đỏ hồng Oxit Mangan cho mầu nõu sẫm
Oxit Coban cho màu xanh lỏ cõy, khi thờm Chỡ và Natri thỡ cho màu tớm. 4) Sơđồ sản xuất