Gôm thô sau kh i tạo hình được sấy vă nung ở nh iệt độ kh âc nhau, tùy thuộc văo th ăn h phần gốm (gạch ỗ 90 0 °c, sứ ở 14 0 0 °c , cao alumin
1600°C).
C ông n g h ệ g ố m tin h : Công nghệ n ăy dùng để ch ế tạo câc gơm có
cơng dụng đặc biệt, bao gồm câc cơng đoạn chính như sau (H.8.5).
Hình 8.5. Sơ đồ công nghệ gốm tinh
P h ần n ă y sẽ được trình b ăy k ỹ trong chương X (V ật liệu ch ế tạo theo phương phâp bột).
2, Thủy tin h v ă gốm th ủ y tinh
a. K hâi n iệm
T hủy tin h lă v ậ t liệu vơ cơ có cấu trúc vơ định h ình được ch ế tạo theo công nghệ nấu chảy, sau đó tạo hình bằn g câch kĩo (tấm , ống, sợi) cân, ĩp, thổi ở dạn g mềm.
Gốm th ủy tinh, h ay còn gọi Ịă sital, có cấu trúc nhữ gốm tin h gồm cả pha tin h th ể v ă ph a vơ định hình nhưng câch ch ế tạo lạ i giốn g như thủy tin h gồm nấu chảy, tạo hình ở trạn g th â i m ềm , sau đó xử lý nhiệt
theo quy trìn h xâc định để thực hiện Quâ trìn h k ế t tinh.
T h ủ y tin h th ô n g d ụ n g : Thủy tinh thông dụng thuộc hệ silicat -
k iềm — kiềm thổ ( S i02 - N a 20 - GaO) được chí tạo từ cât trắ n g (cung cấp 65 4- 75% S1O2), đâ vơi (cung cấp 8 -í- 15 % CaO) v ă sô đa (cung cấp 1 2 4- 18 % N a20 ). Đưa thím sơđa nhằm giảm n h iệt độ nóng chảy của hệ, ngoăi ra cịn cho th ím K20 , Ă I2O3, BaO , B2O3 đế diều chỉnh tính chất. T h ủy tin h được sử dụng để chế tạo kính x đ y dựng, bao b ì, chai lọ trong cơng n gh iệp hóa chất, dược phẩm , đồ gia dụng, m ăn h ình tiv i ...
T h ôn g thường sau kh i tạo hình xong, th ủ y tinh thường được đem ủ để khử ứng suất. Tuy nh iín trong một số trường hợp, để tạo ứng suất n ĩn dư, tă n g độ bễn cơ học cho th ủy tinh, người ta đem tơi nó trong khí n ĩn hoặc dầu.
Thủy tinh sợi mảnh (d < 100 |Lim) cỏ độ bền cơ học đặc biệt cao, từ 1.0 0 0 - 1.5 0 0 M P a, được sử dụng lăm cốt liệu cho composite. T hủy tinh xốp đượe dùng lăm v ậ t liệu câch nhiệt.
Câe lo ạ i th ủ y tìn h kh â c; C ắc loại thủy tinh hệ S i0 2-B2 0 3-N a2Ơ
(borosilicat); S i02-AI2O3-Na20 (ạlumo silicat); S i0 2-Pb0-Na20 (chì silicat);
S i 02 (thạch anh-đơn silicat) v ă câc; loại thủy tin h không p h ải silicat thuộc nhóm năy.
T hủy tin h bo íosiỊicat v ă aluinọsỉlìcêt cũng nhừ alum oborosilicat có hệ số d ên nỏ n h iệt nhỏ, b ề n nhiệt, bền hóâ cao, được sử dụng để ch ế tạo dụng cụ hóa học, đo lường, th iết bị hóa học.
T h ủy tin h chì silic a t có chỉ sơ' khúc xạ cao được dùng chế tạo dụng cụ quang học, pha lí.
T h ủy tin h S i 02 (thạch anh) trong suốt dùng để ch ế tạo câc dụng cụ, th iế t bị chịu n h iệt, bền h óa học. T hủy tinh thạch anh tin h k h iế t có chứa IĨ2O3 dùng dể chế tạo câp quang.
T h ủ y tin h không p h ải silicat gồm câc ôxyt p20 5, B20 3) G e 02 hoặc B e F 2, A IF2 có nhiều tín h ch ất quý giâ dang đừợc n gh iín cứu v ă ứng dụng trong câc lĩn h vực đặc biệt như hấp thụ tia rơnghen, tia y , p h ât đơn sắc, hồng ngoại.
G ổm th ủ y tin h : Gốm thủy tinh được ch ế tạo trôn cơ sở câc hệ SÌO2-AI2O3-LỈO2; S i0 2-Al2C>3-Mg0 , S i0 2-A l2 0 3-N đ2 0, ngoăi ra trong thănh ph ần cịn có thím câc chất tạo m ấm k ế t tinh như P t, S n 0 2, sulfit, T i0 2,
ZrƠ2, fluorit. •
B ằ n g câch đưa thím hợp chất tạo m ầm v ă ch ế độ xử lý n h iệt khâc nhau người ta có thể điều k h iển dược tính ch ất của gốm th ủ y tinh.
G ốm thủy tinh nói chung lă kh ông trong suốt v ă có nhiều tín h chất quý như không dên nỏ n h iệt, có độ bền cơ học, chịu m ăi m òn cao, dễ tạo
6. Câc lo ạ i thảy tin h vă gốm. thủy tinh
hình bằng gia cơng cơ kh í, tính chất điện từ đặc biệt, có tín h tương thích sin h học cao.
c. C ô n g n g h ệ c h ế tạ o t h ủ y t i n h
Có th ể tộm tắ t quâ trình nấu vă ch ế tạo câc sản phẩm th ủy tinh như sau (II.8.6)
Chuẩn bị (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Phôi liệu Nấu thủy Hạ nhiệt độ Nhiệt luyện nguyín liệu tinh vă tạo hình sản phẩm
H ìn h 8.6. S a đồ công nghệ chế tạo sản p hẩm thủy tỉnh,
C h u ẩ n b ị n g u y í n Ịiệụ: gồm chuẩn bị nguyín liệu chính (ví dụ: cât,
đâ vôi, sơđa) v ă câc ngun liệu phụ như chất tạo inău, chât khử mău, chất ơxy hóa ch ất khử, chất gđy đục, ch ất khử họt, chất gia cường, tùy thuộc văơ loại thủy tình cần chí tạp.
N ấ u th ủ y tin h : Thúy tinh dược nấu tứ câc nguyền liệu kế' trôn ở
nhiệt độ 1400 -i 1500''C . Quâ trình nấu phđi bảo đam sự tạo thănh silicat hoăn toăn, khứ bọt khi triệ t để vă phổi bâo đảm dồng đều thănh phần. Đế đảm bao cậc yíu cầú trín cần phải nđn g n h iệt độ của khơi thủy tinh (1400 í- ir>00°C), giữ nhiệt, khử khí vă khuấy đảo cơ học.
T ạo h ìn h s ả n p h ẩ m : Sau khi thủy tinh đê được nấu luyện hoăn tất,
việc kế tiếp lă hạ nhiệt độ khối thủy tinh xuống khoảng 1000 -ỉ- 1200°c
trong khoảng biín mềm của thủy tinh vă tiến hănh tạo hình sả n phẩm theo câc phương phâp kh âc nhau như kĩo, cân, thổi, ĩp, ly tđm .
N h iệ t lu y ệ n th ủ y tin h : ủ khử ứng su ất hoặc tôi tă n g bền.
ủ k h ử ứ n g su ấ t: Thủy tinh sau khi tạo hình thường tồn tạ i ứng
suất dư dđn đến độ bền cơ học thấp, khi sử dụng dễ bị nứt, bể. Để tăn g
tuổi thọ của dụng cụ thủy tinh, sau khi tạọ hình sản phẩm , thủy tinh thường được ủ dể khử ứng suất. C h ế dộ ủ thủy tinh như sau:
- N ung sản phẩm đến nhiệt độ ủ, tốc độ vừa phải:
v = 5 0 0 * 6 0 0 ° c . ' 0 ' ỉ y