Bài giảng Vật liệu gốm sứ - Chương 5: Sấy - Huỳnh Ngọc Minh

SẤY 4 QUÁ TRÌNH SẤY Gồm hai quá trình:  Quá trình khuyếch tán: nước ở bề mặt dễ bốc hơi, bề mặt khô trước, trong lòng vẫn còn ẩm, nên gây chênh lệch độ ẩm.  Quá trình dẫn ẩm: ở tâm có độ ẩm cao hơn ở bề mặt, nên nước ở tâm sẽ dịch chuyển đến bề mặt và tiếp tục bốc hơi.  Nhiệt độ ở tâm nhỏ hơn nhiệt độ bề mặt, nên dòng nhiệt truyền từ bề mặt vào tâm. W t t bmt t W bm dòng nhiệt dòng nhiệtdòng dẫn ẩm dòng khuyếch tán 14/12/2021 SẤY 5 QUÁ TRÌNH SẤY  Trong quá trình sấy, sự thay đổi: nhiệt độ sản phẩm, độ ẩm sản phẩm và tốc độ sấy theo thời gian như sau: Thời gian độ ẩm II III Nhiệt độ mộc Tốc độ sấy nhiệt độ tác nhân sấy W cb A I I: gia nhiệt II: tốc độ sấy không đổi III: tốc độ sấy giảm Loø saáy Lò sấy CHÖÔNG 6: PHỦ MEN MEN 11 Men laø lôùp phuû ceramic moûng treân beà maët vaät lieäu (coù theå laø goám söù hay kim loaïi) nhaèm baûo veä beà maët vaø trang trí. Caùc lôùp phuû goám raát khaùc nhau veà thaønh phaàn, tính chaát vaø hình thöùc beân ngoaøi. Caáu truùc lôùp phuû naøy thöôøng laø pha thuûy tinh coù theå chöùa tinh theå hoaëc laø pha khí. VAI TROØ VAØ TAÙC DUÏNG CUÛA MEN 1. Nhôø coù lôùp phuû thuûy tinh, saûn phaåm coù ñoä beàn cô cao hôn (do thuûy tinh laáp ñaày, ngaên söï phaùt trieån cuûa veát nöùt töø beàø maët vaät lieäu). 2. Baûo veä khoûi söï xaâm nhaäp cuûa chaát khí vaø chaát loûng, 3. Laøm beà maët nhaün boùng taêng ñoä beàn hoùa, ñoä beàn ñieän, ñoä beàn nhieät. 4. Caùc lôùp maøu trang trí saûn phaåm seõ mang tính thaåm myõ cao. Men cho caùc saûn phaåm goám söù 12 Coâng ñoaïn phuû men ñöôïc thöïc hieän sau khi saáy moäc hoaëc nung non (Coâng ngheä nung moät laàn hoaëc hai laàn). Caùc phöông phaùp ñöa men leân beà maët goám: traùng men (nhuùng, xoái, doäi) hoaëc phun men. Huyeàn phuø men thöôøng coù caùc caáu töû cuûa xöông goám söù nhöng mòn hôn vaø chöùa nhieàu thaønh phaàn deã chaûy hôn. Sau khi ñöa men leân beà maët, nung tôùi nhieät ñoä xaùc ñònh seõ chaûy taïo thaønh moät lôùp thuûy tinh moûng chaûy laùng treân beà maët saûn phaåm. Yeâu caàu chung cuûa men: Men phaûi baùm dính vaøo xöông toát. Nhieät ñoä noùng chaûy cuûa men phaûi phuø hôïp vôùi nhieät ñoä nung saûn phaåm ñeå khi nung xöông khoâng bò bieán daïng. Men phuû khaép beà maët cuûa xöông vaø taïo beà maët nhaün boùng: ñoä nhôùt, söùc caêng beà maët cuûa men phaûi phuø hôïp. Men cho caùc saûn phaåm goám söù 13 1. Phaân loaïi men theo caáu truùc pha : Men coù caáu truùc moät pha thuûy tinh Lôùp men thuûy tinh coù caáu truùc lôùp (thieân tích) Men coù pha tinh theå keát tinh töø pha thuûy tinh Men môø do caùc vi tinh theå Men coù caáu truùc tinh theå (xitan). 2. Phaân loaïi men theo caùch cheá taïo : Men soáng hoaëc men nguyeân lieäu Men chín hoaëc men frit Men töï taïo 3. Phaân loaïi men theo caûm quan: Men trong Men ñuïc 14/12/2021 MEN 14 PHÂN LOẠI Men co Men rạn Men tuôn Men khử Men kết tinh LÔÙP TRUNG GIAN GIÖÕA MEN VAØ XÖÔNG 18 Do thaønh phaàn men vaø moäc raát khaùc nhau, neân söï hình thaønh lôùp trung gian ñaûm baûo cho ñoä beàn lieân keát giöõa men vaø xöông. Caùc lieân keát giöõa men-xöông: - Lieân keát cô hoïc (ma saùt): men noùng chaûy traøn laáp ñaày caùc loã xoáp cuûa moäc taïo treân beà maët tieáp xuùc lieân keát thuaàn tuùy cô hoïc, khoâng beàn. Söï töông ñöông heä soá daõn nôû nhieät giöõa men vaø xöông chuû yeáu coù taùc duïng taêng ñoä beàn cho loaïi lieân keát naøy. - Lieân keát hoùa hoïc giöõa men vaø moäc: xaûy ra töông taùc giöõa men vaø moäc trong quaù trình keát khoái thaønh xöông (khueách taùn hai chieàu, hoøa tan laãn nhau) taïo nhöõng hôïp chaát môùi coù thaønh phaàn vaø tính chaát trung gian naèm giöõa men vaø moäc cuõng nhö caû söï hình thaønh caùc vaät chaát tinh theå môùi vaø caùc boït khí. LÔÙP TRUNG GIAN GIÖÕA MEN VAØ XÖÔNG 21 Vôùi caùc saûn phaåm oáp laùt, theo coâng ngheä nung nhanh moät laàn: ñöôøng ranh giôùi giöõa xöông-men theå hieän roõ neùt, khoâng thaáy nhöõng daáu hieäu cuûa phaûn öùng. Do lôùp trung gian khoù hình thaønh, vì vaäy thöôøng phaûi duøng lôùp men loùt (engob) taïo lôùp thaønh phaàn bieán ñoåi trung gian nhaèm taêng ñoä beàn lieân keát cho xöông vaø men. Các tính chất của men  Ở nhiệt độ cao (trạng thái lỏng)  độ nhớt,  sức căng bề mặt  Ở trạng thái rắn:  Hệ số dãn nở nhiệt  Độ cứng  Độ bền hóa 22 Caùc tính chaát cuûa men 26 Söï daõn nôû nhieät Yeâu caàu cô baûn: söï cheânh leäch heä soá daõn nôû nhieät giöõa xöông vaø men khoâng lôùn. HDN cuûa men nhoû hôn HDN cuûa xöông 10 ñeán 20% nghóa laø men phaûi chòu taùc ñoäng cuûa öùng suaát neùn (Vì men coù caáu truùc thuûy tinh neân chòu neùn toát hôn chòu keùo) . HDN men > HDN xöông HDN men < HDN xöông Men chòu keùo (nöùt men) Men chòu neùn (bong men) Theo thöïc nghieäm HDN cuûa men : taêng theo daõy sau : Al 2 O 3 < K 2 O < Na 2 O < Li 2 O ; vaø giaûm theo daõy sau : CaO > ZnO > MgO > SnO 2 >B 2 O 3 > SiO 2 . MAØU 32 Do moãi vaät chaát coù caáu taïo hoùa hoïc rieâng neân coù khaû naêng haáp thuï choïn loïc nhöõng phaàn nhaát ñònh cuûa aùnh saùng vaø phaûn xaï laïi nhöõng phaàn nhaát ñònh. Chuùng ta caûm thuï ñöôïc maøu cuûa nhöõng vaät naøy nhôø taùc duïng cuûa caùc tia phaûn xaï vaøo cô quan thò giaùc cuûa maét. Nhö vaäy maøu cuûa moät vaät laø do tia phaûn xaï taïo neân. MAØU 33 Ñeå trang trí maøu cho men, caàn cheá taïo caùc chaát maøu vaø sau ñoù laø kyõ thuaät ñöa maøu leân men. Maøu saéc coù ñöôïc tuøy thuoäc vaøo thaønh phaàn vaø caáu truùc chaát taïo maøu vaø men. Xeùt theo vò trí töông ñoái giöõa men vaø maøu trang trí, coù theå phaân thaønh: 1.Maøu treân men (lôùp trang trí treân beà maët men, trong nhieàu tröông hôïp maøu hôi chìm vaøo trong men). 2.Maøu döôùi men (lôùp maøu trang trí naèm giöõa xöông vaø men). 3.Men thuûy tinh maøu (Lôùp men trang trí laø thuûy tinh maøu). Phaân loaïi caùc chaát taïo maøu ceramic: - Chaát taïo maøu daïng ion - Chaát taïo maøu daïng keo - Chaát taïo maøu coù caáu truùc tinh theå Chaát taïo maøu coù caáu truùc tinh theå  Ñeå taïo neân nhöõng maøu saéc trang trí ñeïp, beàn hoùa, beàn cô vaø coâng ngheä ñôn giaûn ngöôøi ta taïo nhöõng chaát maøu goám tinh theå (pigment).  Caùc tính chaát cuûa maøu phuï thuoäc vaøo caáu truùc oâ maïng tinh theå mang maøu, neáu tinh theå mang maøu laø nhöõng tinh theå beàn thì maøu cuõng seõ beàn.  Caùc chaát gaây maøu thöôøng laø caùc nguyeân toá nhoùm kim loaïi chuyeån tieáp coù voû ñieän töû baát thöôøng, deã gaây sai soùt trong oâ maïng tinh theå, taïo neân nhöõng taâm haáp thuï maøu.  Moät soá tinh theå thöôøng laøm chaát mang maøu nhö sau:  - Spinel loaïi moät (MgO.Al 2 O 3 )  - Spinel loaïi hai (2ZnO.TiO 2 )  - Zircon (ZrO 2 .SiO 2 )  - Baddleyit (ZrO 2 )  - Granat (2CaO.Al 2 O 3 .3SiO 2 )  - Corund (Al 2 O 3 )  - Willemit (2ZnO.SiO 2 )  - Perovskit (CaO.TiO 2 )  - Mulit (3Al 2 O 3 .2SiO 2 )  - Olivin (CoO.SiO 2 ). 34 CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÁNG MEN 14/12/2021 MEN 35 14/12/2021 MEN 36 GIA CÔNG MEN MEN SỐNG  Các nguyên liệu men được cho vào máy nghiền bi ướt, cho đến khi đạt < 0,5% sót sàng 10.000 lổ/cm2.  Bể chứa men được khấy liên tục, tránh men bị lắng.  Điều chỉnh huyền phù men có độ ẩm, độ nhớt thích hợp khi tráng men. Nguyên liệu men Nghiền bi ướt Sàng khử từ Bể khuấy Tráng men 14/12/2021 MEN 37 GIA CÔNG MEN MEN FRIT  Với các men dễ chảy, trong nguyên liệu men thường có thành phần:  Tan trong nứơc.  Có tính độc.  Men phải được nấu chảy trước với các chất khác thành dạng thủy tinh gọi là frit hóa.  Men frit có độ đồng nhất cao. Nguyên liệu men Nghiền trộn khô Nấu chảy Làm lạnh đột ngột Nghiền mịn ướt Sàng khử từ Sấy khô BỘT FRIT 14/12/2021 MEN 38 TRÁNG MEN  Đưa huyền phù men bám lên bề mặt vật liệu gọi là tráng men. Do tính hút nước của xương, một lớp bột men sẽ bám lên bề mặt xương.  Trước khi tráng men:  Làm sạch bụi bề mặt  Phủ lớp chống thấm ở vị trí không cần thiết  Khi tráng men:  Men luôn khuấy đều tránh lắng.  Thường xuyên kiểm tra tỉ trọng huyền phù men. Đây là yếu tố ảnh hưởng đến chiều dầy lớp men tráng bám lên bề mặt sản phẩm. TRÁNG MEN  Sau khi tráng cạo bỏ men ở các vị trí mà men:  Tiếp xúc với nền lò, bao chứa.  Đọng giọt,  Các phương pháp tráng men:  Xối men.  Nhúng men.  Phun men  Chấm men 14/12/2021 MEN 40 TRÁNG MEN xối men 14/12/2021 MEN 41 TRÁNG MEN nhúng men TRÁNG MEN nhúng men 14/12/2021 MEN 42 14/12/2021 MEN 43 TRÁNG MEN phun men 14/12/2021 MEN 44 TRÁNG MEN chấm men CHÖÔNG 7: NUNG 46 CÔ SÔÛ HOÙA LYÙ QUAÙ TRÌNH NHIEÄT ÑOÄ CAO  Keát khoái (sintering) ? laø quaù trình caùc haït vaät lieäu rôøi töï lieân keát vôùi nhau thaønh khoái raén chaéc.  Caùc daáu hieäu ñaùnh giaù keát khoái laø söï co ruùt, giaûm theå tích, thay ñoåi ñoä huùt nöôùc, taêng troïng löôïng rieâng vaø taêng ñoä beàn cô... cuûa vaät lieäu sau khi gia nhieät.  Coù 2 cô cheá keát khoái:  Keát khoái thuaàn tuùy (khoâng coù maët pha loûng vaø cuõng hoaøn toaøn khoâng coù bieán ñoåi hoùa hoïc) laø quaù trình keát khoái cuûa caùc saûn phaåm goám töø oxit tinh khieát nhö: Al 2 O 3 keát khoái, ZrO 2 keát khoái, MgO keát khoái...  Keát khoái coù maët pha loûng vaø nhöõng bieán ñoåi hoùa lyù phöùc taïp: quaù trình keát khoái caùc saûn phaåm söù (porcelain). SEM cuûa Al 2 O 3 keát khoái  Coøn caùc loã xoáp  Nhieàu haït mất ranh giới phân chia pha taïo thaønh haït lôùn  Caùc loã roãng laø caùc ñieåm lan truyeàn veát nöùt ©2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license. Quaù trình keát khoái coù maët pha loûng Bieán ñoåi pha khi nung ñaát seùt 100 200oC: giai ñoaïn saáy. Caùc daïng nöôùc lieân keát lyù hoïc taùch khoûi phoái lieäu. Saûn phaåm co ngoùt maïnh. 200 400oC: chaùy heát caùc chaát höõu cô coù theå laãn trong ñaát seùt (0,04 14%).Than laãn trong gaïch chaùy. 573oC: bieán ñoåi thuø hình -quaéc thaønh -quaéc 500-600 0 C: Maát nöôùc caùc khoaùng seùt Al 2 O 3 .2SiO 2 .2H 2 O → Al 2 O 3 .2SiO 2 + 2H 2 O (Caolinhit) (Meâtacaolinhit) 700 900oC: phaân huûy cacbonat canxi (CaCO3) vaø dolomit (MgCa)CO3. Pha khí CO2 bay hôi, pha raén coøn laïi raát hoaït hoùa, coù khaû naêng phaûn öùng vôùi caùc khoaùng cuûa ñaát seùt Gaïch keát khoái nhôø pha loûng xuaát hieän (850 900oC) neáu nguyeân lieäu chöùa nhieàu taïp chaát deã chaûy, nhaát laø FeO, Fe2O3 vaø traøng thaïch. 900 1050oC: Hình thaønh mulit nguyeân sinh 3(Al2O3.2SiO2) → 3Al2O3.2SiO2 + SiO2 Thaønh phaàn khoaùng cuûa gaïch goàm caùc khoaùng chính trong heä SiO2-Al2O3 moät soá khoaùng heä CaO-Al2O3-SiO2. NUNG  Nung laø toaøn boä quaù trình gia nhieät saûn phaåm goám söù vôùi cheá ñoä thích hôïp, töø nhieät ñoä thöôøng cho tôùi nhieät ñoä cao nhaát (nhieät ñoä nung) vaø sau ñoù laøm nguoäi trong moâi tröôøng nung caàn thieát.  Nhôø nung, vaät lieäu keát khoái raén chaéc, khoâng bò bieán daïng vaø coù nhöõng tính chaát caàn thieát khaùc phuø hôïp yeâu caàu söû duïng.  Thaønh phaàn pha tröôùc vaø sau khi nung coù theå thay ñoåi moät phaàn hoaëc thay ñoåi hoaøn toaøn (ôû traïng thaùi raén hoaëc coù pha loûng); hoaëc cuõng coù theå khoâng thay ñoåi (quaù trình keát khoái thuaàn tuùy). 53 Cheá ñoä nung  bao goàm caùc khaùi nieäm: nhieät ñoä nung, toác ñoä nung, thôøi gian nung vaø moâi tröôøng nung.  Moät cheá ñoä nung bao goàm caùc quaù trình: 1 - Naâng nhieät ñoä vôùi toác ñoä caàn thieát 2 - Thôøi gian löu ñuû lôùn ôû nhieät ñoä cao 3 - Quaù trình giaûm nhieät ñoä vôùi toác ñoä caàn thieát. moâi tröôøng nung phuø hôïp theo yeâu caàu cuûa töøng loaïi saûn phaåm trong moãi giai ñoaïn.  Loø nung giaùn ñoaïn: ñöôøng cong nhieät ñoä - thôøi gian,  Loø nung lieân tuïc: ñöôøng cong nhieät ñoä - chieàu daøi loø (thôøi gian). 54 Cheá ñoä nung  Nhieät ñoä nung laø nhieät ñoä cao nhaát caàn thieát cho quaù trình phaûn öùng vaø keát khoái ñaït möùc caàn thieát maø saûn phaåm khoâng bò bieán daïng ngoaøi mong muoán.  Nhieät ñoä nung caùc saûn phaåm goám thöôøng trong khoaûng: 950  1150oC: goám thoâ nhö gaïch, ngoùi xaây döïng, moät soá loaïi goám veä sinh, gaïch oáp laùt... 1200  1250oC: baùn söù, söù daân duïng. 1280  1350oC: söù meàm, sammot... 1400  1450oC: söù cöùng, söù ñieän, söù kyõ thuaät cao caáp... 1500  17000C: goám töø oxit tinh khieát nhö corund, zircon, VLCL cao caáp... nhieät ñoä töông ñoái cao, yeâu caàu loø coù keát caáu rieâng. 55 Cheá ñoä nung  Naâng nhieät ñoä: ÖÙng suaát nhieät do taêng nhieät ñoä caàn khoâng vöôït quaù giôùi haïn beàn cuûa moäc. (öùng suaát nhieät  = E.T. Trong ñoù  laø heä soá daõn nôû nhieät, E laø moâñun ñaøn hoài vaø T laø cheânh leäch nhieät ñoä). Trong giai ñoaïn naøy ñoàng thôøi cuõng xaûy ra caùc quaù trình hoùa lyù nhö khöû nöôùc hoùa hoïc, phaân huûy muoái caùcbonat, bieán ñoåi thuø hình, coù theå xuaát hieän pha loûng... laøm bieán ñoåi theå tích rieâng, gaây öùng suaát cô, haïn cheá toác ñoä taêng nhieät ñoä.  Thôøi gian löu ôû nhieät ñoä cao: quaù trình phaûn öùng vaø keát khoái chuû yeáu dieãn ra ôû nhieät ñoä cao. Thôøi gian löu do ñoäng hoïc phaûn öùng quyeát ñònh vaø ñieàu kieän keát caáu loø.  Giaûm nhieät ñoä: toác ñoä laøm laïnh cuõng bò giôùi haïn bôûi söï taïo öùng suaát nhieät nhöng luùc naøy saûn phaåm ñaõ keát khoái, coù ñoä beàn cô cao neân khoâng deã bò phaù huûy nhö ôû giai ñoaïn tröôùc. 56 Cheá ñoä nung  Thôøi gian nung (hoaëc chu kyø nung): laø toaøn boä thôøi gian caàn thieát cuûa moät chu trình nung, keå töø luùc baét ñaàu naâng nhieät ñoä cho tôùi khi laáy ñöôïc thaønh phaåm. Thôøi gian nung raát khaùc nhau, töø moät vaøi giôø tôùi haøng chuïc giôø, thaäm chí nhieàu ngaøy.  Tuøy thuoäc thôøi gian bieán ñoåi hoùa lyù caàn thieát trong phoái lieäu, ñoä beàn cô cuûa vaät nung, ñoä beàn cuûa loø nung, keát caáu loø...), khoâng theå nung quaù nhanh ñöôïc.  Moâi tröôøng nung: tuøy yeâu caàu kyõ thuaät cuï theå, moâi tröôøng khí trong loø caàn duy trì ôû cheá ñoä oxy hoùa (dö khoâng khí), moâi tröôøng khöû (thieáu khoâng khí) hoaëc trung tính (chaùy vöøa heát). Ngoaøi ra, coøn coù theå coù nhöõng yeâu caàu ñaëc bieät khaùc nhö nung trong moâi tröôøng khí nitô, nung chaân khoâng, hoaëc khí trô... 57 Caùch xaùc ñònh cheá ñoä nung 59 Nhieät ñoä nung coù theå xaùc ñònh baèng DTA, KHVi nhieät vaø luoân phaûi keát hôïp vôùi thöïc nghieäm. Chæ soá duøng ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng nung (xaùc ñònh möùc keát khoái) tuøy thuoäc vaøo muïc ñích söû duïng saûn phaåm sau khi nung, thöôøng laø ñoä co, ñoä xoáp, ñoä huùt nöôùc vaø ñoâi khi laø ñoä beàn cô hoaëc cuõng coù theå duøng caùc chæ soá khaùc. Moãi chæ soá duøng ñaùnh giaù chaát löôïng nung coù öu nhöôïc ñieåm rieâng. Hình 2.24 Söï phuï thuoäc löôïng pha loûng vaøo nhieät ñoä nung söù a) Vaät l ieäu coù khoaûng keát khoái heïp b) Vaät l ieäu coù khoaûng keát khoái roäng Hình 2.23 AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä tôùi söï keát khoái cuûa söù Ngoaøi ra coøn phaûi giaûi quyeát vaán ñeà thôøi gian löu ôû nhieät ñoä cao laø bao laâu ñeå saûn phaåm coù ñoä keát khoái caàn thieát vaø men vöøa ñuû ñoä laùng ñeàu, boùng ñeïp treân beà maët saûn phaåm, maø khoâng vöôït quaù nhieät ñoä cho pheùp. 14/12/2021 LÒ NUNG GỐM SỨ 61 NUNG caùc yeáu toá aûnh höôûng  Cỡ hạt phối liệu:  Là yếu tố ảnh hưởng đến kết khối.  Hạt càng mịn kết khối càng tốt.  Phối liệu nghiền mịn có khả năng giảm nhiệt nung, do đó tiết kiệm nhiên liệu.  Mật độ hạt:  Độ sít đặt của hạt càng cao, kết khối càng tốt.  Sản phẩm tạo hình bằng phương phép ép có mật độ cao nhất, có kết khối tốt. 14/12/2021 LÒ NUNG GỐM SỨ 62 NUNG caùc yeáu toá aûnh höôûng  Thành phần khoáng, hóa: là yếu tố chủ yếu quyết định  nhiệt độ kết khối,  tốc độ nung,  tốc độ làm nguội  Phương Pháp Xếp Lò:  Phải vững chắc, tránh đổ vỡ  Mật độ xếp cao.  Chuyển động khí tốt.  Năng suất cao  Tận dụng chiều cao lò tối đa. 14/12/2021 LÒ NUNG GỐM SỨ 63 NUNG Cách xếp vật liệu trong lò  Xếp trực tiếp vật liệu nung vào lò  Dùng giá, khung, tấm kê, cột chống  Xếp trong bao 14/12/2021 LÒ NUNG GỐM SỨ 64 LOØ LIEÂN TUÏC (Nguyên tắc làm việc) LOØ NUNG 68 Caùc loø giaùn ñoaïn laø khoâng theå thay theá trong coâng ngheä goám söù, do nhöõng ñaëc ñieåm sau: - Chuùng cho pheùp nung caùc saûn phaåm ñôn chieác vôùi nhöõng kích côõ raát khaùc nhau, phuø hôïp vôùi moïi trình ñoä coâng ngheä. - Quan troïng hôn, theo ñaëc tröng saûn phaåm. Caùc saûn phaåm goám hoaëc do moäc thoâ khoâng beàn sau khi saáy hoaëc do coù pha loûng khi nung ôû nhieät ñoä cao, khoâng cho pheùp dòch chuyeån vaät nung trong quaù trình nung. Caùc loø hieän ñaïi coù lôùp caùch nhieät daïng boâng vaø sôïi raát hoaøn haûo. Chaát caùch nhieät daïng boâng coù heä soá daãn nhieät raát thaáp so vôùi caùc vaät lieäu khaùc, loø coù keát caáu raát kín vaø raát beàn nhieät cho pheùp tieát kieäm nhieân lieäu vaø ruùt ngaén thôøi gian nung LOØ NUNG 69 So vôùi caùc loaïi loø giaùn ñoaïn, loø tunel coù nhöõng öu theá vöôït troäi sau: - Nhieät ñoä trong moãi zone laø khoâng ñoåi, traùnh ñöôïc caùc öùng suaát cô sinh ra trong kết cấu loø. - Saûn phaåm caàn nung ñöôïc xeáp leân caùc xe gooøng vaø xeáp ôû ngoaøi tunel, tieát kieäm lao ñoäng, baûo ñaûm moâi tröôøng laøm vieäc toát. - Hieäu quaû kinh teá toát hôn do coù theå cô khí hoùa vaø töï ñoäng hoùa daây chuyeàn coâng ngheä, saûn xuaát lieân tuïc. Loø tunel coù theå duøng nhieân lieäu loûng, khí vaø ñoát ñieän (daây ñieän trôû hoaëc thanh ñoát SiC, MoSi 2 ). Cheá ñoä nung, chu kyø nung coù theå ñieàu chænh hoaëc bôûi voøi ñoát, hoaëc chænh bôûi toác ñoä di chuyeån gooøng. Nhöôïc ñieåm cuûa loø tunel laø phaân boá nhieät ñoä theo thieát dieän ngang loø khoâng ñeàu, khi di chuyeån khoâng ñeàu saûn phaåm söù deã bieán daïng. Trong nhöõng loø tunel “con laên” (roller) hieän ñaïi, chieàu cao cuûa loø giaûm ñaùng keå, taïo söï phaân boá nhieät ñoä ñoàng ñeàu hôn raát nhieàu. 14/12/2021 LÒ NUNG GỐM SỨ 70 NUNG lò tunel Lò tunel con lăn Lò tunel xe goòng CHƯƠNG 9: MỘT SỐ SẢN PHẨM GỐM SỨ CỤ THỂ Ñöôøng cong nung gaïch xaây döïng 30 480 780 970 1050 1050 885 250 80 102 0 200 400 600 800 1000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 soá gooøng n h ie ät ñ o ä 0 28.6 39 44.2 49.4 62.4 70.2 83.2 94 10.4 0 200 400 600 800 1000 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 chieàu daøi loø n h ie ät ñ o ä Kho nguyên liệu Đóng gói Tạo hình Khuấy - Ủ Nghiền ướt Sàng - Khử từ Cân theo đơn phối liệu Kiểm tra Nước Chất điện giải Kiểm tra Kiểm tra Kiểm tra Phân loại Hoàn thiện mộc Đánh hồ phối liệu Phun men In nhãn Nung Tiêu thụ Sửa Nung lại Xử lí các thông số KT Kiểm tra Sấy Kiểm tra Thổi bụi – lau nước Nhập kho Phế phẩm Kiểm tra Kho nguyên liệu Hầm chứa Nghiền ướt Sàng - Khử từ Cân theo đơn phối liệu Kiểm tra Nước Phụ gia Kiểm tra Xử lí các thông số KT Kiểm tra Khuôn mẫu Mẫu Để đông cứng Khuôn cái Hoàn chỉnh khuôn mẫu Sản xuất thử Sấy 45 – 500 C Tháo khuôn Khuôn tạo hình Cân Nước - thạch cao Trộn Men thu hồi Chuẩn bị men Chuẩn bị khuôn Dây chuyền sản xuất chính Quy trình saûn xuaát söù veä sinh Ñöôøng cong nung söù veä sinh Quy trình saûn xuaát gaïch oáp laùt ÑÖÔØNG CONG NUNG GAÏCH OÁP LAÙT 0 200 400 600 800 1000 1200 0 12.09 17.47 25.54 36.29 Thoi gian (s) N h ie t d o ( o C ) THÔØI GIAN (PHUÙT) 79 Glass ceramics crowns and bridges Acrylic teeth Porcelain teeth Various types of artificial bones , bone auxiliary material (HIP implant) and teeth have been developed and put into practical use. Apatite hydroxide, alumina and zirconia, these products take the advantage of the new ceramic's strength and capability with the human body. Porcelain and metals crowns and bridges HIP JOINT BIOCERAMICS Ceramics in Distributed Energy Applications Dave Stinton Oak Ridge National Laboratory Bill Ellingson Argonne National Laboratory 82 Si3N4 bearings are used in DE applications from 100 kW microturbines to 1.5 MW wind turbines Longer life Lower friction 70% stiffer 60% lighter 2” diameter ball bearings 83 Söû duïng ceramic trong caùc ñoäng cô kieåu pittoâng coù khaû naêng caûi thieän caùc tính chaát vaø giaûm giaù thaønh Thaønh phaàn Zirconia ñöôïc söû duïng laøm xi lanh nhieân lieäu cuûa ñoäng cô Cummins Si 3 N 4 cam roller followers are used in Detroit Diesel Corporation (DDC) engines Si 3 N 4 valves are being developed for reciprocating 84 Xi lanh nhieân lieäu chiu aùp suaát cao baèng Zirconia ceramics trong ñoäng cô diesel laøm giaûm toån thaát vaø taêng ñoä tin caäy •Excellent wear and corrosion resistance keeps injectors from sticking • Injectors operate at 20,000-35,000 psi – thus very tight tolerances required to accurately meter fuel 85 Intake Light-weight valves are being developed for NG recips to improve corrosion resistance at high temperatures and reduce emissions Reduced mass of Si3N4 valves are more responsive to engine control Si3N4 Valves TiAl Valves Original Steel Valves Exhaust 86 Si3N4 components are being developed to increase turbine inlet temperatures and to increase efficiency to near 40% Si3N4 turbine rotors and vane 87