Tải bản đầy đủ (.pptx) (28 trang)

SLIDE THUYẾT TRÌNH GỐM THỦY TINH

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.69 MB, 28 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Đề tài

GỐM THỦY TINH
(XITAN)
GVHD: ThS. Hồ Thị Ngọc Sương
NHÓM : 6


NỘI DUNG

1. Giới thiệu Xitan



2. Tính chất, phân loại

3 Cơ sở sản xuất



4 Quy trình sản xuất

5. Ứng dụng Xitan


1. Giới thiệu Xitan

Tên gọi xitan là do ghép hai từ


silicium và cristal có nghĩa là thủy
tinh tinh thể hay gốm thủy tinh.

Xitan là vật liệu rắn đa tinh thể,

Xitan được tình cờ phát hiện vào

được tạo thành bằng cách kết

năm 1953 bởi Stanley Donald

tinh định hướng thủy tinh.

Stookey.

Sau đó ông đã giới thiệu ra thị
trường loại xitan đầu tiên mang
tên fotoceram.


2. Tính chất, phân loại

Xitan có độ bền cao đối với các lực va đập và lực
biến dạng, có độ bền gãy là 2.800 - 4.200
2
kg/cm .

Độ bền mài mịn, tính bền nhiệt cao hơn nhiều
so với thủy tinh thường.


Xitan còn cách nhiệt rất tốt.


2. Tính chất - phân loại

Tính chất của xitan
được quyết định bởi
tổ chức và thành
phần giữa các pha.

Xitan có tính đẳng
hướng, ít khuyết tật
bề mặt, hầu như
khơng có lỗ xốp và ít
co..


Nồi xitan chịu sốc nhiệt cao


Thông số kỹ thuật
2
Độ bền uốn tĩnh (kg/cm )
2
Độ bền nén (kg/cm )

800-1300
5000-8000

2

Độ nhớt va đập (KG/cm )

3.0-4.5

2
Độ cứng tế vi (KG/mm )

600 - 800

2
Độ chống bào mòn (g/cm )
0
Độ bền nhiệt ( C)
0
Nhiệt độ bắt đầu mềm( C)
Nhiệt dung (Kcal/g.độ)
Độ dẫn nhiệt (Kcal/m.độ)
Độ hút nước (%)

0.015-0.025
150-200
950
0.17-0.2
1.0-1.2
0


Mặt bếp làm bằng xitan





Tính chất

2. Tính chất - phân loại

Tính chất: đặc biệt của xitan về mặt cấu trúc là trạng thái kiến

tạo vi tinh của nó. Các tinh thể trong xitan thường rất nhỏ, phân
bổ rất đồng đều và chỉ có thể nghiên cứu qua kính hiển vi điện
tử.


2. Tính chất - phân loại



phân loại

Xitan quang học:



Chế tạo từ thủy tinh hệ Li có chất tạo mầm là các chất nhuộm dạng
keo.



Khi chiếu các tia cực tím hay các tia rơnghen vào sẽ xảy ra q trình
hóa quang học.


Xitan xỉ:
Nhận được từ xỉ lị cao và có thêm chất biến tính như các muối sunphat,
bột sắt…


2. Tính chất - phân loại



phân loại

Xitan nhiệt



Chế tạo từ thủy tinh hệ MgO – Al2O3 – SiO2, CaO – Al2O3 – SiO2,…
với chất tạo mầm là TiO2, FeS.



Cấu trúc tinh thể của xitan được hình thành khi nhiệt luyện lại chi
tiết.


3. Cơ sở sản xuất

Xitan là loại vật liệu có thành phần hóa học gần như
thủy tinh nhưng về mặt cấu trúc thì khác với thủy tinh
và giống gốm.


Cấu trúc vi mô của xitan gồm các tinh thể nhỏ mịn,
phát triển đồng đều trong tồn khối, hầu như khơng
có lỗ xốp.


3. Cơ sở sản xuất

Thủy tinh



Cấu trúc

Xitan



Nguồn gốc thủy tinh nhưng

vơ định
hình.



Gốm sứ



Pha tinh


cấu trúc tinh thể.

thể đưa

Pha thủy tinh tạo ra từ 1

vào từ

pha thủy tinh đồng thể ban

phối liệu.

đầu (mịn hơn).


3. Cơ sở sản xuất

Sau khi gia

Thêm vào chất
Chọn thủy tinh
gốc có khuynh
hướng kết tinh
tồn thể tích
tốt.

cơng nhiệt ở

xúc tác kết

tinh nhằm

Khi gia cơng

tăng cường

nhiệt sẽ xuất

q trình kết

hiện các mầm

tinh: photphat,

kết tinh.

fluor, sunfua,
oxit titan ...

nhiệt độ cao
hơn cấu trúc vi
tinh được hình
thành và thủy
tinh trở thành
vật thể tinh
thể.


Sự sắp xếp trong cấu trúc một phân tử xitan.



Phương pháp sản xuất

Xúc tác TiO2: dùng hệ MgO – SiO2 – Al2O3. Lượng TiO2 dùng từ 2 – 4%. Pha tinh
thể chủ yếu của loại xitan này là corđierit.

Xúc tác là hợp chất của Pt (khoảng 0,01%)dùng hệ Li2O– SiO2, Li2O – MgO –
Al2O3 – SiO2.

Xúc tác là hợp chất của flo dùng với hệ SiO2 – MgO – R2O hoặc SiO2 – MgO –
Al2O3 – R2O, SiO2 – CaO – MgO – Al2O3 chủ yếu để sản xuất các loại sứ thủy
tinh.


4. Quy trình sản xuất

Chuẩn bị phối

SƠ ĐỒ

liệu

Nấu thủy tinh

Tạo hình sản phẩm

Sản phẩm

Gia cơng nhiệt



4. Quy trình sản xuất

SiO2: dạng
thạch anh, các

CaO có thể đưa

oxit nhơm,

vào theo đá vơi,

canxi, manhêzi,

MgO theo

Chuẩn bị phối

liti có thể đưa

manhezit, Al2O3

liệu:

vào dạng hợp

theo

chất thiên


Al2O3.3H2O

nhiên, hoặc các

hoặc tràng

khoáng lẫn rất ít

thạch.

tạp chất.


4. Quy trình sản xuất

Yêu cầu về độ đồng nhất phải rất cao.

Lưu ý
Độ tinh khiết tùy thuộc vào từng loại xitan và
giá trị sử dụng của nó.


4. Quy trình sản xuất

Nấu thủy tinh

0
Phần lớn các phối liệu phải nấu ở nhiệt độ 1600 – 1700 C.

Các chất xúc tác dễ bay hơi như fluor, sunfua…giúp tăng cường khuấy trộn, nhưng sự

bay hơi làm hàm lượng các cấu tử đó khó ổn định.

Vật liệu chịu lửa dùng cho lị và nồi thủy tinh cần phải có chất lượng rất cao để khỏi
ảnh hưởng đến thành phần thủy tinh.


4. Quy trình sản xuất

Tạo hình sản phẩm

Khó khăn là sự trùng nhau giữa khoảng nhiệt độ tạo hình và khoảng
nhiệt độ kết tinh mạnh.

Do đó chọn phương pháp có độ nhớt tạo hình thấp (đúc ly tâm) để tránh
sự kết tinh khi tạo thành sản phẩm

Ủ để loại trừ ứng suất nội. Nếu sản phẩm không qua giai đoạn làm lạnh
thì khơng cần ủ


4. Quy trình sản xuất

Khi nung nóng q
Nhờ gia cơng nhiệt

nhanh trong sản

trong khối thủy tinh sẽ

phẩm, đặc biệt là sản


xuất hiện nhiều mầm

Gia công nhiệt

phẩm thành dày, sẽ

kết tinh và sau đó các

xuất hiện grandien

mầm đó sẽ phát triển

nhiệt và tạo nên ứng

thành các tinh thể.

suất nội.


4. Quy trình sản xuất

Gia cơng nhiệt

Khi nhiệt độ > nhiệt độ mềm của thủy
tinh, sản phẩm rất dễ biến dạng

Khắc phục bằng cách chọn tốc độ nung

Khi làm lạnh cần chú ý đến từng loại sản


nóng sao cho trong sản phẩm hình

phẩm cụ thể để chọn tốc độ hạ nhiệt

thành dần các mầm kết tinh để nhiệt độ

thích hợp tránh gây ra ứng suất nguy

biến mềm kịp tăng lên.

hiểm.


5. Ứng dụng Xitan

Cơng nghiệp: cánh máy nén khí, dụng cụ đo…

Y sinh: răng, xương
Dụng cụ phịng thí nghiệm

Gia dụng: nồi nấu, mặt bếp từ, bếp điện…

Xây dựng: cửa chống cháy

Vũ trụ: vỏ bảo vệ đầu mũi tên lửa


5. Ứng dụng Xitan




Tính chất nhiệt

Thiết bị trao đổi nhiệt: có độ bền nhiệt, làm việc rất lâu ở
10000C và ở áp suất cao.

Xitan hệ CdO – In2O3 – SiO2 và CdO-In2O3-B2O3 dùng
làm các thanh kiểm tra trong lò phản ứng nguyên tử.


×