LUẬN văn CÔNG NGHỆ hóa NGHIÊN cứu về MEN kết TINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
----------

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU VỀ MEN KẾT TINH

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Ths. Ngô Trương Ngọc Mai

Liên Bảo Xiếu Kim

Tháng 5/2011

2072166


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
----------

………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………

vi


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
----------

………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………

v


LỜI CẢM ƠN
Để có được thành quả như hôm nay em xin chân thành cảm ơn tất cả quý thầy
cô của khoa Công nghệ đã truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt 4
năm học tập tại trường. Những kiến thức đó sẽ giúp em vững bước hơn trên con
đường sắp tới.
Đặc biệt, em xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến cô Ngô Trương Ngọc Mai đã
tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giảng dạy cho em những kiến thức mà em chưa biết,
những điều em chưa hiểu. cô đã động viên và tạo điều kiện tốt nhất để em hoàn
thành đề tài. Cô truyền đạt cho em hiểu thêm về lĩnh vực vô cơ, giúp em yêu thích
hơn về lĩnh vực này.
Em xin ghi ơn cố vấn học tập, trưởng bộ môn Công nghệ Hóa học thầy
Trương Chí Thành đã tận tình giúp đỡ và quan tâm đến lớp em.
Em xin cảm ơn trưởng phòng thí nghiệm vô cơ, thầy Nguyễn Việt Bách đã
tạo điều kiện cho em sử dụng dụng cụ, máy móc và thiết bị.
Cảm ơn các bạn làm luận văn chung trong phòng thí nghiệm hóa vô cơ, những
người bạn luôn chia sẽ và đồng hành trên chặn đường học tập gian nan vừa qua.

Sinh viên thực hiện

Liên Bảo Xiếu Kim

iv


LỜI MỞ ĐẦU
Như chúng ta đã biết, gốm sứ đã xuất hiện từ rất lâu nhưng đến hôm nay nó
vẫn được nhiều người quan tâm bởi vẻ đẹp mộc mạc và giãn đơn nhưng cũng không
kém phần độc đáo và sang trọng với những nước men phủ cầu kì và đa màu sắc.
Khi nói đến vẻ đẹp tự nhiên độc đáo, quyến rũ, mỗi nước men chảy đều tạo nên sản
phẩm đẹp và không giống nhau thì không ai không biết đến vẻ đẹp của men kết
tinh. Men kết tinh được biết đến như một tai nạn tình cờ khi nung men, nhưng dần
dần các nghệ nhân đồ gốm đã khám phá ra vẻ đẹp của nó và nghiên cứu để phát
triển hoàn thiện vẻ đẹp loại men này như chúng ta thấy ngày hôm nay. Có lẽ do men
kết tinh quá bắt mắt và kiêu sa mà em đã quyết định chọn đề tài nghiên cứu về men
kết tinh. Em không nghĩ sẽ làm ra được sản phẩm đẹp như các nghệ nhân đã làm,
em chỉ muốn tìm hiểu kỹ hơn về lĩnh vực mà mình yêu thích.

xiv


MỤC LỤC
PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CHO SINH VIÊN .............................. ii
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... iv
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN......................................................... v
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ........................................................... vi
MỤC LỤC ............................................................................................................ vii
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. xii
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................... xiii
LỜI MỞ ĐẦU ..................................................................................................... xiv

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN ................................................................................... 1
1.1 Gốm sứ .......................................................................................................... 1
1.1.1 Khái niệm ............................................................................................... 1
1.1.2 Lƣợc sử hình thành và phát triển ............................................................ 1
1.1.3 Phân loại ................................................................................................. 2
1.1.4 Quy trình sản xuất gốm sứ ..................................................................... 2
1.1.4.1 Nguyên liệu ...................................................................................... 3
1.1.4.2 Gia công và chuẩn bị phối liệu ......................................................... 4
1.1.4.3 Tạo hình ............................................................................................ 4
1.1.4.4 Sấy .................................................................................................... 5
1.1.4.5 Trang trí sản phẩm............................................................................ 5
1.1.4.6 Nung ................................................................................................. 6
1.2 Men ............................................................................................................... 6
1.2.1 Định nghĩa .............................................................................................. 6
1.2.2 Phân loại men ......................................................................................... 7
1.2.2.1 Theo thành phần ............................................................................... 7
1.2.2.2 Theo cách sản xuất ........................................................................... 7

vii


1.2.2.3 Theo cảm quan ................................................................................. 7
1.2.2.4 Theo phạm vi nung ........................................................................... 7
1.2.3 Các tính chất của men ............................................................................ 8
1.2.3.1 Độ nhớt ............................................................................................. 8
1.2.3.2 Sức căng bề mặt ............................................................................... 9
1.2.3.3 Sự giãn nở ......................................................................................... 9
1.2.3.4 Độ cứng ............................................................................................ 9
1.2.3.5 Sự tạo thành lớp trung gian giữa men và mộc gốm sứ ................... 10
1.2.3.6 Độ bền hóa và an toàn thực phẩm khi dung sản phẩm tráng men . 10

1.2.4 Nguyên liệu chính sản xuất men .......................................................... 11
1.2.4.1 Chì oxit ........................................................................................... 11
1.2.4.2 Natri và kali oxit ............................................................................. 11
1.2.4.3 Liti oxit ........................................................................................... 12
1.2.4.4 Canxi oxit ....................................................................................... 12
1.2.4.5 Magie oxit....................................................................................... 12
1.2.4.6 Kẽm oxit ......................................................................................... 12
1.2.4.7 Bari oxit .......................................................................................... 13
1.2.4.8 Nhôm oxit ....................................................................................... 13
1.2.4.9 Silic oxit ......................................................................................... 13
1.2.4.10 Bo oxit .......................................................................................... 13
1.2.4.11 Titan dioxit ................................................................................... 14
1.2.5 Phƣơng pháp sản xuất men................................................................... 14
1.2.5.1 Phƣơng pháp cổ điển ...................................................................... 14
1.2.5.2 Phƣơng pháp frit ............................................................................. 14
1.2.6 Phƣơng pháp đƣa men lên bề mặt gốm sứ ........................................... 15
1.2.6.1 Nhúng toàn bộ sản phẩm vào men ................................................. 15
1.2.6.2 Dội men .......................................................................................... 15
1.2.6.3 Phun men ........................................................................................ 15

viii


1.2.6.4 Tráng men....................................................................................... 15
1.2.7 Các khuyết tật của men ........................................................................ 16
1.2.7.1 Men chảy không đều ...................................................................... 16
1.2.7.2 Vết nứt ............................................................................................ 16
1.2.7.3 Sự sôi men ...................................................................................... 16
1.2.7.4 Rạn men .......................................................................................... 17
1.2.7.5 Sự dồn men và nếp gấp .................................................................. 17

1.2.7.6 Lắng đọng men ............................................................................... 17
1.2.7.7 Khuyết men .................................................................................... 17
1.2.7.8 Châm kim ....................................................................................... 17
1.2.8 Một số loại men mỹ nghệ ..................................................................... 18
1.2.8.1 Men chảy ........................................................................................ 18
1.2.8.2 Men rạn........................................................................................... 18
1.2.8.3 Men kết tinh.................................................................................... 18
1.2.8.4 Men sần .......................................................................................... 18
1.2.8.5 Men co ............................................................................................ 19
1.2.8.6 Men khử.......................................................................................... 19
1.2.9 Trang trí sản phẩm gốm sứ ................................................................... 19
1.3 Men kết tinh ............................................................................................... 21
1.3.1 Tinh thể vi mô ...................................................................................... 22
1.3.2 Tinh thể vĩ mô ...................................................................................... 22
1.3.3 Quá trình tạo mầm và phát triển tinh thể ............................................. 23
1.3.4 Các nguyên liệu thƣờng dung trong men kết tinh ................................ 24
1.3.5 Các oxit tạo màu thƣờng sử dụng trong men kết tinh .......................... 24
1.3.5.1 Coban ............................................................................................ 24
1.3.5.2 Đồng .............................................................................................. 24
1.3.5.3 Niken ............................................................................................. 24
1.3.5.4 Mangan .......................................................................................... 24

ix


1.3.5.5 Sắt .................................................................................................. 25
1.3.5.6 Rutin .............................................................................................. 25
1.3.5.7 Vonfam.......................................................................................... 25
1.3.6 Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình kết tinh ...................................... 25
1.3.6.1 Nguyên liệu ................................................................................... 25

1.3.6.2 Độ dày của men............................................................................. 26
1.3.6.3 Nhiệt độ nung ................................................................................ 26
CHƢƠNG 2 PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............... 28
2.1 Phƣơng tiện ................................................................................................ 28
2.1.1 Nguyên liệu .......................................................................................... 28
2.1.2 Thiết bị và dụng cụ ............................................................................... 28
2.2 Phƣơng pháp thí nghiệm ............................................................................ 28
2.2.1 Phƣơng pháp ngoại quan ...................................................................... 28
2.2.2 Phƣơng pháp xác định các đặc tính cơ lý của vật liệu ......................... 28
2.3 Quy trình thí nghiệm .................................................................................. 29
2.4 Bố trí thí nghiệm ........................................................................................ 29
2.4.1 Chuẩn bị xƣơng .................................................................................... 29
2.4.1.1 Cách tiến hành ................................................................................ 29
2.4.1.2 Sơ đồ chuẩn bị xƣơng .................................................................... 30
2.4.1.3 Xác định độ hút nƣớc ..................................................................... 31
2.4.1.4 Các thí nghiệm khảo sát về xƣơng ................................................. 31
2.4.2 Chuẩn bị men nguyên liệu ................................................................... 31
2.4.2.1 Cách tiến hành ................................................................................ 31
2.4.2.2 Sơ đồ chuẩn bị men nguyên liệu .................................................... 32
2.4.2.3 Tính toán phối liệu ......................................................................... 32
2.4.2.4 Chuẩn bị mẫu tráng men ................................................................ 34
2.4.2.5 Các thí nghiệm khảo sát ................................................................. 35
CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN........................................................... 36

x


3.1 Kết quả khảo sát về xƣơng gốm sứ ............................................................ 36
3.2 Kết quả khảo sát về men kết tinh ............................................................... 37
3.2.1 Đơn phối liệu của men ......................................................................... 37

3.2.2 Khảo sát nhiệt độ nóng chảy của men.................................................. 39
3.2.2.1 Điều kiện khảo sát nhiệt độ nóng chảy .......................................... 39
3.2.2.2 Khảo sát nhiệt độ nóng chảy của men ở điều kiện 1 ...................... 40
3.2.2.3 Khảo sát nhiệt độ nóng chảy của men ở điều kiện 2 ...................... 41
3.2.2.4 Khảo sát nhiệt độ nóng chảy của men ở điều kiện 3 ...................... 42
3.2.2.5 Khảo sát nhiệt độ nóng chảy của men ở điều kiện 4...................... 43
3.2.2.6 Khảo sát nhiệt độ nóng chảy của men ở điều kiện 5 ...................... 44
3.2.3 Khảo sát nhiệt độ kết tinh của men ...................................................... 45
3.2.3.1 Điều kiện khảo sát nhiệt độ kết tinh ............................................... 45
3.2.3.2 Khảo sát nhiệt độ kết tinh của men ................................................ 46
CHƢƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 49
4.1 Kết luận ...................................................................................................... 49
4.1.1 Kết luận về xƣơng gốm sứ ................................................................... 49
4.1.2 Kết luận về men kết tinh ...................................................................... 49
4.2 Kiến nghị .................................................................................................... 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 52

xi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Phương tiện trang trí và các hình thức trang trí men ............................ 20
Bảng 3.1 Đơn phối liệu của xương ...................................................................... 36
Bảng 3.2 Đơn phối liệu của men .......................................................................... 38
Bảng 3.3 Các điều kiện khảo sát nhiệt độ nóng chảy của men ............................ 39
Bảng 3.4 Các điều kiện khảo sát nhiệt độ kết tinh của men ................................ 45
Bảng 4.1 Thành phần phối liệu của xương (công thức 6) .................................... 49
Bảng 4.2 Thành phần phối liệu của men (công thức 1) ....................................... 49

xiii

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Sơ đồ sản xuất gốm sứ ............................................................................ 2
Hình 1.2 Sản phẩm của men kết tinh ................................................................... 21
Hinh 1.3 Màu sắc khác của men kết tinh ............................................................. 22
Hình 1.4 Tinh thể của men kết tinh ...................................................................... 23
Hình 1.5 Bệ nung sản phẩm kết tinh .................................................................... 26
Hình 2.1 Sơ đồ quy trình làm men kết tinh .......................................................... 29
Hình 2.2 Khuôn thạch cao và vicozimet .............................................................. 30
Hình 2.3 Sơ đồ chuẩn bị xương ........................................................................... 30
Hình 2.4 Sơ đồ chuẩn bị men nguyên liệu ........................................................... 32
Hình 2.5 Men nguyên liệu đã được phối trộn và nghiền mịn .............................. 34
Hình 2.6 Sơ đồ tráng men lên mộc....................................................................... 34
Hình 2.7 Mộc nung nhẹ ở 700C ......................................................................... 35
Hình 2.8 Mộc đã được quét men chuẩn bị nung .................................................. 35
Hình 3.1 Mộc mới sấy .......................................................................................... 36
Hình 3.2 Xương sau khi nung .............................................................................. 37
Hình 3.3 Xương bị khuyết tật do cưa, đổ khuôn .................................................. 37
Hình 3.4 Tinh thể dạng hình kim xòe nung ở 1100C ......................................... 47
Hình 3.5 Tinh thể dạng cánh hoa hình tròn nung ở 1050C ................................ 47
Hình 3.6 Tinh thể phát triển trên mặt phẳng nằm ngang ..................................... 48
Hình 3.7 Tinh thể phát triển trên mặt phẳng thẳng đứng ..................................... 48

xii


Chương 1
TỔNG QUAN
1.1 Gốm sứ

1.1.1 Khái niệm
Gốm sứ (ceramic) là các vật liệu rắn phi kim vô cơ với cấu trúc dị thể, thành
phần khoáng và hóa khác nhau. Thành phần pha của vật thể gốm sứ gồm pha đa
tinh thể, pha thủy tinh và có thể cả pha khí. Các sản phẩm gốm sứ được sản xuất
trên cơ sở năng lượng dạng bột mịn, tạo hình rồi đem nung đến kết khối ở nhiệt độ
cao.
Bên cạnh những công nghệ hiện đại, vẫn luôn tồn tại quá trình sản xuất gốm
sứ thủ công. Bên cạnh một ngành khoa học luôn tạo nên những vật liệu hiện đại,
vẫn tồn tại quan điểm xem ceramic chỉ là các sản phẩm gốm thô, đất nung, gốm mỹ
nghệ… Tuy nhiên, đây là ngành công nghệ mà quá trình công nghệ hiện đại nhất sẽ
luôn song hành cùng những quá trình cổ xưa nhất.
Khái niệm gốm sứ (ceramic) cần được hiểu theo một nghĩa rộng, bao gồm một
lớp rất lớn các sản phẩm công nghệ được ứng dụng trong những lĩnh vực hết sức
khác nhau. Đặc trưng cơ bản của quá trình công nghệ là nhiệt độ cao, các quá trình
phản ứng pha rắn và kết khối (có thể có pha lỏng với độ nhớt cao) xảy ra trong phối
liệu, tạo nên sản phẩm có độ bền cơ cao và những tính chất cần thiết khác.
1.1.2 Lược sử hình thành và phát triển
Các nhà khảo cổ học đã phát hiện đồ gốm nhân tạo có mặt cách nay ít nhất là
24000 năm trước công nguyên. Chúng đã được tìm thấy ở Czechoslovakia dưới
dạng các bức tượng người nhỏ, các tấm lót và các hòn bi. Các đồ gốm này được làm
từ mỡ động vật và xương trộn với tro xương và một loại vật liệu giống như đất sét
mịn. Sau khi tạo hình, chúng được nung ở nhiệt độ trong khoảng 500 - 800C trong
lò nung có vòm hình móng ngựa, một phần chôn trong đất bằng các bức tường
hoàng thổ. Tuy nhiên chúng ta cũng chưa rõ ứng dụng của nó. Vật dụng được tìm
thấy có ứng dụng đầu tiên là những chiếc bình gốm có mặt khoảng 9000 năm trước
công nguyên. Các bình này có lẽ dùng để chứa ngũ cốc và thức ăn.
Người ta cho rằng sản xuất thủy tinh của người xưa cũng có liên quan đến sản
xuất đồ gốm có ảnh hưởng mạnh ở vùng Thượng Ai Cập (Upper Egypt, cách xa
châu thổ sông Nile nhất) khoảng 8000 năm trước công nguyên. Trong quá trình

Chương 1: Tổng quan
nung đồ gốm, sự có mặt của CaO chứa cát kết hợp với soda và sự quá nhiệt
của lò nung có thể là nguyên nhân tạo thành men màu trên đồ gốm. Các chuyên gia
tin rằng cho đến khoảng 1500 năm B.C thủy tinh mới được sản xuất một cách độc
lập khỏi đồ gốm tạo thành một lớp sản phẩm riêng biệt.
1.1.3 Phân loại
Có nhiều cách phân loại, mỗi cách dựa trên những cơ sở khác nhau:
Phân loại theo cấu trúc và tính chất của sản phẩm: gốm thô, gốm mịn, gốm đặc
biệt.
Phân loại theo mặt hàng: cách này trước hết là căn cứ vào tên của loại nguyên
liệu chủ yếu để sản xuất ra mặt hàng đó: gạch ngói, sành, sứ corundum,…
Phân loại theo lĩnh vực sử dụng: sứ cách điện, gốm xây dựng, gốm mỹ nghệ,
gốm từ tính, gốm chịu lửa,…
1.1.4 Quy trình sản xuất gốm sứ
Nguyên liệu
Gia công – phối liệu
Tạo hình
Sấy
Trang trí sản phẩm

Nung

Sản phẩm

Hình 1.1 Sơ đồ sản xuất gốm sứ

Liên Bảo Xiếu Kim

2

Chương 1: Tổng quan
Nguyên liệu dạng tự nhiên hoặc kỹ thuật được phối liệu theo những tỷ lệ thành
phần và cỡ hạt cần thiết theo đơn phối liệu, nghiền đủ mịn, tạo hình bằng những
phương pháp khác nhau rồi đem nung.
Tùy thuộc vào chủng loại sản phẩm, có thể có công nghệ nung sản phẩm một
lần hoặc hai lần. Nếu kể tới nung màu trang trí trên men, sản phẩm có thể phải qua
lửa lần thứ ba.
Với các sản phẩm gốm thô thông thường như gốm thô, gốm mỹ nghệ, phổ
biến là phương pháp nung một lần. Sản phẩm được tạo hình, trang trí và nung hoàn
thiện trong một lần nung duy nhất.
Với phương pháp nung hai lần, sản phẩm được tạo hình thành mộc. Mộc được
nung trước một lần (khoảng 800 – 900C), đem tráng men, sau đó nung lần thứ hai,
gọi là nung hoàn thiện (thường từ 1200C trở lên). Khái niệm nhiệt độ nung sản
phẩm thường chỉ nhiệt độ nung lần này (trong một số ít trường hợp, nhiệt độ nung
lần thứ hai không phải là nhiệt độ nung cao nhất). Để tăng hiệu quả thẩm mỹ, người
ta trang trí lên men, rồi nung lần thứ ba ở nhiệt độ thấp hơn (thường khoảng 720 –
800C, hoặc thấp hơn), để màu bám chặt vào men.
1.1.4.1 Nguyên liệu
Nguyên liệu chính để sản xuất gốm sứ thường ở dạng tự nhiên gồm: nguyên
liệu dẻo: cao lanh, đất sét. Nguyên liệu gầy: thạch anh (quartz), tràng thạch
(fenspat), hoạt thạch (talc),… Nguyên liệu khác: Hợp chất của CaO, BaO, MgO,…
Các nguyên liệu kỹ thuật: B2O3, TiO2, Al2O3… Nguyên liệu được phối liệu theo
những tỷ lệ thành phần và cỡ hạt cần thiết theo đơn phối liệu, được nghiền mịn, tạo
hình, trang trí bằng những phương pháp khác nhau rồi đem nung.
Tùy thuộc vào loại sản phẩm, có thể có công nghệ nung sản phẩm một lần
hoặc hai lần. Với phương pháp nung một lần, sản phẩm được tạo hình, trang trí và
nung hoàn toàn trong một lần nung duy nhất. Với phương pháp nung hai lần, sản
phẩm được tạo thành mộc. Mộc được nung trước một lần (khoảng 800-900C), đem

tráng men, sau đó nung lần thứ hai (thường từ 1200C trở lên).
Để tăng hiệu quả thẩm mỹ, người ta dùng màu để trang trí trên men rồi nung
lần thứ ba với nhiệt độ thấp hơn (khoảng 720-800C) để màu bám chặt vào lớp
men. Khi sản xuất chất màu và men màu, thường dùng các oxit mang màu như:
Cr2O3, CoO, MnO2, PbO, K2O, Na2O, Al2O3, B2O3, SnO2, Li2O, CaO, MgO, ZnO...

Liên Bảo Xiếu Kim

3


Chương 1: Tổng quan
1.1.4.2 Gia công và chuẩn bị phối liệu
- Nghiền: là quá trình nghiền có tác dụng trộn, làm tăng diện tích bề mặt hạt
vật liệu tránh sự kết tụ lại, ngoài ra nó còn tăng mức hoạt hóa bề mặt vật liệu và làm
đồng nhất phối liệu do kết hợp trộn nguyên liệu đồng thời trong máy nghiền.
Trong tự nhiên đất sét có độ mịn cao hơn các loại nguyên liệu khác, còn tràng
thạch nói chung có thể có cỡ hạt thô hơn cát do đóng vai trò là chất chảy. Thường
phải tiến hành nghiền theo nhiều giai đoạn: nghiền thô, nghiền nhỏ và nghiền mịn.
Độ mịn cần thiết cho nguyên liệu sau khi nghiền thường được xác định bằng cách
cho qua hết sang 1000 lỗ/cm2
- Chuẩn bị phối liệu: để chuẩn bị phối liệu tốt đòi hỏi hai yêu cầu cơ bản. thứ
nhất, đạt độ chính xác cao nhất về thành phần hóa học và tỉ lệ các cỡ hạt, thành
phần phối liệu và các tính chất kỹ thuật của nó để sản phẩm sau nung đảm bảo đúng
tính chất mong muốn. Thứ hai, đạt độ đồng nhất cao về thành phần hóa, thành phần
hạt, lượng nước tạo hình thích hợp, chất điện giải, phụ gia…
Muốn đạt tới yêu cầu đó cần tìm hiểu thật kỹ về các đặc tính của các loại
nguyên liệu. Căn cứ vào chỉ tiêu chất lượng từng loại sản phẩm cần sản xuất để tính
phối liệu từ nguyên liệu, lựa chọn dây chuyền và công nghệ tối ưu.
- Kiểm tra kỹ thuật: mỗi giai đoạn trong quá trình gia công chuẩn bị phối liệu

đều phải qua kiểm tra kỹ thuật một số chỉ tiêu cơ bản như: độ chính xác và đồng
nhất về thành phần hóa, thành phần hạt, độ ẩm, độ dẻo, cường độ mộc, độ co sấy,
màu sắc đất mộc sau nung, tính chất phối liệu sau nung, đối với hồ đổ rót cần kiểm
tra them độ lưu động và tỉ trọng của hồ…
1.1.4.3 Tạo hình
Với các sản phẩm dung nguyên liệu đất sét như gốm sứ ta có thể phân loại các
phương pháp tạo hình sau:
- Tạo hình từ huyền phù đổ rót: các sản phẩm ceramic thường được tạo hình
bằng phương pháp đổ rót hỗn hợp phối liệu dạng huyền phù vào khuôn thạch cao,
hoặc các khuôn chất dẻo. Huyền phù đổ rót chứa một lượng nước rất lớn khoảng
40 - 50% trong đó có hoặc không có đất sét.
- Tạo hình dẻo: phương pháp tạo hình dẻo bao gồm vuốt bộ trên bệ quay, gắn
ráp trong khuôn thạch cao, xoay trên máy bàn tua dao bản, ép dẻo bằng các loại
máy ép… với độ ẩm của phối liệu từ 22 – 26%.

Liên Bảo Xiếu Kim

4


Chương 1: Tổng quan
- Ép: từ hỗn hợp bột khô (≤ 3%) hoặc hơi ẩm (4 -9% nước) cho vào khuôn kim
loại, ép nóng với áp suất cao vừa đủ sẽ tạo một khối sít đặc và rắn chắc. Sau đó cắt
gọt bán sản phẩm (mài, phay, tiện), do các ceramic rất dòn và cứng nên các phương
pháp này ít dùng. Chỉ áp dụng với một số quá trình đặc biệt, hoặc với những vật liệu
mới đòi hỏi mức chính xác cao về kích thước sản phẩm. Phương pháp này phổ biến
với các sản phẩm gốm sứ hiện đại.
1.1.4.4 Sấy
Mục đích của quá trình này là loại bỏ nước lý học hay hóa học. Bao gồm nước
hấp phụ, nước hydrat và nước trương nở ở các khoáng sét ba lớp.

Quá trình sấy được đặc trưng bởi những yếu tố sau: sự thay đổi nhiệt độ của
bán thành phẩm, hàm ẩm của nó, sự thay đổi tốc độ sấy, thời gian sấy, sự phát sinh
hiện tượng co ngót và các ứng suất co ngót. Sự điều chỉnh cường độ bốc hơi nước ở
những giai đoạn sấy khác nhau được đặc trưng bằng một chế độ sấy thích hợp. Đó
là tổng hợp các biện pháp nhằm đảm bảo thời gian nhỏ nhất cần thiết để sấy sản
phẩm có tính đến những tính chất, hình dạng kích thước của chúng và những đặc
điểm của thiết bị sấy, cũng như cách đưa nhiệt đến sản phẩm một cách hợp lý với
tổn thất nhiệt nhỏ nhất và hư hỏng sản phẩm ít nhất.
Thông thường sấy sản phẩm gốm sứ bằng phương pháp sấy đối lưu. Động lục
sấy là hỗn hợp khí được gia nhiệt bằng hơi nước bảo hòa.
1.1.4.5 Trang trí sản phẩm
Để trang trí sản phẩm gốm sứ người ta có thể dùng phương pháp tráng men
hoặc phun men.
- Tráng men: xương được làm sạch bề mặt rồi nhúng vào huyền phù men.
Nhờ độ xốp của xương rất cao, huyền phù bị hút bám một lớp mỏng trên bề mặt
xương. Khi nung lớp này sẽ nóng chảy thành men. Với một số sản phẩm, men được
dội, xối lên bề mặt xương.
- Phun men: huyền phù men được phun thành lớp bụi rất đều và độ dày vừa
phải bám lên bề mặt xương mộc. Phun men cho năng suất và chất lượng cao, tiết
kiệm nguyên liệu.
Huyền phù men thường có các cấu tử giống như các cấu tử của xương gốm sứ,
nhưng mịn hơn và có chứa nhiều thành phần dễ chảy hơn. Sau khi đưa men lên bề
mặt đem nung tới nhiệt độ xác định, men sẽ chảy tạo thành một lớp thủy tinh mỏng
chảy láng trên bề mặt thành phẩm.

Liên Bảo Xiếu Kim

5

Chương 1: Tổng quan

1.1.4.6 Nung
- Vai trò của quá trình nung: là khâu rất quan trọng trong kỹ thuật sản xuất
gốm sứ vì nó ảnh hưởng đến chất lượng và giá thành sản phẩm.
- Cơ sở lý thuyết của quá trình nung: sản phẩm gốm sứ chỉ nung đến kết khối,
quá trình nung là không thuận nghịch và hầu như không đạt cân bằng pha. Quá trình
nung kéo theo những biến đổi vật lí và phản ứng hóa học.
- Hiện tượng kết khối: là quá trình làm giảm bề mặt của các phân tử vật chất
do xuất hiện mối liên kết giữa các hạt, do sự biến mất lỗ xốp trong vật liệu để hình
thành khối vật thể có thể tích bé nhất.
Các dấu hiệu đánh giá kết khối là sự co rút, giảm thể tích, thay đổi độ hút
nước, tăng trọng lượng riêng và tăng độ bền cơ… của vật liệu sau khi gia nhiệt.
Dưới tác dụng nhiệt độ tăng dần, trong phối liệu dạng bột sẽ xảy ra một loạt
quá trình hóa lý phức tạp như: tách ẩm, biến đổi thù hình, phản ứng hóa học ở pha
rắn, pha lỏng xuất hiện và tham gia quá trình biến đổi hóa học hoặc lý học… Các
quá trình này xảy ra phức tạp và khó tách biệt. Động lực của quá trình kết khối là sự
giảm năng lượng tự do bề mặt giữa các hạt tiếp xúc với nhau. Giai đoạn đầu của kết
khối gắn liền với sai sót dạng lỗ trống trong cấu trúc tinh thể.
Nếu kết khối có mặt pha lỏng có thể sẽ chảy tràn vào lấp kín các lỗ xốp hoặc
bao quanh hạt rắn, làm tăng quá trình khuếch tán ở vị trí tiếp xúc.
Điển hình cho quá trình kết khối có mặt pha lỏng và những biến đổi hóa lý
phức tạp trong vật liệu ceramic là quá trình kết khối các sản phẩm gốm sứ. Còn điển
hình cho quá trình kết khối không có mặt pha lỏng và các sản phẩm từ oxit tinh
khiết như: Al2O3 kết khối, ZrO2 kết khối…

1.2 Men
1.2.1 Định nghĩa
Men là một lớp thủy tinh có chiều dày 0.15-0.4 mm phủ lên bề mặt xương
gốm sứ, nó được hình thành trong quá trình nung làm cho bề mặt sản phẩm trở nên

sít đặc, nhẵn bóng,…
Men có tác dụng làm cho sản phẩm sít đặc, nhẵn bóng, cải thiện độ bền hóa,
bền điện và bền nhiệt, tăng tính chống thấm và tính chất khác đồng thời còn trang trí
cho sản phẩm. Về mặt công nghệ, khi sự phù hợp giữa xương và men tốt thì nó có
tác dụng cải thiện tất cả các tính chất của sản phẩm như độ bền hóa, bền cơ, bền
nhiệt. Về mặt kỹ thuật, tráng men là một phương pháp trang trí sản phẩm nhằm làm

Liên Bảo Xiếu Kim

6


Chương 1: Tổng quan
tăng độ thẩm mỹ cho sản phẩm, gồm có các loại men như: men màu, men khô, men
kết tinh, men khử (ngũ sắc)...Nhờ vậy men làm tăng giá trị sản phẩm rất lớn. Yêu
cầu cơ bản của men là có nhiệt độ chảy mong muốn, có hệ số giãn nở nhiệt phù hợp
với xương, có độ nhớt và sức căng bề mặt thỏa đáng.
1.2.2 Phân loại men
1.2.2.1 Theo thành phần
Người ta có thể phân loại thành men chì và men không chứa chì. Trong men
chì gồm có men chì đơn giản và men chì có chứa bo. Còn trong men không chứa chì
bao gồm men chứa bo và men kiềm.
1.2.2.2 Theo cách sản xuất
Men sống hoặc men nguyên liệu là loại men đưa lên bề mặt xương như những
nguyên liệu mịn chưa được gia nhiệt.
Men chín hoặc men frit là men được nấu thành thủy tinh trước, nghiền mịn rồi
đưa lên bề mặt xương.
Men tự tạo là loại men tự sinh ra trong quá trình nung, không phải tráng trước.
Cấu tử dễ chảy thường là các muối kim loại kiềm thổ sinh ra từ nhiên liệu (củi,
rơm), hoặc được đưa vào theo lửa ở giai đoạn nhiệt độ cao. Ở giai đoạn cuối của

quá trình nung đưa nước muối NaCl theo lửa, hoặc phun NaCl bay hơi theo lửa bám
lên bề mặt gốm tạo hợp chất chảy láng trên mặt, đó chính là men tự tạo.
Men muối là một lớp phủ trong suốt trên bề mặt vật liệu bằng cách phun muối
vào dưới tác động của nhiệt độ rất cao nó sẽ tạo thành các lớp sương mù trong lò
nung trong quá trình nung vật liệu.
1.2.2.3 Theo cảm quan
Men trong: lớp men trong suốt, có thể nhìn thấy xương qua lớp men.
Men đục: lớp men không trong suốt, không thể nhìn thấy xương gốm qua lớp
men. Men không trong có thể do tác dụng tạo đục của những hạt keo, trường hợp
này gọi là men đục. Men không trong cũng có thể do tác dụng của chất màu dùng
trang trí (men màu).
1.2.2.4 Theo phạm vi nung
Men khó chảy: men này có nhiệt độ nóng chảy cao (1250 – 1450C), có độ
nhớt lớn, thường là men kiềm thổ, men tràng thạch, đá vôi. Chứa nhiều SiO2 và hàm
lượng kiềm thấp. Nguyên liệu thường dùng là: Quartz, tràng thạch, đá vôi, đá phấn,

Liên Bảo Xiếu Kim

7


Chương 1: Tổng quan
dolomite, talc, cao lanh, đất sét… không tan trong nước, nên phương pháp sản xuất
loại men này là cách sản xuất men sống. Loại này thường được tráng lên sản phẩm
sứ, sành mịn, sành dạng đá.
Men dễ chảy: loại men này có nhiệt độ nóng chảy thấp (< 1250C), độ nhớt
của men khi nóng chảy nhỏ. Đây là loại men nghèo SiO2 nhưng giàu kiềm và các
oxit kim loại khác, thường được tráng lên sản phẩm dạng đá hoặc hàng đất nung.
Men loại này có thể là men chì hoặc men không chì. Trường hợp người ta đưa vào
thành phần men các hợp chất dễ chảy mà khả năng hoà tan của nó trong nước lớn

hoặc độc thì phải frit hóa trước. Các loại men frit nói chung có nhiệt độ nóng chảy
thấp hơn men sống 60 – 800C, nhưng lại có nhược điểm là rất dễ lắng, vì vậy
thường phải đưa thêm vào men 10 – 20% cao lanh, đất sét chưa nung để chống lắng
và triệt tiêu kiềm tự do. Ngoài ra còn có thể thêm NH4Cl, CMC (Carboxyl Methyl
Celuloze), hồ tinh bột…
Men muối: thường được dùng trong công nghiệp sành dạng đá để tạo các lọ
hoa quý, để trang trí sản phẩm, để tăng độ bền hóa cho dụng cụ bền hóa, bình đựng
acid, sứ vệ sinh, ống dẫn, bình đựng rượu…, men muối khó chảy và bền trong
không khí. Ở nhiệt độ nung cao lửa nhất (sản phẩm bắt đầu kết khối, độ hút nước
< 6,5  7%), hơi NaCl tác dụng với nước tạo NaOH và HCl, sau đó NaOH phản ứng
với SiO2 và Al2O3 tạo men muối:
2NaCl + SiO2 + H2O = Na2SiO3 + 2HCl
Có thể dùng các muối khác tạo men muối.
1.2.3 Các tính chất của men
Về bản chất, men có cấu trúc thủy tinh, vì vậy các tính chất của men cũng
tương tự như các tính chất của thủy tinh. Tuy nhiên, do nhiệt độ nung chảy men
thấp, men chỉ phủ một lớp mỏng trên bề mặt xương gốm nên sự thể hiện các tính
chất của trạng thái thủy tinh có những đặc tính riêng.
1.2.3.1 Độ nhớt
Độ nhớt phụ thuộc trước hết vào thành phần hóa của men. Các oxit làm tăng
độ nhớt của men: SiO2, Al2O3, ZnO2. Các oxit kiềm thổ như: CaO, MgO tùy thành
phần có thể làm hoặc giảm độ nhớt của men. B2O3 có thành phần dưới 12% làm
tăng độ nhớt của men, trên 20% làm giảm độ nhớt của men. Vậy các oxit có ảnh
hưởng lớn đến độ nhớt của men.

Liên Bảo Xiếu Kim

8

Chương 1: Tổng quan
1.2.3.2 Sức căng bề mặt
Sức căng bề mặt thường được định nghĩa là năng lượng cần thiết để tạo nên
một đơn vị diện tích bề mặt. Sức căng bề mặt lớn làm men khó chảy láng đều trên
bề mặt. Sức căng bề mặt quá nhỏ không đủ tạo bề mặt láng bóng cần thiết, dễ làm
men bị hút vào trong xương mộc, làm men bị sần.
Sức căng bề mặt của men khi nóng chảy phụ thuộc chủ yếu vào thành phần và
nhiệt độ. Dựa vào thực nghiệm người ta xác định được sức căng bề mặt của men
tăng theo dãy sau:
B2O3 < ZnO và giảm theo dãy sau:
SrO > BaO>SiO2 > TiO2 > Na2O > PbO > K2O >Li2O.
Men giàu CaO và BaO và có tỷ lệ Al2O3 và MgO cao cho ta sức căng bề mặt
lớn. Khi tăng nhiệt độ, sức căng bề mặt giảm nhanh. Khi đã biến mềm hoặc chảy
hoàn toàn, tốc độ biến đổi sức căng bề mặt giảm.
1.2.3.3 Sự giãn nở
Sự giãn nở của men được biểu thị bằng sự giãn nở của vật khi nâng lên một độ
gọi là hệ số giãn nở.
Hệ số giãn nở nhiệt là thông số vật lí đơn giản nhất để giải thích khả năng bám
dính của men trên bề mặt gốm. Yêu cầu cơ bản để men bám chắc trên bề mặt gốm
sứ, không bị bong hoặc nứt là hệ số giãn nở nhiệt của xương gốm và của men phải
tương đương. Sự tương đương hệ số giãn nở nhiệt trước hết được quyết định bởi
thành phần hóa.
Men có hệ số giãn nở lớn - khi nung giãn nở mạnh, khi làm nguội co nhiều.
Men có hệ số giãn nở nhỏ là khi nung nở ít, khi làm nguội co ít.
Nếu tráng lên sản phẩm mỏng (tấm lát) thì men sẽ làm cho sản phẩm bị biến
hình cong tùy theo ứng lực kéo hay nén mà uốn cong hay lồi lõm. Thường phương
pháp này dùng để kiểm tra sản phẩm.
1.2.3.4 Độ cứng
Độ cứng là khả năng chịu tác dụng lực cơ học mài xiết hoặc ấn lún của men.

Với những đặc tính tác động của lực cơ học lên vật liệu khác nhau, vật liệu sẽ thể
hiện khả năng chống tác động khác nhau, nên không có một phương pháp chung
đánh giá độ cứng. Có thể xác định độ cứng bằng các phương pháp sau:
- Khả năng chống tác dụng vạch xước.
- Khả năng chống ấn lún.
Liên Bảo Xiếu Kim

9


Chương 1: Tổng quan
- Khả năng chống bào mòn.
Trong thực tế, mỗi phương pháp xác định độ cứng có thể cho kết quả khác
nhau. Với từng sản phẩm cụ thể cũng cần chọn phương pháp thích ứng.
1.2.3.5 Sự tạo thành lớp trung gian giữa men và mộc gốm sứ
Khi nung men và xương cần phải tạo ra giữa xương và men một lớp trung
gian. Lớp trung gian này đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành những tính
chất hóa lí và vật lí kỹ thuật của sản phẩm. Do thành phần men và mộc rất khác
nhau, nên sự hình thành lớp trung gian đảm bảo cho độ bền liên kết giữa men và
xương.
Liên kết giữa men và xương có thể hình dung như sau :
- Liên kết cơ học (ma sát): men nóng chảy tràn lấp đầy các lỗ xốp của mộc tạo
trên bề mặt tiếp xúc liên kết thuần tuý cơ học, không bền. Sự tương đương hệ số giãn
nở nhiệt giữa men và xương chủ yếu có tác dụng tăng độ bền cho loại liên kết này.
- Liên kết hóa học giữa men và mộc : xảy ra tương tác giữa men và mộc trong
quá trình kết khối thành xương ( khuếch tán hai chiều, hòa tan lẫn nhau) tạo những hợp
chất mới có thành phần và tính chất nằm giữa men và mộc.
Để tạo lớp trung gian, thường cho thêm acid boric vào men làm cho lớp trung
gian phát triển tốt. Vì B2O3 có khả năng hòa tan tốt và ăn sâu vào xương. Chì và
kiềm cũng tan mạnh, tuy nhiên do kiềm có hệ số giãn nở lớn nên ít được chú ý.

Càng nung ở nhiệt độ cao và thời gian lưu mẫu ở nhiệt độ cao càng lâu thì lớp trung
gian tạo được càng dày.
Trong các nguyên liệu thì CaCO3 là phụ gia trung gian vì nó có tác dụng
chống nứt men tốt, tạo hợp chất trung gian tốt. Vì vậy, CaCO3 là phụ gia khá quan
trọng trong sản xuất gốm sứ.
1.2.3.6 Độ bền hóa và an toàn thực phẩm khi dùng sản phẩm tráng men
Khả năng chống tác nhân ăn mòn (môi trường, acid, kiềm) của men, để đảm
bảo độ bóng, giữ nguyên giá trị thẩm mỹ trong quá trình sử dụng, bảo quản. Hiện
nay bảo vệ môi trường là vấn đề quan trọng, các ngành sản xuất phải quan tâm.
Trong men sử dụng một số độc tố ảnh hưởng đến sức khỏe con người như: Chì
(Pb), cadmium (Cd), bari (Ba), arsenic (As)... cần chú ý vấn đề an toàn môi trường
ngay từ quá trình chuẩn bị phối liệu, nấu frit.
Mỗi quốc gia đều có tiêu chuẩn riêng về hàm lượng độc tố cho phép và rất coi
trọng vấn đề này. Chúng ta cần lưu ý khi làm các mặt hàng xuất khẩu, có thể không
trang trí men trên bề mặt tiếp xúc với thức ăn và nước uống, nhất là các men màu
chứa Pb, Cd.
Liên Bảo Xiếu Kim

10


Chương 1: Tổng quan
1.2.4 Nguyên liệu chính sản xuất men
Nguyên liệu dẻo (plastic): cao lanh (kaolin), đất sét (clay), bột talc (steatit),
betomite… Nguyên liệu gầy (nonplastic) dưới dạng khoáng: Tràng thạch, dolomite,
đá vôi, cát… Nguyên liệu dưới dạng hóa chất công nghiệp: BaCO3, Na2CO3,
K2CO3, borax, axit boric, Cr2O3, ZnO…, hoặc các loại frit. Các oxit chính sản xuất
men.
1.2.4.1 Chì oxit (thường dùng tạo men bazơ)
Phản ứng dễ dàng với silica để tạo thành silicat chì nóng chảy ở nhiệt độ thấp,

độ bóng cao. Oxit chì (II) có thể cho các đặc trưng bề mặt và màu sắc lạ thường.
Men chì còn có khả năng chống mẻ cạnh cao. Cacbonat chì, nguồn cung cấp oxit
chì tốt nhất, tồn tại hầu như ở dạng nguyên chất và độ hạt rất mịn. Nó giúp hình
thành và duy trì tốt thể huyền phù ở men chưa nung cũng như giúp men nóng chảy
ở nhiệt độ thấp. Độ giãn nở nhiệt thấp, dùng kết hợp với oxit bo để cải thiện hiện
tượng rạn men và khả năng bị ăn mòn hóa học. Oxit chì (II) cũng làm loãng men
nung chảy. Vấn đề của chì là tính độc hại, mất độ bóng khi nung ở nhiệt độ cao, mờ
sau một thời gian dài sử dụng và độ chống mài mòn kém.
Chì tạo ra thủy tinh có khả năng hòa tan mạnh các oxit màu và một phần
xương sản phẩm, làm tăng tính đàn hồi của men làm cho men mềm và dễ chảy. Tuy
nhiên, chì rất độc, các hợp chất dễ tan trong axit loãng và kiềm nên cấm dùng trong
sản phẩm đựng thực phẩm nên thường frit hóa (thêm CaO vào làm giảm khả năng
hòa tan của chì, giảm ZnO)
Ngoài ra chì còn tạo màu vàng, PbO dư nằm tự do trong pha thủy tinh, cách
khắc phục là thay PbO bằng oxit kiềm hay ZnO. Và cũng tạo đốm đen trong xương
và men, bị khử về Pb, thường khắc phục bằng cách nung men chì trong môi trường
oxi hóa.
1.2.4.2 Natri và kali oxit (thường dùng dưới dạng tràng thạch)
K2O cùng với Na2O và Li2O tạo thành nhóm oxit kiềm. K2O thường đi chung
với Na2O trong nguyên liệu, chúng có tính chất hầu như giống nhau. Khi đi cùng,
người ta gọi là KNaO. Là một oxit rất bền, oxit kali là một chất trợ chảy bổ trợ quan
trọng trong các loại men nung cao, không độc, không màu, rẻ tiền. Làm mất màu
vàng cho men chì. Hòa tan mạnh các oxit màu, ảnh hưởng đến sự tạo màu. Giảm độ
nhớt của men, làm men dễ chảy. Nhưng hệ số giãn nở nhiệt lớn, tạo vết nứt. Khoảng
chảy hẹp, khó khống chế độ nung. Thường khắc phục bằng cách tăng độ nhớt, thêm
vào Al2O3, ZnO, BaO

Liên Bảo Xiếu Kim

11

Chương 1: Tổng quan
1.2.4.3 Liti oxit (dùng cho men sống)
Li2O là oxit trợ chảy mạnh nhất. Cùng với oxit bo và oxit natri, nó đóng vai
trò của chất gây chảy. Chỉ cần sử dụng 1% sẽ cải thiện đáng kể độ bóng mặt men,
3% làm giảm nhiều điểm nóng chảy của men và giảm sức căng bề mặt của men
nung chảy. Độ giãn nở nhiệt của nó thấp hơn của natri và kali nhiều do đó nó được
dùng cho men cần độ giãn nở rất thấp. Ảnh hưởng đến các hiệu ứng kết cấu của mặt
men. Li2O làm tăng độ mờ của men. Li2O với oxit đồng có thể cho màu xanh lam.
Li2O với CoO có thể cho màu hồng.
1.2.4.4 Canxi oxit (dùng ở dạng CaCO3 tinh khiết/đá vôi/dolomite)
CaO là oxit dùng nhiều để tạo men. Từ 1000C trở lên CaO có tác dụng tạo
pha lỏng, đặc biệt khi giải phóng hết CO2 thì tác dụng này càng rỏ rệt. Khi men
chảy thì CaO có tác dụng tăng chiều dày của lớp trung gian giữa xương và men, nhờ
đó tác dụng giảm sự nứt men và bong men.
Để chống hiện tượng kết tinh trên bề mặt màu (men bị đục) cần khống chế
hàm lượng CaO. Ví dụ đối với men chảy ở nhiệt độ 1040C hàm lượng CaO không
vượt quá 0.25 – 0.28 mol; còn men chảy ở nhiệt độ 1100C thì hàm lượng CaO
không vượt quá 0.3 – 0.35 mol.
Nếu trong men có chứa nhiều B2O3 thì CaO sẽ kết hợp với B2O3 để tạo kết
tinh trắng thành từng đốm trắng. Để khắc phục hiện tượng trên có thể tăng hàm
lượng Al2O3 hoặc thêm SrCO3, ngoài ra cũng có thể dùng BaCO3 để hạn chế những
đốm trắng.
1.2.4.5 Magie oxit
Cùng với SrO, BaO và CaO tạo thành nhóm oxit kiềm thổ. Oxit ziricon và oxit
magie là hai oxit có nhiệt độ nóng chảy cao nhất. Tuy nhiên, MgO dễ dàng tạo pha
eutecti với các oxit khác và nóng chảy ở nhiệt độ rất thấp. Độ giãn nở nhiệt thấp và
khả năng chống rạn men là hai đặc tính quan trọng của oxit magie. Trong men nung
nhiệt độ cao, nó là một oxit trợ chảy (bắt đầu hoạt động từ 1170C) tạo ra men chảy

lỏng có độ sệt cao, sức căng bề mặt lớn, mờ đục và xỉn. Cũng như CaO, tác động
làm chảy men của nó gia tăng rất nhanh khi nhiệt độ càng cao. MgO không nên
dùng cho men có màu sáng. Nó cũng có thể tác hại đến một số màu của men lót.
MgO dùng làm chất bổ trợ bề mặt để tạo mặt men xỉn.
1.2.4.6 Kẽm oxit
ZnO bắt đầu chức năng trợ chảy ở khoảng 1000C. Tuy nhiên, ZnO dễ dàng bị
khử thành kẽm kim loại do khí CO và H2 trong môi trường nung khử của lò ga (hay

Liên Bảo Xiếu Kim

12


Chương 1: Tổng quan
lò điện có độ thông hơi kém). Kẽm kim loại nguyên chất lại nóng chảy ở 419C, sôi
và hoá hơi ở 907C. ZnO có độ giãn nở nhiệt thấp có thể dùng thay cho các chất trợ
chảy có độ giãn nở nhiệt cao để ngăn chặn rạn men. Hàm lượng sử dụng trung bình
và cao, ZnO cho mặt men xỉn và bị kết tinh. Phản ứng của oxit kẽm trên các màu
khá phức tạp. Nó có thể có các hiệu ứng có ích hoặc có hại với các màu xanh lam,
nâu, xanh lục, hồng và được khuyên không nên dùng với đồng, sắt hay crôm. Với
hàm lượng cao, ZnO có thể là chất làm mờ (trắng đục).
1.2.4.7 Bari oxit
Dùng để thay PbO, nếu nhiệt độ men >11200C thì thay thế hoàn toàn PbO.
Dùng với hàm lượng nhỏ sẽ làm men chảy láng, còn với lượng lớn sẽ tạo ra men
đục. Ngoài ra còn làm tăng độ cứng cho men, nhưng giảm độ bền hóa.
Trong men kiềm không nên dùng BaO làm chất tạo đục vì dễ gây bọt và có độ
đục không đều. Men đục đẹp khi trong men nghèo quarzit, nghèo chì hoặc không có
chì trong đó hàm lượng chì dưới 0.3 mol.
1.2.4.8 Nhôm oxit (dùng dưới dạng cao lanh, đất sét, tràng thạch)
Làm tăng nhiệt độ chảy và khoảng chảy của men, hạn chế việc tạo kết tinh.

Rất quan trọng trong việc tạo màu, làm màu bền nhiệt hơn, ảnh hưởng độ nhạt đậm
của màu. Tăng độ nhớt và độ bền hóa của men. Ứng với tỉ lệ Al2O3/SiO2 là 1/10 ta
có men trong suốt, nếu ½ ta sẽ có men đục bazơ. Khi đưa vào dưới dạng cao lanh,
đất sét thì có tác dụng làm cho men sống bám chắc vào xương sản phẩm cũng như
chống lắng cho men sống.
1.2.4.9 Silic oxit (dùng ở dạng cao lanh/đất sét/quartzit tinh khiết)
SiO2 đóng vai trò tạo pha thủy tinh khi kết hợp với oxit bazơ. Dùng với hàm
lượng cao, men sẽ khó chảy, độ bền hóa tăng, giảm hệ số giãn nở của men, và cũng
tạo kết tinh. Ngoài ra SiO2 còn là thành phần khoáng để tạo silicat không tan.
1.2.4.10 Bo oxit (dùng dưới dạng oxit bor/kẽm borax/CaO.B2O3/frit bor)
Là thành phần quan trọng của men. Khi nóng chảy cùng với quazt sẽ tạo
silicat, có thể trộn với bất kì tỉ lệ nào. Có tác dụng làm giảm nhiệt độ nóng chảy của
men, giảm hệ số giãn nở nhiệt của men, chống nứt men (<12%). Kết hợp với CaO
làm men bền, chống nứt, chảy láng tốt, khoảng chảy rộng, bề mặt nhẵn và đều.
Chống lắng cho men sống (CaO. B2O3)

Liên Bảo Xiếu Kim

13