Tiểu luận môn học Nhập môn ngành Công nghệ vật liệu: Composite gốm vật liệu cho tương lai

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC HUẾ

- - -  - - -

BÁO CÁO ĐỀ TÀI
MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
Đề tài tiểu luận :

COMPOSITE GỐM - VẬT LIỆU CHO
TƯƠNG LAI

[Type text]

SNTH

: BÙI VĂN LINH

LỚP

: K43

GVHD

: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

[Type text]

[Type text]

GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

---Huế, 4/2020---

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU
Trong đời sống con người, gốm sứ là một loại đồ dùng rất phổ biến ở
mọi thời đại luôn luôn có mặt và đáp ứng được nhu cầu thẩm mỹ trong
đời sống lẫn nhu cầu trong sinh hoạt đời thường, không những thế gốm
sứ còn là vật liệu quan trong các nghành công nghiệp khác. Vì vậy, gốm
sứ là một trong những vật liệu quan trọng trong đời sống con người.
Hiện nay, gốm sứ rất phong phú và đa dạng nhiều mẫu mã và những sản
phẩm làm từ gốm sứ được phục vụ trong nhiều ngành công nghiệp khác
nhau , để thỏa mãn những yêu cầu khắt khe của vật liệu tương lai , nhu
cầu về một vật liệu nhẹ hơn cứng hơn , mỏng hơn , dày hơn , và linh
hoạt hơn hoặc cứng nhắc, cũng như chịu được nhiệt và chống mài mòn
vì vậy các nhà khoa học đã cải tiến gốm cho ra đời nhiều loại gốm sứ
phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác nhau .Đặc biệt trong những năm gần
đây, Việt Nam đang là một trong những nước dẫn đầu về đầu tư cho cơ
sở hạ tầng, đạt khoảng 5,7% GDP, cao nhất trong khu vực Đông Nam Á
2

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

và đứng thứ hai tại châu Á sau Trung Quốc. Hàng loạt các công trình hạ
tầng được khởi công xây dựng và hoàn thiện, hệ thống giao thông được
mở rộng, các cảng biển, hàng không được nâng cấp tạo thuận lợi cho
giao thông, vận tải nguyên, nhiên liệu sản xuất cũng như các loại sản
phẩm vật liệu xây dựng.
Vì vậy, đề tài tiểu luận COMPOSITE GỐM - VẬT LIỆU CHO
TƯƠNG LAI nhằm vào trình bày cho chúng ta thấy một vật liệu mới
hoàn toàn mang những ưu điểm của nhiều loại vật liệu khác
nhau,composite gốm hoàn toàn là một vật liệu tiềm năng cho tương lai.

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU COMPOSITE

1. Khái niệm
Vật liệu composite là vật liệu được tổ hợp từ hai hoặc nhiều loại vật
liệu khác nhau. Vật liệu mới được tạo thành có tính chất ưu việt hơn
nhiều so với từng loại vật liệu thành phần riêng rẽ. Về mặt cấu tạo, vật
liệu composite bao gồm một hay nhiều pha gián đoạn phân bố đều trên
một pha nền liên tục. Nếu vật liệu có nhiều pha gián đoạn ta gọi là
composite hỗn tạp. Pha gián đoạn thường có tính chất trội hơn pha liên
tục.
3

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

Pha liên tục gọi là nền (matrice). Pha gián đoạn gọi là cốt hay vật liệu
gia cường (reenforce)

4

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN
1.1.

SVTH: BÙI VĂN LINH

Cơ tính của vật liệu composite phụ thuộc vào những
đặc tính sau đây:

- Cơ tính của các vật liệu thành phần. Các vật liệu
thành phần có cơ tính tốt thì vật liệu composite cũng
có cơ tính tốt và tốt hơn tính chất của từng vật liệu
thành phần.
- Luật phân bố hình học của vật liệu cốt. Khi vật liệu
liệu cốt phân bố không đồng đều, vật liệu composite
bị phá huỷ trước hết ở những nơi kít vật liệu cốt. Với
composite cốt sợi, phương của sợi quyết định tính dị
hướng của vật liệu, có thể điều chỉnh được tính dị
hướng này theo ý muốn để chế tạo được vật liệu
cũng như phương án công nghệ phù hợp với yêu cầu.
- Tác dụng tương hỗ giữa các vật liệu thành phần. Vật

liệu cốt và nền phải liên kết chặt chẽ với nhau mới có
khả năng tăng cường và bổ sung tính chất cho nhau.
Ví dụ: liên kết giữa cốt thép và xi măng trong bê
tông.

5

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

2 . Phân loại
2.1. Phân loại theo hình dạng:
Gồm: Composite sợi, composite vảy, composite hạt, composite
điền đầy, Composite phiến.

2.2. Phân loại theo bản chất và vật liệu thành phần:
-

Composite nền hữu cơ: nền là nhựa hữu cơ, cốt thường là sợi hữu

-

cơ hoặc sợi khoáng hoặc sợi kim loại.
Composite nền kim loại: nền là các kim loại như titan,
nhôm, đồng, cốt thường là sợi kim loại hoặc sợi

-

khoáng như B, C, SiC
Composite nền gốm: nền là các loại vật liệu gốm, cốt có thể là sợi
hoặc hạt kim loại hoặc cũng có thể là hạt gốm.

6

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

2. Vật liệu và thành phần của composite
3.1. Vật liệu nền:
a)
b)
c)
d)

Nhựa phênolformaldehyt
Nhựa êpoxy
Nhựa polyeste
Các loại nhựa khác
3.2. Vật liệu gia cường:

a) Cốt dạng sợi:
Hình 2 trình bày một số cấu trúc đơn giản nhất của composite

1D, 3D và 2D:

Hình 2. Một số cấu trúc phổ biến của composite cốt sợi

Bảng 1 cho thấy các hằng số đàn hồi của composite tương ứng với sơ
đồ cốt trên hình 2 (nền epoxy cốt sợi thuỷ tinh):
7

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

Bảng 1. Mô đun đàn hồi của composite polyme epoxy-thủy tinh với cấu trúc
khác nhau.

Từ bảng 1 chúng ta nhận xét là với composite epoxy-thuỷ tinh đang
xét, việc thay đổi cấu trúc cốt làm thay đổi đáng kể mođun đàn hồi và
hệ số poát xông của composite, nhưng ít làm ảnh hưởng tới môđun
trượt. Điều này cũng có nghĩa là khi kết cấu làm việc trong các trường
hợp chịu ứng suất-biến dạng trượt, với vật liệu epoxy-thuỷ tinh đang
xét, chúng ta có thể thay thế các vật liệu 3D bằng các vật liệu 1D, 2D
đơn giản và rẻ hơn nhiều lần.
b) Cốt dạng vải
c) Cốt dạng hạt

8

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

3.3. Vùng trung gian trong composite:
Vùng trung gian là vùng tiếp xúc giữa cốt và nền và nó thường là
yếu tố có tính quyết định đến các tính chất cơ học và các thuộc tính khác
nữa của composite. Vùng trung gian chính là nơi chuyển tải trọng từ nền
sang cốt nên tác động đầu tiên của nó chính là tác động đến độ bền. Có
nhiều yếu tố tác động đến thành phần và thể tích của vùng chuyển tiếp
Đầu tiên, là tính thấm ướt, tức là pha nền ở trạng thái lỏng phải dễ dàng
thấm ướt pha gia cường trước khi đóng rắn. Nhưng thực tế không phải
lúc nào cũng có liên kếte nền - cốt lý tưởng do bản chất hoá lý của các
vật liệu rất khác nhau. Trong trường hợp này, cần phải thêm chất thấm
ướt để cải thiện khả năng thấm ướt cốt - nền.
3.4. Các chất phụ gia:
Chất phụ gia là những vật liệu liệu nhằm cải thiện một số tính
chất của composite như:
- Tính dẫn điện, dẫn nhiệt: thường dùng bột, sợi hoặc vảy kim loại như
Fe, CU, Al,… hoặc bi tráng kim loại.
- Bôi trơn khi dỡ khuôn.
- Tạo màu.
- Chống co ngót.

9

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU

GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

3. Composite nền nhựa
Các loại nhựa như êpoxy, phênolformaldehyt, polyeste… đều có tính
thấm ướt tốt đối với vật liệu gia cường dạng hữu cơ, bởi vậy công đoạn
trộn nhựa với cốt rất thuận lợi và đơn giản. Riêng đối với cốt là vật liệu
vô cơ, ví dụ như các loại sợi gốm, có tính thấm ướt rất kém nên trước
khi trộn phải có công đoạn bọc hoặc thấm lên trên cốt.
Đối với dạng vải, có nhiều cách để chế tạo bán thành phẩm.
Ví dụ: Nhúng tấm vải vào thùng nhựa rồi xếp thành từng lớp và tiến
hành ép, hoặc trải từng lớp vải vào lòng khuôn rồi phun hoặc quét nhựa,
lại trải vải, lại quét nhựa… Lặp lại quy trình như vậy cho đến khi đạt
chiều dày yêu cầu.

10

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

4. Composite nền kim loại
Trong vật liệu composite nền kim loại, thường dùng nhiều trong kỹ
thuật là vật liệu tổ hợp nền kim loại màu do những tính chất ưu việt

mà các kim loại đen không có được, ví dụ như nhẹ, bền ở nhiệt độ
cao, chịu mài mòn tốt… nhưng công nghệ chế tạo lại đơn giản hơn.
Một số loại composite nền kim loại có thể kể đến như sau:
-

Composite nền nhôm cốt hạt.
Composite nền nhôm cốt sợi.
Composite nền đồng hạt thép.

5. Composite nền gốm
Vật liệu composite nền gốm (ceramic matrix composite, CMC) đã
được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi nhằm khắc phục những nhược
điểm của vật liệu gốm nguyên khối, đó là tính dòn cố hữu và khả
năng ứng dụng hạn chế của vật liệu gốm nguyên khối. Vật liệu
composite nền gốm thường dùng để chế tạo các chi tiết làm việc trong
môi trường rất khắc nghiệt như: động cơ tên lửa và động cơ phản lực,
động cơ khí trong nhà máy năng lượng, vỏ cách nhiệt của tàu không
gian, lớp lót đầu tiên của buồng phản ứng nấu chảy, phanh máy bay,
lò nhiệt luyện… đây là môi trường làm việc có nhiệt độ rất cao nhưng
rất khó làm nguội bằng chất lỏng thông thường. Mặt khác, khi thay
thế các siêu hợp hợp kim bằng vật liệu gốm composite còn tiết kiện

11

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

được khá nhiều khối lượng, điều vô cùng quan trọng đối với ngành
hàng không vũ trụ.
Trong composite nền gốm, vật liệu cốt có thể là cốt dạng không liên
tục kiểu hạt, sợi ngắn hoặc lát vụn. Cũng có thể dùng cốt liên tục
dạng sợi. Trong trường hợp cốt gián đoạn, việc tăng độ bền và độ dai
va đập chỉ có thể tăng đến một giới hạn nào đó nhưng vẫn đủ để sử
dụng. Một ví dụ composite nền gốm sợi vụn dùng trong lĩnh vực dụng
cụ cắt là composite SiC/Si3N4, trong đó SiC là pha gia cường, còn
Si3N4 đóng vai trò vật liệu nền.

12

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

CHƯƠNG 2
COMPOSITE GỐM
(Việc đưa các cốt sợi như sợi kim loại để chế tạo composite góp phần làm hạn
chế tính giòn của gốm. Hiện nay phát triển rất mạnh xu thế vật liệu composite
nền gốm trên cơ sở cốt sợi kim loại và các oxit kim loại, sợi gốm, sợi cacbon)

I. Giới thiệu:
Với định nghĩa nêu ở CHƯƠNG 1, chúng ta có thể coi gốm sứ là vật
liệu composite. Khác với các loại vật liệu khác, trong vật liệu
composite phải có tác dụng tương hỗ giữa các cấu từ thành phần. Từ

vật liều thành phần (pha) A và B tạo ra được vật liệu C có tính chất tốt
hơn các vật liệu A, B riêng biệt hay hỗn hợp của chúng.
Vật liệu composite gốm gồm pha rắn phân tán có thể tích V s, pha nền
có thể tích Vm và pha khí phân tán (lỗ xốp) có thể tích V g. Composite
gốm được chia thành các hệ sau:
-

Hệ hai pha, gồm “pha tinh thể ceramic” + “pha khí” (lỗ xốp). Số
lượng lỗ xốp, độ xốp, hình dạng lỗ xốp, kích thước hạt tinh thể,
mức độ kết khối trong vùng tiếp xúc giữa các hạt đều ảnh hưởng

-

lớn đến tính chất cơ học của vật liệu.
Hệ gồm “pha tinh thể ceramic” + “pha thủy tinh” + “pha khí”
(lỗ xốp) đặc trưng cho các loại gốm truyền thống. Tính chất cơ
học của vật liệu chịu ảnh hưởng của hình dạng các hạt tinh thể
(hạt có cạnh sắc làm tăng cường độ của hệ nhưng lại tạo điều
13

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

kiện cho các vi nứt phát triển). Các hạt phân bố ngẫu nhiên
trong pha nền liên kết chúng lại với nhau. Dưới kinh hiển vi
quang học, có thể nhìn thấy rõ tổ hợp hạt do các hạt liên kết lại

với nhau (có đường kính đến 300μm hay hơn nữa đối với vật
liệu sành dạng đá) hoặc có thể nhìn thấy các hạt định hướng
-

theo một hướng nào đó làm cho vật liệu có tính bất đẳng hướng.
Hệ gồm “pha tinh thể ceramic” + “pha tinh thể ceramic”, yêu
cầu tính chất của hai pha tinh thể ceramic trên không quá khác
nhau. Trong trường hợp này, cả hai pha tinh thể đều quyết định

-

tính chất của composite.
Một trong hai “pha tinh thể ceramic” trên ở dạng phân tán, có
thể là whisker. Đó là những râu đơn tinh thể có độ bền rất cao,
đường kính khoảng 1μm và chiueefu dài 3-4mm. Râu đơn tỉnh
thể có tính chất tốt hơn rất nhiều so với các dạng khác. Ví dụ
whisker Al2O3 có đường kính 5-11μm (khối lượng riêng 4
g/cm3, độ bền kéo 15Gpa, bền nhiệt độ đến 1200ºC), hay
whisker SiC (khối lượng riêng 3,2g/cm3, độ bền kéo 21 GPa,
bền nhiệt độ đến 1600°C). Whisker làm tăng độ bền của vật liệu

-

lên rất nhiều.
Hệ gốm “pha tinh thể ceramic” + “pha kim loại” (cermet). Tùy
theo tỷ lệ giữa hai cấu tử, nếu “pha kim loại” chiếm phần lớn thì
composite thể hiện tính kim loại (có tính dẻo, độ bền va đập),
ngược lại nếu “pha tinh thể ceramic” chiếm phần lớn thì

14

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

composite dòn, tuy nhiên các tính chất ở nhiệt độ cao lại được
bảo đảm.

1. Các loại composite gốm
-

Gạch nung: ceramic (gạch ceramic,….)
Sứ, sành dạng đá: ceramic – thủy tinh (gốm thủy tinh,….)

2. Gạch ceramic
Gạch Ceramic được sử dụng phổ biến và thông dụng trên thị trường
hiện nay. Đây là loại gạch ốp lát có đặc tính nổi trội về độ dày và độ
cứng của gạch, dễ thi công.

15

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

2.1. Gạch Ceramic là gì?
Gạch Ceramic là gạch không đồng chất bao gồm: phần xương
gạch và lớp men mỏng tráng phủ bề mặt được in những họa tiết, hoa
văn, màu sắc khác nhau.
Cấu trúc chất liệu chính sản xuất phần xương gạch gồm 70% đất
sét và 30 phần trăm là tràng thạch, penphat.
Trên quy trình sản suất gạch Ceramic trải qua 4 bước:
– Phần làm xương: Các nguyên liệu được nghiền mịn, tạo hình và
ép sấy khô. Khi ép phải ép bằng máy ép có áp lực cao và sử dụng công
nghệ nung hiện đại để đảm bảo chất lượng của viên gạch sau khi ra lò.
– Phần tráng men: Gạch được tráng một lớp men mỏng trên bề
mặt.
– In lụa: Bề mặt được in nhiều họa tiết hoa văn màu sắc trang trí
khác nhau.
– Nung gạch: Sau khi trải qua các bước trên gạch được đưa vào lò
nung, nung với nhiệt độ từ 1100 độ đến 1180 độ C trong thời gian tối đa
là 45 phút.

16

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

2.2. Đặc điểm của gạch Ceramic:
Gạch men đa dạng mẫu mã đáp ứng được yêu cầu thẩm mỹ cho mọi

không gian, kiến trúc nhà ở. Đây là một trong những ưu điểm nổi bật của
gạch Ceramic giúp cho người tiêu dùng có thể dễ dàng lựa chọn được
mẫu gạch phù hợp nhất với không gian kiến trúc của gia đình mình bởi
mỗi không gian có những đòi hỏi chọn lựa gạch ốp lát khác nhau.

17

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

Màu sắc của gạch ốp lát Ceramic cũng tương đối đa dạng tương thích
với nhiều kích thước khác nhau. Hơn nữa, gạch Ceramic còn có nhiều
họa tiết hoa văn đa dạng, chân thực, tạo nên sự thu hút từ chiều sâu vô
cùng tinh tế. Chính nhờ điều này nên khi sử dụng gạch ốp lát Ceramic có
thể dễ dàng ăn gian được chiều rộng cho không gian.
Nước men của gạch Ceramic đẹp bởi công nghệ tráng men cho ra bề mặt
bóng nhờ lớp chì. Lớp chì giúp cho bề mặt gạch ốp lát Ceramic được
bóng sáng hơn. Tuy nhiên, khi chì tiếp xúc với cơ thể có thể làm hại đến
sức khỏe của người sử dụng. Và bề mặt bóng kiếng đó qua thời gian sử
dụng thường bị mờ, xước và xuống cấp.
2.3. Gạch Ceramic có mấy loại?
Gạch men đa dạng về chủng loại màu sắc kích thước, họa tiết hoa văn.
Vậy người ta phân loại gạch dựa vào đâu?
2.4. Phân loại theo công nghệ sản xuất: gạch men bóng và gạch
men mờ.
Gạch men bóng là loại gạch có bề mặt được bao phủ một lớp men màu,

khiến cho viên gạch có sự độc đáo ở cả góc độ thẩm mỹ và góc độ công
nghệ. Tất cả những đặc tính đó phụ thuộc vào từng loại men.
Gạch men mờ là loại gạch đồng chất trên cả viên gạch và không cần
tráng một lớp men trên bề mặt gạch. Màu sắc và hoa văn của gạch không
tráng men sẽ được pha trộn màu hoặc chất liệu khác với xương của gạch
18

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

sau đó được nung với nhiệt độ cao. Bề mặt gạch chắc chắn không bị
bong tróc hay nứt vỡ trong suốt quá trình sử dụng.

Vì thế mà gạch men mang vẻ đẹp chiều sâu hơn dòng gạch men bóng.
Dòng gạch Ceramic men khô sẽ hạn chế khả năng trợn trượt tốt có thể
sử dụng cho không gian nhà tắm hoặc không gian ngoại thất. Đảm bảo
an toàn cho người sử dụng.
2.5. Phân loại theo độ hút nước:
Xương gạch có các lỗ vi thể liên kết với nhau và chỉ được nhìn thấy
thông qua kính hiển vi chuyên dụng. Những lỗ vi thể này sẽ quyết định
độ hút nước của gạch dưới các điều kiện khác nhau.
2.6. Phân loại theo kỹ thuật ép và đùn:
Ép và đùn là hai kỹ thuật có thể ứng dụng trong việc sản xuất gạch
Ceramic. Gạch ép được tạo hình bằng cách dùng máy tạo áp lực ép lên
bột liệu. Gạch đùn được hình thành bằng cách cho nguyên liệu ở dạng
bột nhão, sau đó đùn qua một lỗ đặc biệt để tạo hình.

19

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

2.7. Phân loại theo màu sắc của xương: trắng, đỏ hay hơi trắng.
Màu sắc của xương phụ thuộc vào nguyên liệu được sử dụng, có thể có
nhiều màu từ màu vàng cho đến màu đỏ đậm hoặc hơi trắng. Đối với
một số sản phẩm gạch không tráng men, màu sắc của gạch được tạo ra
bằng cách trộn thêm màu vào thành phần của xương.
2.8. Phân loại theo sự đa dạng của hình dạng, kích thước:
Hình dạng phổ biến nhất thường thấy của gạch là hình vuông và hình
chữ nhật. Tuy nhiên, cũng có một số hình dáng phức tạp khác như hình
lục lăng. Kích thước của gạch Ceramic cũng rất đa dạng từ kích thước
gạch “Mosaic” cho đến kích thước chiều dài cạnh từ 60 cm trở lên và

20

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

thậm chí là trên 3 m. Độ dày cũng dao động trong khoảng từ vài mm cho

đến hơn 2-3.5 cm.
2.9. Phân loại theo công năng: ốp hay lát; trong nhà hay ngoài
trời.
Một khía cạnh khác dùng để phân loại gạch đó theo công năng của gạch,
ví dụ như gạch dùng cho lát nền hay ốp tường, trong nhà hay ngoài trời.
Xác định diện tích sử dụng là một điều rất quan trọng để đưa ra quyết
định dùng loại gạch nào.
Vì vậy, việc tìm hiểu kỹ về sản phẩm sẽ giúp chúng ta lựa chọn sản
phẩm đó một cách hiệu quả và thông minh. Điều đó có nghĩa là chúng ta
phải chú ý đến tính thẩm mỹ và công năng của sản phẩm. Nhà sản xuất
Ceramic cũng không ngừng nghiên cứu phát triển sản phẩm để có thể
đáp ứng các nhu cầu đặc biệt của người tiêu dùng: như gạch chống trơn.
Loại gạch này phù hợp với các khu vực dễ bị ẩm ướt như: nhà tắm,
phòng bếp hoặc khu vực cạnh bể bơi.

21

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

2.10. Ưu điểm của loại gạch Ceramic:
Gạch men là loại gạch không đồng chất, được bao phủ bởi một lớp men
bảo vệ. Cách phân loại chính của gạch men đó là dựa vào công nghệ sản
xuất. Có 2 loại gạch ta cần nhắc đến đó là gạch men bóng và gạch men
mờ. Mỗi loại đều có ưu và nhược điểm riêng. Vì thế, tùy vào mục đích
và không gian phù hợp mà nhà tư vấn hoặc chuyên gia xây dựng sử

dụng các loại gạch men nhằm phát huy hết ưu điểm của từng loại cũng
như hạn chế những nhược điểm của chúng.
Cụ thể như sau:
1. Gạch men bóng:
Ưu điểm: Gạch men bóng có bề mặt trơn bóng, có độ tương phản với
ánh đèn, tạo hiệu ứng ánh sáng rất tốt nên tạo cảm giác sang trọng,

22

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

tinh tế cho không gian sử dụng. Chính nhờ có độ nhẵn và trơn nên
loại gạch này khó bị bám bẩn, dễ dàng vệ sinh.
Nhược điểm: Gạch men bóng có độ trơn cao nên rất dễ gây nguy
hiểm cho người sử dụng nhất là ở những khu vực ẩm ướt. Ngoài ra,
bề mặt gạch do được tráng men nên khi có các va chạm, cọ xát cũng
rất dễ bị xước. Vì những ưu nhược điểm trên, gạch men bóng thường
được lát ở phòng khách, sảnh chờ hoặc ốp tường thay vì được chọn
lát ở khu vực nhà vệ sinh, phòng tắm. Nếu như nhà bạn có người già
hoặc trẻ em thì lời khuyên dành cho bạn là nên hạn chế sử dụng gạch
men bóng.
2. Gạch men mờ:
Ưu điểm: Gạch men mờ là gạch đồng chất, không có lớp men tráng
phủ bên trên nên hạn chế được nguy cơ trơn trượt. Gạch men mờ
thường có thiết kế tinh tế và có chiều sâu và thường được chọn sử

dụng trong những công trình mang hơi thở hiện đại. Đây là loại gạch
được các nhà chuyên môn đánh giá là có độ bền màu cao, chống trơn
trượt, ít bị trầy xước và có khả năng chịu được áp lực cao hơn so với
gạch men bóng
Nhược điểm: Gạch men mờ rất dễ bám bẩn nên đòi hỏi phải vệ sinh
thường xuyên. Gạch men mờ thường được các nhà thầu chọn thi công
tại các khu vực ẩm ướt thường xuyên như nhà tắm, nhà bếp, sân sau
để hạn chế phần nào khả năng trơn trượt, nguy hiểm; ở các khu vực
23

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

thường xuyên chịu áp lực cao hoặc nhiều người qua lại như hành
lang, gara để chống được trầy xước.

3. Ceramic – thủy tinh (gốm thủy tinh)

3.1. Gốm thủy tinh là gì?
Gốm thủy tinh 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. Nếu như
thủy tinh có cấu trúc vô định hình thì gốm thủy tinh có cấu trúc kết hợp
giữa tinh thể và vô định hình. Cấu trúc vi mô gốm thủy tinh gồm các
tinh thể nhỏ mịn, phát triển đồng đều trong toàn khối, hầu như không có
lỗ xốp.

24

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU


GVHD: NGUYỄN ĐỨC VŨ QUYÊN

SVTH: BÙI VĂN LINH

3.2. Đặc điểm của gốm thủy tinh:
Đặc điểm của gốm thủy tinh là kết hợp ưu điểm của gốm và thủy tinh.
Nhờ kiểm soát được thành phần và sự kết tinh (qua quá trình phản ứng
thủy tinh hóa - devitrification) người ta có thể tạo nên các pha tinh thể
khác nhau với tỷ lệ, kích thước, hình dạng và sự phân bố khác nhau, nhờ
đó gốm thủy tinh có tính chất đa dạng phù hợp với nhiều yêu cầu khác
nhau.
Gốm thủy tinh có độ bền cao đối với các lực va đập và lực biến dạng,
nếu ống thủy tinh thường có độ bền gãy là 210 - 700 kg/cm2 thì gốm
thủy tinh với hình dạng và kích thước tương đương có độ bền gãy là
2.800 - 4.200 kg/cm2. Gốm thủy tinh có độ bền mài mòn, tính bền nhiệt
cao hơn nhiều so với thủy tinh thường. Ví dụ như nhiều ôxit thủy tinh sẽ
nóng chảy ở 600 - 700oC, còn vật liệu gốm thủy tinh có thành phần như
vậy thì ở 1.000 - 2.000oC vẫn giữ được độ bền cơ và độ rắn. Gốm thủy
tinh còn cách nhiệt rất tốt.
Ngoài ra, có thể chế tạo gốm thủy tinh có các tính chất khác biệt để có
thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Ví dụ như do có hệ số giãn
nở nhiệt rất nhỏ nên gốm thủy tinh thích hợp cho các ứng dụng chống
sốc nhiệt; do có sức bền, chịu mài mòn, hệ số giãn nở nhiệt thấp nên dễ
tạo hình bằng gia công cơ khí; do có tính chất điện từ đặc biệt hay có
tính sinh học nên dễ cấy ghép vào tế bào xương, cơ của cơ thể sống;

25

BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN HỌC NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU