THUYẾT TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XITAN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP
THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC

Cơng nghệ thủy tinh
Đề tài:

GVHD: ThS. Hồ Thị Ngọc Sương


DANH SÁCH NHÓM


Nội Dung Thuyết
Trình
Giới thiệu
xitan

Tính chất, phân

loại
Cơ sở q trình sản xuất
Quy trình sản
xuất
Ứng dụng


Giới thiệu

Xitan là vật liệu rắn đa tinh thể, được tạo
thành bằng cách kết tinh định hướng thủy tinh.

Tên gọi xitan là do ghép hai từ silicium và
cristal có nghĩa là thủy tinh tinh thể hay gốm
thủy tinh.


Giới thiệu

Xitan được tình cờ phát hiện vào năm 1953
bởi Stanley Donald Stookey.
Sau đó ơng đã giới thiệu ra thị trường loại
xitan đầu tiên mang tên fotoceram.


Tính chất

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 kĩ thuật
Độ bền uốn tĩnh (kg/cm2)
Độ bền nén (kg/cm2)

Độ nhớt va đập (KG/cm2)
Độ cứng tế vi (KG/mm2)
Độ chống bào mòn (g/cm2)
Độ bền nhiệt (0C)
Nhiệt độ bắt đầu mềm(0C)
Nhiệt dung (Kcal/g.độ)
Độ dẫn nhiệt (Kcal/m.độ)
Độ hút nước (%)

800-1300
5000-8000
3.0-4.5
600 - 800
0.015-0.025
150-200
950
0.17-0.2
1.0-1.2
0


Mặt bếp làm bằng xitan



Phân loại
 Xitan quang
học:
 Xitan nhiệt:


• Chế• tạo từ thủy tinhXitan xỉ:
Chế tạo từ thủy tinh hệ

•
Nhận
được
từ
hệ Li MgO
có chất
tạo
– Al2O3 – SiO
,
CaO
2
mầm –làAlcác
chất xỉ lị cao và có
2O3 – SiO2,… với chất
nhuộm
tạodạng
mầm keo.
là TiO2,thêm
FeS. chất biến
• Khi• chiếu
Cấu trúc
của như các
cáctinh
tia thể
cực
tính

xitan
được
thành sunphat,
khi
tím hay
các
tia hình muối
nhiệtvào
luyện
chi
tiết.sắt,…
rơnghen
sẽlạixảy
bột
ra q trình hóa
quang học.


Cơ sở quá trình 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.


Cơ sở quá trình sản xuất

Thủy tinh

Xitan

Gốm sứ


Cơ sở q trình sản xuất
•Chọn thủy tinh gốc có khuynh
hướng kết tinh tồn thể tích tốt.
•Thêm vào chất xúc tác kết tinh
nhằm tăng cường quá trình kết tinh:
photphat, fluor, sunfua, oxit titan ...
•Khi gia cơng nhiệt sẽ xuất hiện các
mầm kết tinh.
•Sau khi gia cơng nhiệt ở 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.


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.


Quy trình sản xuất xitan

Nấu
thủy
tinh

Sơ đồ


Quy trình sản xuất xitan
Chuẩn
bị phối
liệu

CaO có thể đưa
vào theo đá vôi,
MgO theo
manhezit, Al2O3
theo Al2O3.3H2O
hoặc tràng
thạch.


Yêu cầu về độ đồng nhất
phải rất cao.

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


Quy trình sản xuất xitan
Nấu thủy tinh


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


Nhờ gia công
nhiệt trong
khối thủy tinh
sẽ xuất hiện
nhiều mầm
kết tinh và sau
đó các mầm
đó sẽ phát
triển thành
các tinh thể.

Khi nung nóng
quá nhanh
trong sản
phẩm, đặc biệt
là sản phẩm
thành dày, sẽ
xuất hiện

grandien nhiệt
và tạo nên ứng
suất nội.


Khi nhiệt độ >nhiệt độ mềm của thủy tinh, sản
phẩm rất dễ biến dạng.
Khắc phục bằng cách chọn tốc độ nung nóng
sao cho trong sản phẩm hình thành dần các
mầm kết tinh để nhiệt độ biến mềm kịp tăng lên.
Khi làm lạnh cần chú ý đến từng loại sản
phẩm cụ thể để chọn tốc độ hạ nhiệt thích
hợp tránh gây ra ứng suất nguy hiểm.


ỨNG DỤNG
Cơng nghiệp: cánh
máy nén khí, dụng
cụ đo…
Y sinh: răng,
xương

Xây dựng: cửa
chống cháy

Dụng cụ phịng thí
nghiệm

Gia dụng: nồi
nấu, mặt bếp từ,

bếp điện…
Vũ trụ: vỏ bảo vệ
đầu mũi tên lửa


ỨNG DỤNG

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-In2O3B2O3 dùng
làm các
thanh kiểm
tra trong lò
phản ứng
nguyên tử.