CMC ในการแก้ปัญหาเคลือบ

ในกระบวนการแก้ไขข้อบกพร่องและการใช้เคลือบ นอกจากจะต้องตรงตามเอฟเฟกต์การตกแต่งและตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพเฉพาะแล้ว ยังต้องตรงตามข้อกำหนดพื้นฐานของกระบวนการด้วย เราจะแสดงรายการและหารือเกี่ยวกับปัญหาสองประการที่พบบ่อยที่สุดในกระบวนการใช้เคลือบ

1. ประสิทธิภาพของน้ำยาเคลือบไม่ดี

เนื่องจากการผลิตของโรงงานเซรามิกนั้นต่อเนื่องกัน หากมีปัญหาเรื่องประสิทธิภาพของสารละลายเคลือบ ข้อบกพร่องต่างๆ จะปรากฏขึ้นในกระบวนการเคลือบ ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่ออัตราความเป็นเลิศของผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิต ประสิทธิภาพที่สำคัญและพื้นฐานที่สุด มาดูตัวอย่างข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของเคลือบทรงระฆังบนสารละลายเคลือบ สารละลายเคลือบที่ดีควรมีลักษณะดังต่อไปนี้: ความลื่นไหลที่ดี ไม่มีความหนืด ไม่มีการตกตะกอน ไม่มีฟองอากาศในสารละลายเคลือบ การเก็บความชื้นที่เหมาะสม และความแข็งแรงในระดับหนึ่งเมื่อแห้ง เป็นต้น ประสิทธิภาพของกระบวนการ จากนั้นมาวิเคราะห์ปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของสารละลายเคลือบกัน

1) คุณภาพน้ำ

ความกระด้างและค่า pH ของน้ำจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของสารละลายเคลือบ โดยทั่วไปแล้ว อิทธิพลของคุณภาพน้ำจะแตกต่างกันไปในแต่ละภูมิภาค โดยทั่วไปแล้ว น้ำประปาในพื้นที่หนึ่งจะค่อนข้างเสถียรหลังจากการบำบัด แต่โดยทั่วไปแล้ว น้ำใต้ดินจะไม่เสถียรเนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น ปริมาณเกลือที่ละลายได้ในชั้นหินและมลพิษ ดังนั้น สารละลายเคลือบบอลมิลล์ของผู้ผลิตจึงควรใช้น้ำประปา ซึ่งจะค่อนข้างเสถียร

2) ปริมาณเกลือที่ละลายได้ในวัตถุดิบ

โดยทั่วไปการตกตะกอนของไอออนโลหะอัลคาไลและโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธในน้ำจะส่งผลต่อค่า pH และความสมดุลศักย์ในสารละลายเคลือบ ดังนั้นในการคัดเลือกวัตถุดิบแร่ เราจึงพยายามใช้วัตถุดิบที่ผ่านการแปรรูปด้วยการแยกตัว การล้างด้วยน้ำ และการบดด้วยน้ำ ซึ่งจะน้อยลง และปริมาณเกลือที่ละลายน้ำได้ในวัตถุดิบยังเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของสายแร่โดยรวมและระดับการผุกร่อนอีกด้วย เหมืองต่างๆ มีปริมาณเกลือที่ละลายน้ำได้ต่างกัน วิธีง่ายๆ คือเติมน้ำในสัดส่วนที่แน่นอนและทดสอบอัตราการไหลของสารละลายเคลือบหลังจากการบดด้วยลูกกลิ้ง เราพยายามใช้วัตถุดิบให้น้อยลงหรือไม่ใช้เลยด้วยอัตราการไหลที่ค่อนข้างแย่

3) โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสและโซเดียมไตรโพลีฟอสเฟต

สารแขวนลอยที่ใช้ในเคลือบเซรามิกสถาปัตยกรรมของเราคือโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า CMC ความยาวของโซ่โมเลกุลของ CMC ส่งผลโดยตรงต่อความหนืดในสารละลายเคลือบ หากโซ่โมเลกุลยาวเกินไป ความหนืดจะดี แต่ในสารละลายเคลือบ ฟองอากาศจะปรากฏขึ้นในตัวกลางได้ง่ายและยากต่อการระบายออก หากโซ่โมเลกุลสั้นเกินไป ความหนืดจะจำกัด และไม่สามารถบรรลุผลในการยึดเกาะได้ และสารละลายเคลือบจะเสื่อมสภาพได้ง่ายหลังจากวางเป็นระยะเวลาหนึ่ง ดังนั้น เซลลูโลสส่วนใหญ่ที่ใช้ในโรงงานของเราจึงเป็นเซลลูโลสที่มีความหนืดปานกลางและต่ำ คุณภาพของโซเดียมไตรโพลีฟอสเฟตเกี่ยวข้องโดยตรงกับต้นทุน ในปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์จำนวนมากในตลาดมีการปนเปื้อนอย่างรุนแรง ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการขจัดกาวลดลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้น โดยทั่วไปจึงจำเป็นต้องเลือกผู้ผลิตทั่วไปในการซื้อ มิฉะนั้น การสูญเสียจะมากกว่าผลกำไร!

4) สิ่งเจือปนจากภายนอก

โดยทั่วไป มลพิษจากน้ำมันและสารเคมีที่ทำให้ลอยตัวมักถูกนำมาในระหว่างการขุดและการแปรรูปวัตถุดิบ นอกจากนี้ โคลนเทียมจำนวนมากในปัจจุบันยังใช้สารเติมแต่งอินทรีย์บางชนิดที่มีห่วงโซ่โมเลกุลค่อนข้างใหญ่ มลพิษจากน้ำมันส่งผลโดยตรงต่อข้อบกพร่องของเคลือบเว้าบนพื้นผิวเคลือบ สารทำให้ลอยตัวจะส่งผลต่อสมดุลกรด-ด่างและส่งผลต่อความลื่นไหลของสารละลายเคลือบ สารเติมแต่งโคลนเทียมโดยทั่วไปจะมีห่วงโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่และมีแนวโน้มที่จะเกิดฟองอากาศ

5) สารอินทรีย์ในวัตถุดิบ

วัตถุดิบแร่ธาตุจะถูกนำมาสู่สารอินทรีย์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เนื่องจากครึ่งชีวิต การแยกตัว และปัจจัยอื่นๆ สารอินทรีย์บางชนิดละลายในน้ำได้ค่อนข้างยาก และบางครั้งอาจมีฟองอากาศ การร่อน และการอุดตัน

2. เคลือบฐานไม่เข้ากันดี:

การจับคู่ระหว่างตัวและเคลือบสามารถพิจารณาได้จากสามประเด็น ได้แก่ การจับคู่ระยะการระบายควัน การอบแห้งและการหดตัวระหว่างการเผา และการจับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัว มาวิเคราะห์ทีละประเด็นกัน:

1) การจับคู่ช่วงการจุดระเบิด

ระหว่างกระบวนการให้ความร้อนของร่างกายและเคลือบ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและเคมีหลายอย่างพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ เช่น การดูดซับน้ำ การระบายของน้ำคริสตัล การสลายตัวของสารอินทรีย์โดยออกซิเดชันและการสลายตัวของแร่ธาตุอนินทรีย์ ฯลฯ ปฏิกิริยาและการสลายตัวเฉพาะ อุณหภูมิได้รับการทดลองโดยนักวิชาการอาวุโส และคัดลอกมาเพื่อใช้อ้างอิงดังนี้ ① อุณหภูมิห้อง -100 องศาเซลเซียส น้ำที่ดูดซับจะระเหย;

② การระเหยของน้ำระหว่างช่อง 200-118 องศาเซลเซียส ③ 350-650 องศาเซลเซียส เผาไหม้สารอินทรีย์ การสลายตัวของซัลเฟตและซัลไฟด์ ④ การรวมตัวของผลึก 450-650 องศาเซลเซียส การกำจัดน้ำผลึก ⑤ การแปลงควอตซ์ 573 องศาเซลเซียส การเปลี่ยนแปลงปริมาตร ⑥ การสลายตัวของแคลไซต์และโดโลไมต์ 800-950 องศาเซลเซียส แยกก๊าซ ⑦ 700 องศาเซลเซียส เพื่อสร้างซิลิเกตใหม่และเฟสซิลิเกตที่ซับซ้อน

อุณหภูมิการสลายตัวที่สอดคล้องกันข้างต้นสามารถใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงในการผลิตจริงเท่านั้น เนื่องจากเกรดของวัตถุดิบของเราลดลงเรื่อยๆ และเพื่อลดต้นทุนการผลิต รอบการเผาในเตาเผาจึงสั้นลงเรื่อยๆ ดังนั้น สำหรับกระเบื้องเซรามิก อุณหภูมิปฏิกิริยาการสลายตัวที่สอดคล้องกันจะล่าช้าลงด้วยเช่นกันเนื่องจากการเผาไหม้ที่รวดเร็ว และแม้แต่ไอเสียที่เข้มข้นในโซนอุณหภูมิสูงก็จะทำให้เกิดข้อบกพร่องต่างๆ ในการปรุงเกี๊ยวเพื่อให้สุกเร็ว เราต้องทำงานหนักกับผิวและไส้ ทำให้ผิวบางลง ทำไส้ให้น้อยลง หรือหาไส้ที่ปรุงง่าย เป็นต้น เรื่องนี้ก็เป็นจริงสำหรับกระเบื้องเซรามิกเช่นกัน การเผาไหม้ การทำให้บางลง การขยายระยะเผาเคลือบ เป็นต้น ความสัมพันธ์ระหว่างตัวและเคลือบก็เหมือนกับการแต่งหน้าของสาวๆ ผู้ที่เคยเห็นการแต่งหน้าของสาวๆ ไม่น่าจะเข้าใจได้ยากว่าทำไมจึงมีเคลือบด้านล่างและด้านบนบนตัว จุดประสงค์พื้นฐานของการแต่งหน้าไม่ใช่เพื่อปกปิดความน่าเกลียดและทำให้มันสวยงาม! แต่ถ้าคุณเหงื่อออกเล็กน้อยโดยไม่ได้ตั้งใจ ใบหน้าของคุณก็จะเปื้อน และคุณอาจแพ้ได้ กระเบื้องเซรามิกก็เช่นกัน เดิมทีนั้นถูกเผาอย่างดี แต่รูพรุนปรากฏขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจ แล้วทำไมเครื่องสำอางจึงให้ความสำคัญกับการระบายอากาศและเลือกตามประเภทผิวที่แตกต่างกัน ในความเป็นจริง เครื่องสำอางที่แตกต่างกัน เคลือบของเราเหมือนกัน สำหรับร่างกายที่แตกต่างกัน เรายังมีเคลือบที่แตกต่างกันเพื่อปรับให้เข้ากับพวกเขา กระเบื้องเซรามิกเผาครั้งเดียว ฉันได้กล่าวถึงในบทความก่อนหน้านี้: จะดีกว่าถ้าใช้วัตถุดิบมากขึ้นหากอากาศช้า และแนะนำโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธไบวาเลนต์กับคาร์บอเนต หากวัตถุสีเขียวหมดลงเร็วกว่านี้ ให้ใช้ฟริตมากขึ้นหรือแนะนำโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธไดวาเลนต์กับวัสดุที่มีการสูญเสียการจุดระเบิดน้อยกว่า หลักการของการระบายออกคือ: อุณหภูมิการระบายออกของวัตถุสีเขียวโดยทั่วไปจะต่ำกว่าของเคลือบ ดังนั้น พื้นผิวเคลือบจึงสวยงามแน่นอนหลังจากปล่อยก๊าซด้านล่าง แต่ยากที่จะบรรลุผลในการผลิตจริง และจุดอ่อนตัวของเคลือบจะต้องถูกย้ายกลับอย่างเหมาะสมเพื่อให้ร่างกายระบายออกได้

2) การจับคู่การหดตัวด้วยการอบแห้งและการเผา

ทุกคนสวมเสื้อผ้าและต้องสวมใส่สบายหรือหากไม่ระมัดระวังเล็กน้อยตะเข็บจะเปิดออกและเคลือบบนตัวก็เหมือนกับเสื้อผ้าที่เราสวมใส่และต้องพอดีตัว! ดังนั้นการหดตัวเมื่อแห้งของเคลือบควรตรงกับตัวสีเขียวและไม่ควรใหญ่หรือเล็กเกินไปมิฉะนั้นรอยแตกจะปรากฏขึ้นในระหว่างการอบแห้งและอิฐที่เสร็จแล้วจะมีข้อบกพร่อง แน่นอนว่าจากประสบการณ์และระดับเทคนิคของคนงานเคลือบปัจจุบันกล่าวกันว่านี่ไม่ใช่ปัญหาที่ยากอีกต่อไปและดีบักเกอร์ทั่วไปยังเก่งมากในการจับดินเหนียวดังนั้นสถานการณ์ข้างต้นจึงไม่เกิดขึ้นบ่อยนักเว้นแต่ปัญหาข้างต้นจะเกิดขึ้นในโรงงานบางแห่งที่มีเงื่อนไขการผลิตที่รุนแรงมาก

3) การจับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัว

โดยทั่วไปค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของวัตถุสีเขียวจะมากกว่าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของเคลือบเล็กน้อย และเคลือบจะต้องรับแรงอัดหลังจากการเผาบนวัตถุสีเขียว ดังนั้น เคลือบจึงมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีขึ้น และไม่แตกง่าย นี่เป็นทฤษฎีที่เราต้องเรียนรู้เมื่อเราศึกษาซิลิเกต สองสามวันก่อน เพื่อนถามฉันว่า ทำไมค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของเคลือบจึงมากกว่าของวัตถุ จึงทำให้รูปร่างของอิฐบิดเบี้ยว แต่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของเคลือบกลับน้อยกว่าของวัตถุ จึงทำให้รูปร่างของอิฐโค้งงอ? เป็นเรื่องสมเหตุสมผลที่จะบอกว่า หลังจากถูกให้ความร้อนและขยายตัว เคลือบจะใหญ่กว่าฐานและโค้งงอ และเคลือบจะเล็กกว่าฐานและบิดเบี้ยว…

ผมไม่รีบให้คำตอบ มาดูกันว่าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนคืออะไร ก่อนอื่น มันต้องเป็นค่า มันคือค่าอะไรกันแน่ มันคือค่าของปริมาตรของสารที่เปลี่ยนไปตามอุณหภูมิ เมื่อมันเปลี่ยนไปตาม "อุณหภูมิ" มันก็จะเปลี่ยนไปเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นและต่ำลง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนที่เรามักเรียกว่าเซรามิกส์นั้น จริงๆ แล้วคือค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของปริมาตร ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของปริมาตรนั้นโดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 3 เท่าของการขยายตัวเชิงเส้น ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวที่วัดได้โดยทั่วไปจะมีสมมติฐาน นั่นคือ "ในช่วงอุณหภูมิหนึ่งๆ" ตัวอย่างเช่น ค่า 20-400 องศาเซลเซียสโดยทั่วไปเป็นเส้นโค้งแบบใด หากคุณยืนกรานที่จะเปรียบเทียบค่า 400 องศากับ 600 องศา แน่นอนว่าไม่สามารถสรุปผลที่เป็นรูปธรรมได้จากการเปรียบเทียบ

หลังจากทำความเข้าใจแนวคิดของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวแล้ว เรามากลับไปที่หัวข้อเดิมกัน หลังจากที่กระเบื้องได้รับความร้อนในเตาเผา พวกมันจะมีทั้งขั้นตอนการขยายตัวและหดตัว เราจะไม่พิจารณาการเปลี่ยนแปลงในโซนอุณหภูมิสูงอันเนื่องมาจากการขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อนก่อนหน้านี้ เหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น เนื่องจากที่อุณหภูมิสูง ทั้งตัวสีเขียวและเคลือบเป็นพลาสติก พูดตรงๆ ก็คือ พวกมันนิ่ม และแรงโน้มถ่วงมีอิทธิพลมากกว่าแรงดึงของพวกมันเอง ในอุดมคติ ตัวสีเขียวจะตรงและตรง และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวมีผลน้อยมาก หลังจากกระเบื้องเซรามิกผ่านส่วนอุณหภูมิสูงแล้ว กระเบื้องจะเย็นตัวอย่างรวดเร็วและเย็นตัวช้า และกระเบื้องเซรามิกจะแข็งจากตัวพลาสติก เมื่ออุณหภูมิลดลง ปริมาตรจะหดตัว แน่นอนว่า ยิ่งค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวสูงขึ้น การหดตัวก็จะมากขึ้น และยิ่งค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำลง การหดตัวก็จะน้อยลง เมื่อค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของตัวมากกว่าเคลือบ ตัวจะหดตัวมากกว่าเคลือบในระหว่างกระบวนการระบายความร้อน และอิฐจะโค้งงอ หากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของตัวถังน้อยกว่าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของเคลือบ ตัวถังจะหดตัวโดยไม่มีเคลือบในระหว่างกระบวนการทำความเย็น หากมีอิฐมากเกินไป อิฐจะพลิกคว่ำ ดังนั้นการอธิบายคำถามข้างต้นจึงไม่ใช่เรื่องยาก!