12/7/2010 604006 - chương 9 11 CHƯƠNG 9 - PHƯƠNG PHÁP NẤU CHẢY Ở NHIỆT ĐỘ CAO I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT II. CHẾ TẠO THỦY TINH SILICAT III. CHẾ TẠO GỐM THỦY TINH 12/7/2010 604006 - chương 9 22 Ứng dụng giản đồ pha vào quá trình tổng hợp. Cơ sở: dựa vào giản đồ biểudiễnsự phụ thuộc vào thành phần pha tạothànhtronghệ phản ứng vào nhiệt độ và hàm lượng chất đầu. ÆDựa vào giản đồ pha dựđoán có thể tổng hợpvậtliệu. Æ Dựa vào giản đồ pha lựachọn được điềukiệnphản ứng: hàm lượng các chất ban đầu, nhiệt độ để tạo đượcsảnphẩm cuối. 12/7/2010 604006 - chương 9 33 Æ Không thể tổng hợp đượchợpchất nào giữaA vàB 12/7/2010 604006 - chương 9 44 ÆCó thể tổng hợpAB từ phốiliệu có thành phần đúng vớiAB Æ Nếu thành phầnkháccóthể tổng hợp AB + A(B) 12/7/2010 604006 - chương 9 55 Kỹ thuậttổng hợp Dựa trên giản đồ pha xác định đượcphốiliệuban đầu Nguyên liệu (bột) Phốiliệu Nấuchảy ở t 0 cao Gia công tạohình ( Đúc; cán; kéo tạosợi, màng, tấm; thổi…) 12/7/2010 604006 - chương 9 66 Đúc: Rót vậtliệu ở dạng nóng chảy vào khuôn Æ tạora sảnphẩmcóhìnhdạng như khuôn. 12/7/2010 604006 - chương 9 77 Phân biệtchấtrắntinhthể và chấtrắnvôđịnh hình Trạng thái tinh thể -Có tính dị hướng -Các tiểu phân sắpxếpcó trậttự xaÆ có dạng tinh thể xác định -Có nhiệt độ nóng chảy xác định Trạng thái thủytinh -Có tính đẳng hướng -Các tiểu phân sắpxếpcótrậttự gần Æ không có hình thù đặc trưng -Không có nhiệt độ nóng chảy xác định – có khoảng biếnmềm rồisauđóchảylỏng. Trạng thái thủytinh(khôngbền) Æ tinh thể (bền) 12/7/2010 604006 - chương 9 88 Tính chaát Hình - Giản đồ tính chất–nhiệt độ abcd : vậtliệuthủy tinh (tính chấthóalýthayđổi liên tục) (T g –T f : phạm vi chuyểntiếpcủathủy tinh) a’b’c’d’: vậtliệukếttinh 12/7/2010 604006 - chương 9 99 Thủytinh: Không xuấthiện pha mớikhilàmlạnh: khi hạ nhiệt độ, độ nhớtcủakhốithủy tinh nóng chảytăng lên, khốithuỷ tinh nóng chảyvề trạng thái rắn. Quá trình đóng rắncủathủy tinh không xuấthiện pha mới trong hệ. Vậtthể kếttinhkhi chuyểntừ trạng thái lỏng sang rắn, đềucóphamớixuấthiện. 12/7/2010 604006 - chương 9 1010 Tóm lại: trạng thái thủytinh(trunggiangiữatrạng thái kết tinh, trạng thái lỏng). Chấpnhậnmột định nghĩa tương đốidễ hiểu: “Thủy tinh là sảnphẩmvôcơ nóng chảy đượclàm quá lạnh đếntrạng thái rắn mà không kếttinh” [...]... 604006 - chương 9 17 + Ảnh hưởng của yếu tố khác: Để tạo thủy tinh thì tốc độ tạo mầm nhỏ, tốc độ lớn lên của mầm nhỏ Phụ thuộc độ q nguội, tốc độ làm nguội, q trình ủ Đối với một số oxit có độ nhớt nhỏ chỉ có thể tạo thành trạng thái thủy tinh khi tốc độ làm nguội cao , độ q nguội lớn để các tiểu phân khơng kịp sắp xếp tạo mầm tinh thể Đối với nhóm có độ nhớt lớn, thì tốc độ tạo mầm nhỏ nên ít phụ thuộc... SiO2, Na2O, CaO, … 12/7/2010 604006 - chương 9 22 12/7/2010 604006 - chương 9 23 12/7/2010 604006 - chương 9 24 QUY TRÌNH SẢN XUẤT THỦY TINH 12/7/2010 604006 - chương 9 25 GỐM THỦY TINH Thành phần hóa học: giống thủy tinh Cấu trúc khác với thủy tinh : có cấu trúc vừa pha tinh thể + pha vơ định hình Tính chất: có đặc tính quan trọng của thủy tinh và gốm: độ bền cơ học cao, hệ số giãn nở nhiệt thấp Ngun... trọng của thủy tinh và gốm: độ bền cơ học cao, hệ số giãn nở nhiệt thấp Ngun tắc: xử lý nhiệt để thủy tinh kết tinh đồng thể hay thêm vào chất tạo mầm để thủy tinh kết tinh dị thể 12/7/2010 604006 - chương 9 26 Các giai đoạn tổng hợp -Phối liệu thủy tinh + chất tạo mầm dị thể nấu chảy -Tạo hình -Làm nguội và xử lý nhiệt theo 2 giai đoạn để tạo mầm và phát triển mầm tinh thể 12/7/2010 604006 - chương... gốm có thành phần giống xương người 12/7/2010 604006 - chương 9 28 THỦY TINH XỐP Thủy tinh xốp là thủy tinh có chứa các lỗ xốp (có kích thước từ nm đến μm) Phương pháp điều chế: -Ngâm hòa tan để tách một số pha khơng bền trong thủy tinh -Phương pháp sol gel -Tiến hành nung kết khối bột thủy tinh Ứng dụng: (tự đọc) 12/7/2010 604006 - chương 9 29 ... tinh như B3+, Si4+, Ge4+ có F khá lớn, là các chất khó tạo mầm tinh thể, các chất khi nóng chảy có độ nhớt lớn , các oxit có đặc tính của liên kết ion – liên kết cộng hóa trị (năng lượng liên kết lớn) -Nhóm các ion gây biến dạng như Na+, Ca2+ có F khá nhỏ - Nhóm các ion trung gian như Al3+, Ti4+ có giá trò F nằm ở giữa hai loại trên 12/7/2010 604006 - chương 9 16 F=Z/r2 Vai trò trong cấu trúc B3+ P5+... - chương 9 13 Cấu trúc thủy tinh silicat natri (b) 12/7/2010 604006 - chương 9 14 Điều kiện để tạo thủy tinh + Phụ thuộc vào bản chất của chất nóng chảy : VD: Các oxit có khả năng tạo trạng thái thủy tinh: có khả năng tạo thành cấu trúc khung ba chiều ở trật tự gần Theo Zachariasen, dựa vào một số tiêu chuẩn về đặc điểm liên kết – cấu trúc: -Ngun tử oxi có số phối trí 2 -Các ngun tử khác có số phối...Các giả thuyết về cấu trúc thủy tinh • Tammann, 1903 – Coi thủy tinh là hỗn hợp nóng chảy khơng giải thích được tính chất rắn của thủy tinh • Lebedev, 1921, thuyết cấu trúc vi tinh: xem thủy tinh là những vi tinh thể - khơng giải thích được tính chất lỏng của thủy tinh (tính đồng nhất, . 12/7/2010 604006 - chương 9 11 CHƯƠNG 9 - PHƯƠNG PHÁP NẤU CHẢY Ở NHIỆT ĐỘ CAO I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT II. CHẾ TẠO THỦY TINH SILICAT III. CHẾ TẠO GỐM THỦY TINH 12/7/2010. đầu Nguyên liệu (bột) Phốiliệu Nấuchảy ở t 0 cao Gia công tạohình ( Đúc; cán; kéo tạosợi, màng, tấm; thổi…) 12/7/2010 604006 - chương 9 66 Đúc: Rót vậtliệu ở dạng nóng chảy vào khuôn Æ tạora sảnphẩmcóhìnhdạng. thể xác định -Có nhiệt độ nóng chảy xác định Trạng thái thủytinh -Có tính đẳng hướng -Các tiểu phân sắpxếpcótrậttự gần Æ không có hình thù đặc trưng -Không có nhiệt độ nóng chảy xác định – có