ผลของตัวเติมและอุณหภูมิเผาต่อการผลิตแผ่นรองเผาชนิดคอร์เดียไรท์ - มัลไลท์

Abstract

          งานวิจัยนี้ศึกษาผลของตัวเติมและอุณหภูมิเผาในการผลิตแผ่นรองเผาชนิดคอร์เดียไรท์-มัลไลท์ โดยเริ่มจากเตรียมแผ่นรองเผาชนิดคอร์เดียไรท์จากวัตถุดิบ ดินขาว ดินดำ ทัลคัมและอลูมินา ขึ้นรูปโดยวิธีหล่อน้ำดินแบบหล่อตัน ทำการแปรค่าอุณหภูมิเผาแผ่นรองเผาชนิดคอร์เดียไรท์และอุณหภูมิเผาดินขาวเพื่อใช้เป็นวัสดุตัวเติมที่อุณหภูมิ 1200 1300 และ 1400°C พบว่าอุณหภูมิที่เหมาะสมในการเผาชิ้นทดสอบเพื่อให้เกิดเฟสคอร์เดียไรท์และเผาดินขาวเพื่อให้เกิดเฟสมัลไลท์สูงสุดคืออุณหภูมิ 1400°C จากนั้นทำการเตรียมแผ่นทดสอบชนิดคอร์เดียไรท์-มัลไลท์ โดยการแปรค่าอัตราส่วนผสมระหว่างวัตถุดิบที่ทำให้เกิดเฟสคอร์เดียไรท์ต่อตัวเติมคือดินขาวที่ผ่านการเผาที่อุณหภูมิ 1400°C จำนวน 3 สูตร ดังนี้ สูตร CM-1 เป็น 80:20, CM-2 เป็น 70:30 และ CM-3 เป็น 60:40 พบว่าหลังเผาที่อุณหภูมิ 1400°C แผ่นรองเผาชนิดคอร์เดียไรท์มีค่าโมดูลัสแตกหัก 58.24±1.36 MPa ส่วนแผ่นรองเผาชนิดคอร์เดียไรท์ มัลไลท์ สูตร CM-1 CM-2 และ CM-3 มีค่า 45.35±1.55 MPa 38.33±2.63 MPa และ 30.94±2.02 MPa ตามลำดับ มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น (CTE) ต่ำกว่า 5 x10-6 1/°C และมีจุดอ่อนตัว (Ts) ที่อุณหภูมิใกล้เคียงกันคือ 1318 1258 และ 1265°C ตามลำดับ ผลการทดสอบความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันพบว่าแผ่นรองเผาชนิดคอร์เดียไรท์-มัลไลท์ สูตร CM-3 ซึ่งมีเฟสมัลไลท์สูงสุดทำให้สามารถต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันได้ดีที่สุด            This research aims at studying the effect of additives and sintering temperatures on production of cordierite – mullite support. This work starts with the preparation of the cordierite support from kaolin, ball clay, talcum and alumina by solid casting method and varying temperature in heat treatment of cordierite support and fired kaolin for use as additives at 1200 1300 and 1400°C. It was found that the optimum temperature used to produce the cordierite phase in the cordierite support and to produce the maximum mullite phase from kaolin was at 1400°C. The preparation of the cordierite – mullite support was then started by varying the mixture composition among the raw materials that cause the cordierite phase to additives, i.e. the fired kaolin at 1400°C to 3 formulas, namely CM-1 for 80:20, CM-2 for 70:30 and formula CM-3 60:40. After sintering at 1400°C, cordierite support and the cordierite – mullite support, CM-1, CM-2 and CM-3 have a modulus of rupture 58.24 ± 1.36 MPa, 45.35 ± 1.55 MPa, 38.33 ± 2.63 MPa and 30.94 ± 2.02 MPa; respectively. All formula showed a coefficient of linear thermal expansion (CTE) of lower than 5x10-6 1/°C and showed a softening point (Ts) at temperature of 1,318, 1,258 and 1,265°C, respectively. Result of thermal shock resistance test found that samples of cordierite – mullite support of formula CM-3 showing a maximum mullite phase indicated an excellent thermal shock resistance property.