การขึ้นรูปและลักษณะสมบัติของเซรามิกรวงผึ้งคอร์เดียไรต์จากของเสียในอุตสาหกรรมวัสดุทนไฟ

Abstract

งานวิจัยนี้ให้ความสนใจที่จะนำเศษคอร์เดียไรต์ป่น ซึ่งเป็นของเสียจากอุตสาหกรรมวัสดุทนไฟมีองค์ประกอบหลักคือคอร์เดียไรต์และมัลไลต์ นำมาศึกษาสำหรับใช้งานเป็นวัตถุดิบหลักในการเตรียมเนื้อดินปั้นเซรามิกคอร์เดียไรต์ และทำการขึ้นรูปด้วยการรีดผ่านหัวแบบ ผลิตเป็นเซรามิก รวงผึ้ง โดยทำการทดลองเตรียมเซรามิกคอร์เดียไรต์จากวัตถุดิบสองกลุ่มคือ กลุ่มที่หนึ่งเตรียมจากเศษคอร์เดียไรต์ป่นจากวัสดุทนไฟผสมกับทัลค์และอะลูมินาเพื่อให้ได้เฟสคอร์เดียไรต์เพียงอย่างเดียว (โดยใช้อัตราส่วนผสมร้อยละ 70 23 และ 7 โดยมวลตามลำดับ) และกลุ่มที่สองซึ่งเตรียมจากดินขาวระนองผสมกับทัลค์และอะลูมินา (โดยใช้อัตราส่วนผสมร้อยละ 45 40 และ 15 โดยมวลตามลำดับ) สำหรับใช้เป็นตัวเปรียบเทียบ ทำการเตรียมส่วนผสมด้วยการบดเปียก นวดผสมตัวประสาน สารหล่อลื่นและน้ำ แล้วทำการทดลองขึ้นรูปเซรามิกรวงผึ้ง พบว่าปริมาณการเติมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส โพลิไวนิล แอลกอฮอล โพลิเอทิลีนไกลคอล น้ำมันกลีเซอรีน และน้ำ ในอัตราส่วนผสมร้อยละ 7 1 0.5 1.5 และ 25 ตามลำดับสำหรับกลุ่มที่หนึ่ง และ ร้อยละ 3 1 0.5 1 และ 27 ตามลำดับสำหรับกลุ่มที่สอง คือปริมาณที่เหมาะสมสำหรับการรีดขึ้นรูปชิ้นงานเป็นเซรามิกรวงผึ้ง หลังจากนั้นทำการศึกษาสมบัติการไหลตัวของเนื้อดินปั้นที่เตรียมได้ด้วยแบบจำลองและสมการของเบนโบว์-บริดจ์วอเตอร์ พบว่าเนื้อดินปั้นที่เตรียมได้มีค่าความแข็งแรง ณ จุดคราก ซึ่งเป็นค่าที่บ่งบอกความแข็งของเนื้อดินปั้น ค่าความเป็นซูโดพลาสติก บ่งบอกสภาพการไหลตัวแบบซูโดพลาสติก และค่าความเสียดทานต่อผนังเครื่องรีดและหัวแบบหรือดาย ของเนื้อดินปั้นทั้งสองกลุ่มมีค่าใกล้เคียงกันและเหมาะสมกับงานรีดขึ้นรูป เซรามิกรวงผึ้ง ผลิตภัณฑ์ที่เตรียมได้หลังทำการเผาที่อุณหภูมิ 1300 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ประกอบด้วยเฟสคอร์เดียไรต์เพียงอย่างเดียว และเนื้อดินปั้นที่เตรียมได้หลังเผาแล้วมีค่าความแข็งแรง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน ค่าการดูดซึมน้ำ อยู่ที่ 21.7 เมกะปาสคาล 2.94x10-6 ต่อองศาเซลเซียส 17.24 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับในกลุ่มที่หนึ่ง และ 24.91 เมกะปาสคาล 3.85x10-6 ต่อองศาเซลเซียส 12.47 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับในกลุ่มที่สอง ซึ่งมีค่าไม่แตกต่างกันนัก