การขึ้นรูปและลักษณะสมบัติของแมกนีเซียมอะลูมิเนตสปิเนลโดยการเผาผนึกแบบเกิดปฏิกิริยาบางส่วน

ต่อพงศ์ ดาวประดับวงษ์

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/44416

Title:	การขึ้นรูปและลักษณะสมบัติของแมกนีเซียมอะลูมิเนตสปิเนลโดยการเผาผนึกแบบเกิดปฏิกิริยาบางส่วน
Other Titles:	FABRICATION AND CHARACTERIZATION OF MAGNESIUM ALUMINATE SPINEL BY PARTIAL REACTION SINTERING
Authors:	ต่อพงศ์ ดาวประดับวงษ์
Advisors:	ธนากร วาสนาเพียรพงศ์ สุจาริณี สินไชย
Other author:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Advisor's Email:	Thanakorn.W@Chula.ac.th,thanakorn.w@chula.ac.th Sujarinee.K@Chula.ac.th,sujarinee.chula@gmail.com
Issue Date:	2557
Publisher:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract:	งานวิจัยนี้ศึกษาผลของการขึ้นรูปต่อสมบัติต่างๆ และลักษณะเฉพาะของเซรามิกแมกนีเซียมอะลูมิเนตสปิเนลหลังการเผาผนึกแบบเกิดปฏิกิริยาบางส่วน โดยทดลองปรับเปลี่ยนอัตราส่วนของสารประกอบตั้งต้นที่มีแมกนีเซียมและอะลูมิเนียมเป็นองค์ประกอบต่อแมกนีเซียมอะลูมิเนตสปิเนล ซึ่งสารตั้งต้นที่มีแมกนีเซียมและอะลูมิเนียมอยู่ในองค์ประกอบแบ่งออกเป็น 4 กลุ่ม ได้แก่ 1) แมกนีเซียและอะลูมินา 2) แมกนีเซียมไนเตรตเฮกซะไฮเดรตและอะลูมินา 3) แมกนีเซียและอะลูมิเนียมไนเตรตโนนะไฮเดรต และ 4) แมกนีเซียมไนเตรตเฮกซะไฮเดรตและอะลูมิเนียมไนเตรตโนนะไฮเดรต โดยใช้อัตราส่วนของแมกนีเซียต่ออะลูมินาในแต่ละกลุ่มเป็น 1 ต่อ 1 โดยโมล โดยนำผงที่ผ่านการผสมแล้วมาอัดขึ้นรูปแบบทิศทางเดียว ด้วยความดัน 50 เมกะพาสคัล เผาผนึกในอากาศที่อุณหภูมิ 1600 และ 1650 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง พบว่าชิ้นงานแมกนีเซียมอะลูมิเนตสปิเนลที่ไม่มีการเติมสารผสม ชิ้นงานที่มีการเติมสารผสมแมกนีเซียกับอะลูมินาปริมาณร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก และชิ้นงานที่มีการเติมสารผสมแมกนีเซียมไนเตรตเฮกซะไฮเดรตกับอะลูมินาปริมาณร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก มีความหนาแน่นสัมพัทธ์หลังเผาผนึกมากกว่าร้อยละ 93 และมีขนาดเกรนเฉลี่ยอยู่ในช่วงระหว่าง 1.72-3.76 ไมครอน จากการอัดเย็นทุกทิศทาง โดยใช้ความดัน 250 และ 300 เมกะพาสคัล และเผาผนึกในอากาศที่อุณหภูมิ 1600 และ 1650 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง พบว่าค่าความหนาแน่นสัมพัทธ์ของชิ้นงานหลังเผาผนึกมีค่าใกล้เคียงกันในช่วงระหว่างร้อยละ 94.41-99.08 โดยชิ้นงานหลังเผาผนึกที่อุณหภูมิ 1650 องศาเซลเซียส มีขนาดเกรนเฉลี่ย 3.22-7.42 ไมครอน ซึ่งมีขนาดใกล้เคียงชิ้นงานหลังเผาผนึกที่อุณหภูมิ 1600 องศาเซลเซียส มีขนาดเกรนเฉลี่ย 3.01-5.77 ไมครอน เปรียบเทียบสมบัติของชิ้นงานที่ผ่านการอัดแบบทิศทางเดียวด้วยความดัน 50 เมกะพาสคัล และชิ้นงานที่อัดเย็นทุกทิศทางด้วยความดัน 200 เมกะพาสคัล เมื่อนำไปเผาผนึกแบบอัดร้อนในสุญญากาศที่อุณหภูมิ 1600 และ 1650 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง โดยให้ความดันขณะเผา 40 เมกะพาสคัล พบว่าทุกชิ้นงานหลังเผาผนึกแบบอัดร้อนในสุญญากาศมีความหนาแน่นสัมพัทธ์ในช่วงร้อยละ 99.16-100 ซึ่งใกล้เคียงกับค่าความหนาแน่นทางทฤษฎี นอกจากนี้ทุกชิ้นงาน ที่ผ่านการเผาผนึกแบบอัดร้อนในสุญญากาศที่อุณหภูมิ 1600 องศาเซลเซียส มีขนาดเกรนเฉลี่ยในช่วง 9.05-12.11 ไมครอน โดยเมื่อเพิ่มอุณหภูมิเผาผนึกเป็น 1650 องศาเซลเซียส พบว่าขนาดเกรนเฉลี่ยใหญ่ขึ้นในช่วง 17.79-46.56 ไมครอน
Other Abstract:	This study focuses on the results of characterization and fabrication of magnesium aluminate spinel ceramic by partial reaction sintering. The experiment was adjusted the ratio of Magnesium and Aluminium in composition to magnesium aluminate spinel. Magnesium and Aluminiun in composition were mixed in four groups of 1) MgO and Al2O3, 2) Mg(NO3)2·6H2O and Al2O3, 3) MgO and Al(NO3)3·9H2O and finally, 4) Mg(NO3)2·6H2O and Al(NO3)3·9H2O. The mole ratio of MgO: Al2O3 in each group was fixed to 1:1. All mixing powders were pressed under 50 MPa in uniaxial press and sintered in air at 1600 oC and 1650 oC for 2 h. Samples of 95 wt% of magnesium aluminate spinel with 5 wt% of MgO and Al2O3, 95 wt% of magnesium aluminate spinel with 5 wt% of Mg(NO3)2·6H2O and Al2O3 had the relative density over 93% and average grain size in the range of 1.72 to 3.76 µm. Samples with cold isostatic pressing under 250 and 300 MPa and sintering at 1600 oC and 1650 oC for 2 h had the relative density after sintering in the range of 94.41 to 99.08%. The average grain size of sintering samples at 1650 oC was in the range of 3.22 to 7.42 µm. which was similar to sintering samples at 1600 oC that the average grain size was around 3.01-5.77 µm. Comparing between the samples uniaxial pressed with 50 MPa and cold isostatic pressed samples under 200 MPa when these samples were hot pressed in vacuum under 40 MPa at 1600 oC and 1650 oC for 2h, the result exhibited that all hot pressed samples in vacuum had relative density about 99.16 to 100% which were similar to theoretical density. The grain size of hot pressed samples in 1600 oC was in the range of 9.05 to 12.11 µm. When the sintering temperature was increased to 1650 oC, the grain size hot pressed samples increased to about 17.79 to 46.56 µm.
Description:	วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2557
Degree Name:	วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level:	ปริญญาโท
Degree Discipline:	เทคโนโลยีเซรามิก
URI:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/44416
Type:	Thesis
Appears in Collections:	Sci - Theses

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
5372547523.pdf		8.61 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record