Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61948
Title: ผลของสารเติมแต่งต่อสมบัติของแก้วซิลิกาจากเถ้าแกลบที่เตรียมโดยการเผาผนึก
Other Titles: Effects of additives on properties of sintered silaca glass from rice husk ash
Authors: บวร วรเจษฎารมย์
Advisors: ธนากร วาสนาเพียรพงศ์
สิริพรรณ นิลไพรัช
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Advisor's Email: Thanakorn.W@chula.ac.th
Siripan.N@Chula.ac.th
Subjects: แก้วซิลิกา
เถ้าแกลบ
Issue Date: 2553
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: เถ้าแกลบเป็นวัสดุเหลือทิ้งที่ได้จากการนำแกลบมาเผาเป็นเชื้อเพลิงในการให้พลังงานต่างๆ แต่เถ้าแกลบเป็นวัสดุที่น่าสนใจเนื่องจากประกอบด้วยซิลิกามากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ จึงมีความสนใจที่จะนำมาทดลองใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตภัณฑ์แก้วซิลิกา อย่างไรก็ตามในเถ้าแกลบยังมีสิ่งเจือปนจำพวกแอลคาไลน์ออกไซด์เป็นตัวเร่งให้เกิดการตกผลึกของซิลิกาเป็น คริสโตบาไลต์ ซึ่งผลึกคริสโตบาไลต์นี้มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนสูง และเป็นตัวที่ทำให้ผลิตภัณฑ์เกิดการแตกหักเสียหายได้เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน ในงานวิจัยนี้ได้นำเถ้าแกลบที่ไม่เป็นผลึกมาบดละเอียดโดยผสมน้ำกลั่นในขวดบดพอลิเอทิลีนที่บรรจุลูกบดเซอร์โคเนีย นำไปกรองผ่านกระดาษกรองเพื่อชะล้างสารที่ละลายน้ำได้ อบแห้งที่อุณหภูมิ 105 องศาเซลเซียส ทำการเติมสารเติมแต่งอะลูมิเนียมไนเตรต ลิเทียมคาร์บอเนต กรดบอร์ริก และ บอแรกซ์ ซึ่งใช้เป็นสารตั้งต้นที่ให้เฟสสปอดูมีนและแก้วบอโรซิลิเกตเพื่อเป็นตัวช่วยเผาผนึก เนื่องจากเป็นสารตั้งต้นที่มีจุดหลอมเหลวต่ำและเป็นวัสดุมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ โดยการเติมในอัตราส่วน 5 10 25 และ 50 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ทำการบดผสมและขึ้นรูปด้วยการอัดแห้งเป็นรูปเหรียญ เผาที่อุณหภูมิระหว่าง 1000-1250 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 นาที พบว่าการนำเถ้าแกลบมาผสมกับสปอดูมีนในอัตราส่วน 50 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก เผาที่อุณหภูมิ 1250 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 นาที ทำให้ได้ชิ้นงานมีความหนาแน่นสูงที่สุดที่ 2.12 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ไม่เกิดเฟสของคริสโตบาไลต์ พบเพียงเฟสเพทาไลต์ โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำเท่ากับ 2.70×10⁻⁶ ต่อองศาเซลเซียส ซึ่งทำให้ชิ้นงานมีความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างเฉียบพลันได้ แต่การที่นำเถ้าแกลบมาผสมด้วยแก้วบอโรซิลิเกตไม่ช่วยการเผาผนึก แต่จะเกิดคริสโตบาไลต์มาก ทำให้มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนสูงและไม่สามารถนำไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ได้
Other Abstract: Rice husk ash is a waste material from rice husk burning as a biomass energy resource. It is attracted to be used as a raw material for glass production because it contains more than 90 wt% of silica. However, the cristobalite crystal was promoted by alkaline oxide impurity in it and damages the product when cooling down after firing due to its high thermal expansion coefficient or thermal shock. In this research, the amorphous rice husk ash was fine ground by wet ball milling with zirconia ball and distilled water in a polyethylene bottle. Slurry was filtrated using suction filter and dried at 105 °C. Sintering aids addition such as aluminium nitrate, lithium carbonate, borax and boric acid were used as a spodumene and borosilicate glass precursors and as additive material for suppressing the formation of cristobalite crystal due to their low thermal expansion coefficient. To investigate the effects of the sintering additives on the physical properties and thermal expansion coefficient, the ratios of spodumene and borosilicate glass were varied from 5, 10, 25 and 50 wt%. Mixed powders were dry pressed into pellet shape and sintered at the temperature between 1000-1250 °C with soaking time of 30 min in an electrical furnace. It was found that when the spodumene was added at 50 wt% and sintered at 1250 °C, density of specimens was increased to 2.12 g/cm³. The cristobalite phase crystallization was inhibited with the formation of petalite phase. Moreover, low thermal expansion coefficient of at 2.7x10⁻⁶ °C⁻¹ was achieved with high thermal shock resistance. On the other hand, the borosilicate glass added in rice husk ash could not achieve to inhibit the cristallization of cristobalite phase and thermal expansion coefficient still remained high which not suitable to be used in production.
Description: วิทยานิพนธ์(วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2553
Degree Name: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: เทคโนโลยีเซรามิก
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61948
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2010.1731
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2010.1731
Type: Thesis
Appears in Collections:Grad - E-Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5172613023_2553.pdf3.13 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.