การเตรียมเซรามิกแคลเซียมซิลิเกตความหนาแน่นต่ำสำหรับงานฉนวนความร้อนทนไฟโดยใช้เถ้าแกลบ

Abstract

งานวิจัยนี้สนใจการนำของเสียจากอุตสาหกรรมมาใช้เป็นวัสดุทดแทนวัตถุดิบดั้งเดิมในการเตรียมผลิตภัณฑ์แคลเซียมซิลิเกต ได้แก่ เถ้าแกลบ ซึ่งเป็นวัตถุดิบทางเลือกที่ให้ซิลิกาอสัญฐาน เปรียบเทียบกับการใช้ทรายบดที่เป็นวัตถุดิบดั้งเดิม และยิปซัมจากแม่พิมพ์ปูนปลาสเตอร์ใช้แล้ว การเตรียมผลิตภัณฑ์แคลเซียมซิลิเกตโดยทั่วไปจะเตรียมโดยการทำปฏิกิริยาระหว่างซิลิกาและแคลเซียมออกไซด์ภายใต้สภาวะไฮโดรเทอมัลที่มีแรงดันสูง งานวิจัยนี้จะศึกษาผลของการเติมยิปซัมต่อการเกิดเฟสในชิ้นงานแคลเซียมซิลิเกต โดยใช้เถ้าแกลบและทรายบดเป็นวัตถุดิบตั้งต้นที่ให้ซิลิกา นอกจากนี้ยังศึกษาผลของเวลาในการนึ่งอัดไอและผลการเติมปูนซีเมนต์ขาวเพิ่มเติมด้วย การเตรียมชิ้นงานเตรียมโดยการผสมวัตถุดิบตั้งต้นในอัตราส่วนแคลเซียมออกไซด์ต่อซิลิกาเท่ากับ 1:1 โดยโมล ใส่เส้นใยเซรามิก ร้อยละ 2.5 และเส้นใยกระดาษยูคาลิปตัส ร้อยละ 2.5 โดยน้ำหนัก เพื่อเป็นตัวช่วยเสริมแรงผสมกับน้ำ จากนั้นนำไปหล่อและบ่มเป็นเวลา 2 วัน และนำไปบ่มในหม้อนึ่งอัดไอที่อุณหภูมิ 200 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 10 และ 20 ชั่วโมง อบแห้งชิ้นงานที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้นนำชิ้นงานไปทดสอบสมบัติทางกายภาพ วิเคราะห์องค์ประกอบเฟส และวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค พบว่า การเติมยิปซัมสามารถช่วยในการเกิดเฟสโทเบอร์โมไรต์ได้ แต่ทำให้โครงสร้างจุลภาคของโทเบอร์โมไรต์เกิดการเปลี่ยนแปลงเช่นเดียวกับผลของการเติมปูนซีเมนต์ อีกทั้งเถ้าแกลบสามารถใช้เป็นวัตถุดิบทางเลือกที่ให้ซิลิกาได้ โดยในงานวิจัยนี้สูตรที่ดีที่สุดคือสูตร RHA0 อุณหภูมิการนึ่งอัดไอ 200 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 10 ชั่วโมง มีค่าความหนาแน่น 0.19 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ค่าความแข็งแรงต่อการดัดโค้ง 737 กิโลพาสคัล ค่าการหดตัวหลังเผาของชิ้นงานที่ 649 องศาเซลเซียส ร้อยละ 0.65 ค่าการนำความร้อน 0.063 วัตต์ต่อเมตรเคลวิน