การเตรียมเซรามิกคอร์เดียไรต์พรุนโดยใช้แมกนีเซียมออกซีซัลเฟตซีเมนต์เป็นตัวเชื่อมประสาน

Abstract

คอร์เดียไรต์พรุนเป็นวัสดุเซรามิกที่ผ่านกระบวนการขึ้นรูปให้มีรูพรุนสูง โดยมีคอร์เดียไรต์เป็นตัวเนื้อของวัสดุ มีความทนไฟ สามารถใช้งานที่อุณหภูมิสูงได้ดี และมีความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมคอร์เดียไรต์พรุนด้วยกระบวนการ Direct foaming โดยการนำสารก่อโฟมผสมเข้ากับน้ำสลิปโดยตรง แล้วอาศัยตัวเชื่อมประสานได้แก่ แมกนีเซียมออกซีซัลเฟตซีเมนต์ เพื่อให้ชิ้นงานแข็งตัวได้ที่อุณหภูมิห้อง เมื่อผ่านการเผาที่อุณหภูมิสูงแมกนีเซียมออกซีซัลเฟตซีเมนต์จะสลายตัวและทำปฏิกิริยากับอะลูมินาและซิลิกาในส่วนผสมเกิดเป็นเฟสคอร์เดียไรต์ ในการทดลองนี้ศึกษาผลของปริมาณ ร้อยละของแข็งของน้ำสลิปที่มีค่าเท่ากับ 66.67, 64.00, 61.54 และ 59.26 และมีการใส่และไม่ใส่สารก่อโฟม ต่อความหนาแน่นของชิ้นงานที่เตรียมได้ จากผลการทดลองพบว่าความหนาแน่นของชิ้นงานลดลงเมื่อเตรียมจากน้ำสลิปที่มีร้อยละปริมาณของแข็งลดลง ชิ้นงานที่เตรียมจากน้ำสลิปที่มีปริมาณของแข็งร้อยละ 64.00 มีความหนาแน่นที่ต่ำที่สุด และชิ้นงานมีสภาพสมบูรณ์จึงได้นำร้อยละปริมาณของแข็งนี้ไปทำการทดลองต่อ โดยทำการปรับปริมาณอัตราส่วนสารก่อโฟมต่อน้ำเท่ากับ 1:450, 1:225, 1:150 และ 1:112.5 พบว่า ความหนาแน่นของชิ้นงานมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย ซึ่งอาจเกิดเนื่องจากการใช้อัตราส่วนสารก่อโฟมต่อน้ำไม่เหมาะสม ทำให้เกิดปริมาณฟองโฟมน้อยเกินไป จึงทำการปรับกระบวนการขึ้นรูปโดยใช้ร้อยละปริมาณของแข็งของน้ำสลิปเท่ากับ 67.91, 66.72, 65.57 และ 65.01 และใช้อัตราส่วนของสารก่อโฟมต่อน้ำคงที่เท่ากับ 1:20 ซึ่งพบว่าความหนาแน่นของชิ้นงานลดลงอย่างเห็นได้ชัด และได้ชิ้นงานที่มีลักษณะสมบูรณ์ที่มีความหนาแน่นต่ำที่สุดเท่ากับ 1.04 g/cm³ ซึ่งเตรียมจากน้ำสลิปที่มีปริมาณของแข็งร้อยละ 66.72