Vật liệu gốm-thủy tinh được Stanley Donald Stookey tại Corning Glass Works (Mỹ) phát hiện năm 1953. tTnh từ lúc đó, nhiều nghiên cứu và sáng chế đã được công bố từ các viện nghiên cứu, trường đại học và những tổ chức trên thế giới.
Vật liệu gốm-thủy tinh, còn được gọi với các tên khác như glass-ceramic, vitroceram, pyroceram, sitall, slagceram,… được chế tác bằng cách kiểm soát công đoạn kết tinh của 1 số loại thủy tinh – thường được thực hành nhờ việc sử dụng các phụ gia tạo mầm kết tinh. Điều này ngược lại có sự kết tinh bề mặt tự phát xảy ra trong cung cấp thủy tinh. Nguyên liệu gốm-thủy tinh luôn đựng pha thủy tinh dư và một hoặc nhiều pha tinh thể. Lượng tinh thể trong nguyên liệu gốm-thủy tinh dao động từ 0,5-99,5%, phần đông trong khoảng 30-70%. Việc gốm hóa với kiểm soát tạo nên những vật liệu với tính năng vượt bậc, thậm chí dị thường.
Không giống như vật liệu gốm kết khối, vật liệu gốm-thủy tinh vốn ko với độ xốp. Bên cạnh đó, trong một số trường hợp, bọt hoặc các lỗ rỗng vẫn hình thành trong giai đoạn cuối của công đoạn kết tinh. Về căn bản, nguyên liệu gốm-thủy tinh có những thế mạnh sau:
- Có thể được cung cấp hàng loạt trên cơ sở những khoa học sản xuất thủy tinh;
- Có thể được bề ngoài sở hữu cấu trúc nano hay cấu trúc micro, tùy theo mục đích sử dụng;
- Có độ xốp bằng ko (0) hoặc độ xốp rất thấp;
- Có thể được chế tạo 1 bí quyết linh hoạt, nhằm tạo ra mẫu vật liệu với cùng lúc nhiều tính năng công nghệ mong muốn.
Thí dụ về những ưu điểm của vật liệu gốm-thủy tinh đã nêu ở trên là sự phối hợp giữa hệ số giãn nhiệt rất tốt với tính trong suốt đối với những dải sóng dài trông thấy dành cho công cụ nhà bếp (cooking ware).
Một thí dụ khác là sự hài hòa giữa cường độ (độ bền) rất cao và dai độ trong suốt, tính tương hợp sinh vật học, bền hóa học và độ cứng khá để ứng dụng trong ngành nghề nha khoa.
Vật liệu gốm-thủy tinh thường được chế tạo qua 2 giai đoạn. công đoạn thứ nhất: thủy tinh được chế tạo theo công đoạn kỹ thuật phân phối thủy thông dụng. Quá trìnhTthời kỳ hai: thủy tinh được tạo hình, làm nguội và nung lại ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuyển pha thủy tinh. Sau giai đoạn thứ 2, thỉnh thoảng, quá trình chế tác cần thêm thời kỳ ba. Trong quá trình xử lý nhiệt này (sau giai đoạn thứ nhất), bên trong sản phẩm sẽ được kết tinh 1 phần. Trong rộng rãi trường hợp, những phụ gia tạo mầm kết tinh (như kim loại hiếm, fluorit, ZrOhai, TiOhai, P2O5, CrhaiO3 hoặc Fe2O3,…) được bổ sung vào phối liệu thủy tinh nền để thúc đẩy quá trình kết tinh.
Một cách ít được sử dụng là: ảnh hưởng và kiểm soát giai đoạn kết tinh trong thủy tinh nóng chảy ở công đoạn làm cho nguội nó. Thời kỳ này thỉnh thoảng được tiêu dùng để tạo ra những sản phẩm gốm-thủy tinh mang hạt (tinh thể) hơi thô từ các phế thải công nghiệp để sản xuất vật liệu xây dựng.
Sản phẩm gốm-thủy tinh cũng được chế tác bằng bí quyết kết khối-kết tinh đồng thời (concurrent sinter-crystallization) của khối ép trong khoảng những hạt thủy tinh. thế mạnh chính yếu của công đoạn kết khối - kết tinh cùng lúc là ko dùng những tác nhân kết tinh do các bề mặt hạt sẽ tạo các điểm (mầm) kết tinh (nucleation sites). Yếu điểm của khoa học này là sản phẩm sở hữu độ xốp dư 0,5-3%. Không những thế độ xốp dư cũng có thể được giảm thiểu hoặc giảm thiểu khi sử dụng kỹ thuật ép hot.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét