การเตรียมเคลือบที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ํา สําหรับเนื้อดินภาชนะเซรามิกหุงต้มประเภทสัมผัสเปลวไฟโดยตรง

บทคัดย่อ

ภาชนะเซรามิกหุงต้มประเภทสัมผัสเปลวไฟโดยตรง มีสมบัติค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ มีความ ต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างเฉียบพลันได้ดี มีค่าการดูดซึมน้ำต่ำ และมีค่าความแข็งแรงสูงสามารถนํามาใช้เป็น ภาชนะสําหรับปรุงอาหารบนเตาแก็สโดยไม่เกิดแตกร้าว ดังนั้นเคลือบสําหรับภาชนะเซรามิกหุงต้มประเภทนี้จะต้องมีค่า สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำกว่าหรือเท่ากับเนื้อดิน และต้องมีความเข้ากันได้ดีระหว่างวัสดุเนื้อพื้นและผิวเคลือบ ในงานวิจัยนี้ทดลองเตรียมสูตรเคลือบสําหรับเนื้อดินภาชนะเซรามิกหุงต้มคอมโพสิทคอร์เดียไรต์/สปอดูมีน ค่าสัมประสิทธิ์การ ขยายตัวทางความร้อนต่ำ 2.83x10^-6 ต่อองศาเซลเซียส โดยคํานวณสูตรจากระบบ Li₂O-CaO-MgO-AL₂O₃-SIO₂ และแปรค่า อัตราส่วนจํานวนโมลของอะลูมินา ตั้งแต่ 0.483-0.653 และแปรค่าอัตราส่วนจํานวนโมลของซิลิกา ตั้งแต่ 4.308-4.508 โดย เตรียมจากวัตถุดิบตั้งต้นจาก แร่เพทาไลท์ แคลเซียมซิลิเกต ทัลค์ อะลูมินา ซิลิกา และเซอร์โคเนียมซิลิเกต บดผสมแบบเปียก ด้วยหม้อบด เคลือบชิ้นทดสอบ เผาที่อุณหภูมิ 1275 องศาเซลเซียส ยืนไฟ 1 ชั่วโมง จากนั้นนํามาวิเคราะห์องค์ประกอบทาง เฟสด้วยเครื่อง XRD หาค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนด้วยเครื่องไดลาโตมิเตอร์ ทดสอบความทนทานต่อการราน ตัวของเคลือบตามมาตรฐาน ASTM C424-80 ด้วยเครื่องหม้อนึ่งอัดแรงดันที่ความดัน 250 psi การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค และธาตุองค์ประกอบเชิงปริมาณทําโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและเทคนิคเอนเนอร์จีดิสเพอร์ซีฟสเปกโทรสโกปีเอกซเรย์ ตามลําดับ ผลการทดลองพบเฟสหลัก 2 เฟส คือ เพทาไลท์และเซอร์คอน ที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ ผิวเคลือบมีความเรียบเนียนและปราศจากการรานตัวของผิวเคลือบ