Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368
Hình 1.1. Cấu trúc tinh thể talc
Cấu trúc lớp cơ bản của talc được tạo thành từ lớp bát diện Mg-O
2
/hyđroxyl
nằm kẹp giữa 2 lớp tứ diện SiO
2
.Các lớp đều trung hòa điện tích, xen giữa chúng
không có cation trao đổi và chúng liên kết với nhau bằng lực liên kết yếu. Điều này
dẫn đến độ cứng thấp và khuyết tật trong trình tự các lớp của talc.
Talc có thể kết tinh trong hai hệ tinh thể khác nhau: một nghiêng và ba nghiêng.
Thông số cấu trúc tinh thể tế bào đơn vị hệ một nghiêng và ba nghiêng được trình
bày trong bảng 1.1.
Bảng 1.1. Thông số cấu trúc của talc
Thông số tế bào đơn vị Một nghiêng Ba nghiêng
a (
0
A
) 5,28 5,290
b (
0
A
) 9,15 9,173
c (
0
A
) 18,92 9,460
α (
0
)
90,00 98,68
β (
0
)
100,15 119,90
γ (
0
)
90,00 85,27
Z 4 2
Nhóm không gian C2/c
1C
Khi các lớp TOT chồng lên nhau thì các vòng sáu tứ diện của chúng không đối
nhau trực diện, mà lệch nhau một khoảng bằng 1/3 cạnh a của ô cơ sở. Mặt khác,
vòng sáu cạnh tứ diện không đối xứng sáu phương, mà ba phương kép do các tứ diện
4
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368
tự xoay một góc quanh trục đứng. Vậy, talc có những loại cấu trúc như 1Tc (một lớp
ba nghiêng), 2M (hai lớp một nghiêng) và 2O (hai lớp trực thoi).
Tinh thể talc có dạng hình vẩy. Thường tập hợp tạo các lá hay khối sít đặc. Do
lực liên kết các vảy nhỏ nên sờ tay có cảm giác mỡ.
Khi nghiên cứu talc bằng phương pháp phổ nhiễu xạ XRD, tinh thể talc cho các
vạch Rơnghen chính d
hkl
: 9,25; 3,104; 1,525.
Về tính chất quang học tinh thể talc có giá trị chiết suất N
g
= 1,575-1,590; N
p
=
1,538-1, 545; N
g
-N
p
=0,030-0,050, góc 2v=0-30
0
.
1.1.4. Tính chất của talc [2, 3, 33]
Trong các loại khoáng chất có trong tự nhiên, bột talc là loại bột mềm nhất (độ
cứng 1 Moh), có khả năng giữ mùi thơm lâu và đặc biệt là có độ sạch cao. Tỷ trọng
của bột talc dao động trong khoảng 2,58 - 2,83 g/cm
3
, talc nóng chảy ở 1500
0
C.
Bề mặt chính hay bề mặt cơ sở trên các phiến cơ sở của talc không chứa các
nhóm hyđroxyl hay các ion hoạt động, điều này giải thích tính kỵ nước và trơ về mặt
hóa học của talc, dẫn điện, dẫn nhiệt kém. Chính vì vậy talc được sử dụng trong sản
xuất bộ phận cách điện tần số cao.
Talc không tan trong nước cũng như trong dung dịch axit hay bazơ yếu. Mặc dù
có rất ít khả năng gây phản ứng hóa học nhưng talc có một mối quan hệ rõ rệt với các
chất hữu cơ tức là nó ưa các hợp chất hữu cơ.
Khi nung talc có hiệu ứng nhiệt mạnh bắt đầu từ 900
0
C, thông thường là 920-
1060
0
C nếu nung nóng trong môi trường không khí. Ở khoảng nhiệt độ này talc bị
mất nước hóa học tạo thành metasilicat magie.
3MgO.4SiO
2
.H
2
O → 3(MgO.SiO
2
) + SiO
2
+ H
2
O
Khi đó SiO
2
được tách ra ở trạng thái vô định hình. Ở 1100
0
C nó chuyển một
phần sang cristobalit kèm theo giãn nở thể tích. Cristobalit có khối lượng riêng nhỏ
và nó sẽ bù trừ sức co khi nung talc. Vì thế thể tích quặng talc khi nung thực tế ổn
định. Nhờ tính ổn định thể tích và độ mềm của nó cho phép ta có thể sử dụng quặng
talc cưa thành những viên gạch xây lò, buồng đốt nhiên liệu khí.
5
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368
Tạp chất Al
2
O
3
và CaO làm giảm độ chịu lửa của sản phẩm. Oxit sắt mặc dù
xúc tiến quá trình kết khối của gạch forsterite nhưng hạ thấp độ chịu lửa của chúng.
FeO có trong nguyên liệu silicat manhê sẽ bị oxi hóa ở nhiệt độ 500-600
0
C. Ở nhiệt
độ cao hơn nó sẽ phản ứng với forsterite để tạo metasilicat manhê theo phản ứng :
2MgO.SiO
2
+ Fe
2
O
3
→ MgO.SiO
2
+ MgO.Fe
2
O
3
Sự oxi hóa sắt sẽ làm mủn sản phẩm đồng thời lại tiêu tốn MgO để biến thành
2MgO.SiO
2
cho nên phải hạn chế oxit sắt trong nguyên liệu.
Nếu trong môi trường chân không thì quá trình phân hủy có thể bắt đầu từ
700
0
C [ Kronơt, 1964]. Sự phân hủy và tách nước hóa học khoáng talc khoảng 4,8%
khối lượng. Tuy nhiên tùy thuộc vào thành phần tạp chất mà nhiệt độ phân hủy và
tách nước có thể diễn ra từ 750
0
C – 800
0
C. Các nghiên cứu trước đây của Pask;
Warner (1954); Lapin (1952); Gapeep (1965) và một số tác giả khác đều thống nhất
rằng calxit; dolomit; clorit; montmorillonit là những khoáng tạp làm thay đổi nhiệt độ
và giá trị hiệu ứng phân hủy nhiệt của quặng talc.
Khi nung talc đến nhiệt độ cao hơn metasilicat magie hoạt tính phản ứng để tạo
ra các khoáng bền hơn như: enstatit- MgO.SiO
2
, còn SiO
2
sẽ tồn tại ở dạng
cristobalit.
Nếu phối liệu chứa các cấu tử khác MgO, Al
2
O
3
, SiO
2
… thì sản phẩm của quá
trình nung khoáng talc có thể cho enstatit, corđierit, spinel…
Bảng 1.2. Tiêu chuẩn chất lượng khoáng talc theo ISO (ISO 3262) [33]
Loại
Hàm lượng Talc trung
bình %
Mất khi nung ở
1000 °C, %
Khả năng hòa tan trong HCl,
tối đa %
A 95 4 – 6,5 5
B 90 4 – 9 10
C 70 4 – 18 30
D 50 4 – 27 30
1.1.5. Ứng dụng của talc
Với các tính chất của talc như: cấu trúc dạng phiến, mềm, kỵ nước, ưa dầu và
có thành phần khoáng nên Talc được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công
nghiệp như gốm, sơn, mĩ phẩm, polime …[14, 33]
6
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368
Trong nông nghiệp và thực phẩm: Talc là một tác nhân chống đóng bánh có
hiệu quả, là tác nhân phân tán và cố định chất nhờn và do đó giúp thức ăn cho động
vật và các loại phân bón cho cây trồng có hiệu quả hơn. Trong các hỗn hợp và chất
hóa học dùng trong nông nghiệp, talc là một chất mang trơ lý tưởng.
Talc cũng được sử dụng như một tác nhân phủ chống dính trong một số các
thực phẩm phổ biến như kẹo cao su, kẹo ngọt, các loại thịt chế biến sẵn, Trong sản
xuất dầu oliu, talc có vai trò như chất trợ giúp cho quá trình chế biến, tăng năng suất
và cải thiện độ trong của dầu.
Trong công nghiệp gốm: Talc thuộc nhóm silicat có ứng dụng rộng rãi trong các
loại gạch ốp lát, các đồ vệ sinh, các đồ dùng nhà bếp, các vật liệu chịu lửa và gốm kĩ
thuật. Trong các loại gốm xây dựng truyền thống (như gạch và đồ vệ sinh), về cơ bản
nó được sử dụng như một chất pha loãng, làm cho nhiệt độ và chu trình nung thích
hợp được giảm xuống. Trong gốm nghệ thuật talc được thêm vào để làm tăng độ
trắng và tăng khả năng chịu nhiệt khi nung, tránh nứt vỡ.Trong stoneware, một lượng
nhỏ talc được thêm vào để làm tăng độ bền và làm chảy thủy tinh. Là nguyên liệu sản
xuất MgO bởi quá trình điện phân nóng chảy.
Chế tạo gốm xốp đã được nhiều tác giả trên thế giới quan tâm nghiên cứu . Tác
giả Kiyoshi Okada [17] đã điều chế một loại gốm xốp bằng cách nung hỗn hợp bột
talc và các hạt thuỷ tinh với sự có mặt của LiCl. Tỷ lệ của thành phần bột talc : hạt
thuỷ tinh = 7 : 8; 8 : 2; 9 : 1. Sản phẩm tạo thành có độ bền cơ học cao cho phép gia
công khoan, cắt dễ dàng.
Chandra và các đồng nghiệp [15] đã nghiên cứu ảnh hưởng của bột talc đến khả
năng thiêu kết của ngói lợp trên cơ sở tro bay. Hàm luợng talc đưa vào lần lượt từ 0
đến 100% theo khối lượng khi có mặt của 10% natri hexametaphotphat. Khi có mặt
bột talc làm giảm nồng độ của silimatit Al
2
[OSiO
4
] và tăng hàm lượng của tinh thể
natri magiephotphat dẫn đến cải thiện độ bền nén của ngói lợp. Khi tăng hàm lượng
bột talc, độ hấp thụ nước ban đầu giảm xuống và đạt giá trị nhỏ nhất khi có 60% bột
talc. Ở trên nồng độ này, quá trình hấp phụ nước bắt đầu tăng trở lại. Tỷ trọng của
ngói lợp tăng lên khi tăng hàm lượng bột talc trong hỗn hợp.
7
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368
Trong một nghiên cứu vật liệu gốm cordierite của nhóm tác giả R. Goren [32]
đã tổng hợp từ hỗn hợp 4 loại hợp chất khác nhau: talc, tro bay, silic oxit và nhôm
oxit. Corđirerit rắn có cấu trúc lục giác thu được ở nhiệt độ thiêu kết 1350
o
C trong 1
giờ.
Nhóm tác giả Phan Văn Tường và cộng sự [11] đã tổng hợp được gốm
compozit mulite-cordierite từ cao lanh A lưới và talc Phú Thọ với hệ số dãn nở nhiệt
rất bé (α=3,26.10
-6
/
0
C), độ bền sốc nhiệt đạt trên 30 lần (sau khi nung ở 1000
0
C và
làm lạnh đột ngột bằng nước). Độ chịu lửa đạt >1580
0
C.
Cùng hướng quan tâm đến vật liệu gốm cordirite, tác giả Trần Ngọc Tuyền ở
trường Đại học Khoa học, Đại học Huế nghiên cứu tổng hợp vật liệu này từ cao lanh
Lâm Đồng và Talc Phú Thọ. Kết quả cho thấy mẫu sau khi nung ở 1250
0
C có độ
thiêu kết tốt, thành phần pha chủ yếu là α-cordirite, có hệ số giãn nở thấp (α=4,1.10
-
6
/
0
C) [12].
Trong công nghiệp giấy: Talc được sử dụng trong cả hai loại giấy in có lớp phủ
và không có lớp phủ, trong đó chúng cải thiện khả năng bám mực cũng như giảm độ
ma sát của bề mặt giấy. Chúng cũng cải thiện độ trắng và giảm sự giây mực. Talc
làm sạch quá trình sản xuất giấy bằng cách thu hút bất kỳ hạt nhựa cây nào còn lại
trong bột giấy lên trên bề mặt dạng phiến của chúng, do đó ngăn ngừa quá trình kết tụ
và lắng đọng của những hạt nhựa này trên bề mặt giấy [34].
Trong công nghiệp cao su: Bột talc được dùng làm chất phụ gia cho quá trình
chế biến và làm chất độn gia cường. Talc làm giảm độ nhớt của các hợp chất cao su,
do đó làm cho các bộ phận đúc và ép dễ dàng hơn. Chúng cũng cải thiện điều kiện
công nghệ của các quá trình này, tăng tốc độ sản xuất và nâng cao khả năng chống tia
UV cho các bộ phận bên ngoài như vỏ ngoài của các động cơ. Trong các chất nhồi và
các loại đệm cao su, chúng cung cấp khả năng kháng nén tốt.
Bột talc cũng giúp các nhà sản xuất lốp xe giảm độ dày và trọng lượng của lốp.
Việc này không chỉ làm tăng sức cản lăn mà nó còn khiến cho lốp xe được sản xuất
rẻ hơn nhiều. Cao su bổ sung bột talc HAR cũng có thể dẫn đến tiết kiệm giá thành
trong khi độ thấm không khí không thay đổi so với dùng nguyên cao su.
8
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368
Các xe ô tô hiện nay chứa tới 1.000 các thành phần cao su và chất dẻo và một
xe chứa trung bình 8 kg bột talc.
Sử dụng bột talc không thấm nước trong lốp xe giúp các nhà sản xuất lốp xe tạo
ra những lốp nhẹ và mỏng hơn với sức cản lăn thấp, và tiêu thụ nhiên liệu ít hơn. Bột
talc cũng tiết kiệm năng lượng do việc giảm độ nhớt của hợp chất cao su làm cho các
bộ phận đúc và ép dễ dàng hơn.
Trong công nghiệp nhựa, sơn: Talc là một phụ gia hiệu quả cao với khả năng
nâng cao những tính chất cơ bản của phần lớn các loại nhựa, talc có khả năng đem lại
khả năng gia cường và cải thiện khả năng che chắn cho các loại nhựa mà chúng được
thêm và. Cùng với quá trình sản xuất các loại polyme, là một loại khoáng mền nhất,
talc giảm tối đa hao mòn thiết bị, giảm sự co ngót trong quá trình đúc sản phẩm và
cải thiện việc gia công các sản phẩm cuối cùng. Talc mang lại nhiều ưu điểm khi gia
cường cho polypropylen (PP), tạo độ cứng, chống biến dạng ở nhiệt độ cao và tăng
độ ổn định nhiệt và giảm giá thành sản phẩm.
Mỗi năm có khoảng 200 nghìn tấn bột talc kỹ thuật được trộn với polypropylen
(PP). Xu hướng hiện nay trong ngành công nghiệp ô tô là chế tạo các bộ phận mỏng,
nhẹ và kích thước chính xác, điều này đòi hỏi nhựa có tính lưu biến cao hơn. Mặt
khác, các nhựa có độ nóng chảy cao lại hay bị giòn.
Vừa qua, công ty Rio Tinto Minerals đã phát triển một loại bột talc (HAR) siêu
mịn, cho phép định vị tốt các hạt trong quá trình đúc bằng áp lực, do có độ phân tán
tốt hơn trong nhựa nên duy trì độ cứng cho các phụ tùng đúc [35].
Bột talc HAR làm tăng hệ số uốn cong lên 20% tăng nhiệt độ biến dạng của
hợp chất PP với hệ số giãn nở nhiệt thấp hơn 20% và tỉ lệ co ngót thấp trong khi
không làm giảm độ dẻo của các bộ phận đúc. Loại PP chứa bột talc HAR được dùng
bên ngoài các bộ phận của ô tô (bộ giảm chấn, bộ phận cân bằng và tấm chắn bùn) và
các bộ phận cần chống va đập cao.
Trong dược, mỹ phẩm:
Trong sản xuất thuốc, bột talc có tác dụng như chất trượt (glidant) giúp khả
năng chảy của bột thuốc tốt hơn trong quá trình ép thuốc tạo viên.Bên cạnh tính
9
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368
trượt, bột talc còn giúp làm giảm khả năng bám dính thuốc lên khuôn và các thiết bị
khác trong quá trình sản xuất thuốc.
Trong mỹ phẩm, bột talc được sử dụng chủ yếu làm bột phấn. Do talc ưa dầu và
có độ hấp thụ tốt nên nó dễ dàng bám trên cơ thể người và khi loại bỏ đi sẽ tạo ra làn
da khô và mượt với tính kị nước, talc bảo vệ làn da trẻ em khỏi bị ướt. Ngoài ra
người ta còn sử dụng talc cho sản xuất kem làm đẹp, phấn đánh bóng mắt
Công tác nghiên cứu địa chất và tìm kiếm, đánh giá khoáng talc ở Việt Nam
[2,5] đã phát hiện được 16 tụ quặng có trữ luợng khoảng 246 ngàn tấn, thuộc các loại
hình. Trong đó khu vực Thanh Sơn Phú Thọ đã phát hiện một số mỏ talc có trữ lượng
khá lớn như: Mỹ Thuận, Thu Ngạc, và Minh Tân trữ lượng khoảng trên 60 ngàn tấn.
Hàm lượng MgO trong quặng nguyên khai khá ổn định: 25 – 27%, tạp chất đi kèm
chủ yếu là thạch anh và sắt. Hàm lượng Fe
2
O
3
giao động từ 2 – 5%.
1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VẬT LIỆU GỐM
1.2.1. Vật liệu gốm [10]
Gốm là loại vật liệu có cấu trúc tinh thể bao gồm các hợp chất giữa kim loại và
á kim như: kim loại với oxi (các oxit), kim loại với nitơ (các nitrua), kim loại với
cacbon (các cacbua), kim loại với silic (các silixua), kim loại với lưu huỳnh (các
sunfua)… Liên kết chủ yếu trong vật liệu gốm là liên kết ion, tuy nhiên cũng có
trường hợp liên kết cộng hóa trị đóng vai trò chính.
Vật liệu gốm có nhiều đặc tính quí về cơ, nhiệt, điện, từ, quang… do đó đóng
vai trò quan trọng trong hầu hết các ngành công nghiệp.
Về đặc tính cơ, vật liệu gốm có độ rắn cao nên được dùng làm vật liệu mài, vật
liệu giá đỡ…
Về đặc tính nhiệt, vật liệu gốm có nhiệt độ nóng chảy cao, đặc biệt là hệ số giãn
nở nhiệt thấp nên được dùng làm các thiết bị đòi hỏi có độ bền nhiệt, chịu được các
xung nhiệt lớn (lót lò, bọc tàu vũ trụ…).
Về đặc tính điện, độ dẫn điện của vật liệu gốm thay đổi trong một phạm vi khá
rộng từ dưới 10 Ω
-1
.cm
-1
đến 10
-12
Ω
-1
.cm
-1
. Có loại vật liệu gốm trong đó phần tử dẫn
điện là electron như trong kim loại, cũng có loại vật liệu gốm trong đó ion đóng vai
10
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368
trò là phần tử dẫn điện. Do đó ta có thể tổng hợp nhiều loại vật liệu gốm kĩ thuật khác
nhau như gốm cách điện, gốm bán dẫn, gốm siêu dẫn điện…
Đặc tính từ của vật liệu gốm rất đa dạng. Ta có thể tổng hợp được gốm nghịch
từ, gốm thuận từ, gốm sắt từ, gốm phản sắt từ với độ từ cảm thay đổi từ 0 đến 10 phụ
thuộc rất đa dạng vào nhiệt độ cũng như từ trường ngoài.
Về đặc tính quang, ta có thể tổng hợp được các loại vật liệu có các tính chất
quang học khác nhau như vật liệu phát quang dưới tác dụng của dòng điện (chất điện
phát quang), vật liệu phát quang dưới tác dụng của ánh sáng (chất lân quang) hoặc
các loại gốm sử dụng trong thiết bị phát tia laze.
Vật liệu gốm đã góp phần đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển của mọi
ngành khoa học kỹ thuật và công nghiệp cuối thế kỉ XX như công nghệ vật liệu xây
dựng, công nghệ chế tạo máy, giao thông vận tải, công nghệ thông tin, kỹ thuật điện,
từ, quang, công nghệ chinh phục vũ trụ…
1.2.2. Các phương pháp tổng hợp gốm [10]
1.2.2.1. Phương pháp sol-gel
Phương pháp sol-gel ra đời từ những năm 1950-1960 và được phát triển khá
nhanh chóng do có nhiều ưu điểm như:g
- Có thể tổng hợp được gốm dưới dạng bột với cấp hạt cỡ micromet, nanomet.
- Có thể tổng hợp gốm dưới dạng màng mỏng, dưới dạng sợi đường kính <1mm.
- Nhiệt độ tổng hợp không cần cao.
Vì vậy phương pháp này đã được nhiều tác giả sử dụng để tổng hợp vật liệu
gốm và các hợp chất silicat.
Nguyên tắc của phương pháp này là tạo ra các dung dịch theo đúng tỉ lệ hợp
thức của sản phẩm và trộn lẫn với nhau tạo thành hệ sol, sau đó chuyển từ dạng sol
thành gel rồi sấy khô để thu được sản phẩm .
Phương pháp này cũng mắc phải một số khó khăn đó là chịu ảnh hưởng của
nhiều yếu tố như thành phần nguyên liệu ban đầu, cách thức thực hiện quá trình thủy
phân các hợp chất của Si, Ca và Al rất nhạy cảm với những thay đổi (xúc tác axit-
11
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368
bazơ, sử dụng nhiệt duy trì trong quá trình thủy phân, thời gian thủy phân,chất phân
tán, chất chống keo tụ ).
Là quá trình tổng hợp rất phức tạp, phải sử dụng dung môi để thủy phân các
hợp chất cơ kim (thường là các alkoxide) rất đắt tiền, nên hạn chế phần nào ứng dụng
của nó trong thực tế.
1.2.2.2. Phương pháp đồng kết tủa
Các chất ở dạng dung dịch rồi tiến hành kết tủa đồng thời, sản phẩm thu được
tiến hành lọc, rửa rồi sấy, nung. Phương pháp này cho phép khuếch tán các chất tham
gia phản ứng khá tốt, tăng đáng kể diện tích bề mặt tiếp xúc của các chất phản ứng.
Nhưng với phương pháp này gặp khó khăn là phải đảm bảo tỉ lệ hợp thức của các
chất trong hỗn hợp kết tủa đúng với sản phẩm gốm mong muốn.
1.2.2.3. Phương pháp phân tán rắn - lỏng
Nguyên tắc của phương pháp này là phân tán pha rắn ban đầu vào pha lỏng, rồi
tiến hành kết tủa pha rắn thứ hai. Khi đó, các hạt pha kết tủa sẽ bám xung quanh hạt
pha rắn ban đầu, làm cho mức độ phân bố của chúng đồng đều hơn, tăng diện tích
tiếp xúc cũng như tăng hoạt tính của các chất tham gia phản ứng, do đó làm giảm
nhiệt độ phản ứng xuống thấp hơn nhiều so với phương pháp gốm truyền thống. Vì
vậy, phương pháp này được sử dụng khá nhiều trong kỹ thuật tổng hợp vật liệu. Tuy
nhiên nhược điểm lớn của phương pháp này rất khó khăn trong việc đảm bảo tỷ lệ
hợp thức của sản phẩm.
1.2.2.4. Phương pháp điều chế gốm truyền thống
Có thể mô tả phương pháp gốm truyền thống theo dạng sơ đồ sau:
Hình 1.2. Phương pháp gốm truyền thống để sản xuất vật liệu gốm
Trong sơ đồ:
Chuẩn bị
Phối liệu
Nghiền
Trộn
Ép viên Nung Sản
phẩm
12
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368
Giai đoạn chuẩn bị phối liệu: tính toán thành phần của nguyêu liệu ban đầu (đi
từ các ôxit, hiđroxit, hoặc các muối vô cơ ) sao cho đạt tỷ lệ hợp thức của sản phẩm
muốn điều chế.
Giai đoạn nghiền, trộn: nghiền mịn nguyên liệu để tăng diện tích tiếp xúc giữa
các chất phản ứng và khuyếch tán đồng đều các chất trong hỗn hợp. Khi nghiền ta có
thể cho một lượng ít dung môi vào cho dễ nghiền. Phải chọn loại dung môi nào để
trong quá trình nghiền dễ thoát ra khỏi phối liệu ( có thể dùng rượu etylic, axeton… ).
Giai đoạn ép viên: nhằm tăng độ tiếp xúc giữa các chất phản ứng. Kích thước và
độ dày của viên mẫu tùy thuộc vào khuôn và mức độ dẫn nhiệt của phối liệu. Áp lực
nén tùy thuộc vào điều kiện thiết bị có thể đạt tới vài tấn/cm
2
. Dùng thiết bị nén tới
hàng trăm tấn thì trong viên phối liệu vẫn chứa khoảng 20% thể tích là lỗ xốp và các
mao quản. Để thu được mẫu phối liệu có độ xốp thấp cần phải sử dụng phương pháp
nén nóng (tức là vừa nén vừa gia nhiệt). Việc tác động đồng thời cả nhiệt độ và áp
suất đòi hỏi phải có thời gian để thu được mẫu phối liệu có độ chắc đặc cao.
Giai đoạn nung: là thực hiện phản ứng giữa các pha rắn đây là công đoạn được
xem là quan trọng nhất. Phản ứng giữa các pha rắn không thể thực hiện hoàn toàn,
nghĩa là sản phẩm vẫn còn có mặt chất ban đầu chưa phản ứng hết nên thường phải
tiến hành nghiền trộn lại rồi ép viên, nung lại lần hai. Đôi lúc còn phải tiến hành nung
vài lần như vậy.
Bên cạnh các phương pháp tổng hợp đã trình bày ở trên còn có một số phương
pháp tổng hợp khác như: kết tinh từ dung dịch, điện hoá, tự bốc cháy, thủy nhiệt …
Phương pháp gốm truyền thống thuận lợi trong khâu trộn phối liệu. Vì vậy
chúng tôi lựa chọn phương pháp gốm truyền thống để tổng hợp gốm diopside từ talc,
thạch anh và canxi cacbonat.
1.3. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ BẬC BA CaO-MgO-SiO
2
1.3.1. Khái quát về các oxit trong hệ CaO.MgO.SiO
2
1.3.1.1. Canxi oxit (CaO) [33]
Phân tử gam : 56,08 g/mol.
Tỷ trọng : 3,35 g/cm
3
13
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét