22
ภาคผนวก

ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

61

ภาคผนวก

Page 2: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

62

ภาคผนวก ก

อปกรณและเครองมอทใชในการทดลอง

Page 3: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

63

อปกรณทใชในการทดลอง

รป ก–1 หมอบด (Ball mill) ขนาด 50 กโลกรม

รป ก–2 ตะแกรงรอน (Sieve)

Page 4: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

64

รป ก–3 แมพมพปนปลาสเตอร

รป ก–4 การใชเวอรเนยรคาลปเปอร (Vernier Calipers)

Page 5: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

65

เครองมอทใชในการทดลอง

รป ก-5 เครองวดขนาดอนภาค (Particle size) รน Mastersizer S ของบรษท Malvern

รป ก-6 เครองเอกซเรยฟลออเรสเซนส (X-ray fluoresecence

spectrometry) รน Magix pro, PW2540 vrc sample changer ของบรษท Philips

Page 6: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

66

รป ก-7 เครองเอกซเรยฟลออเรสเซนส (X-ray fluoresecence

spectrometry)รน X’Pert pro MPD ของบรษท Philips

รป ก-8 เครองไดลาโตมเตอร (Dilatometer) ยหอ Linseis รน L75 ทศนยพฒนาอตสาหกรรมเซรามก จงหวดล าปาง

Page 7: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

67

รป ก-9 เครองวดการเปลยนแปลงอณหภม (DTA/TG) รน Simultaneous

Thermal Analysis - STA 409 EP ยหอ NETZSCS

รป ก-10 เครองวดความแขงแรงของวสด ยหอ Universal Testing Machine –

Tensile รน Model: IT- 8000A

Page 8: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

68

รป ก-11 เตาเผา ตาราง ก-1 การกระจายตวของอนภาคของวตถดบทผานการบด

µm เนอดนไมบด บด 6 ชวโมง บด 12 ชวโมง บด 24 ชวโมง

~ 1 0.06% 0.12% 1.00% 1.30%

1- 2 3.76% 6.62% 6.27% 4.45%

2 - 5 24.34% 37.01% 38.33% 39.67%

5 - 10 18.96% 17.95% 17.91% 17.85%

10 - 20 19.29% 19.32% 18.18% 19.11%

20 - 30 11.31% 8.92% 8.51% 9.03%

30 - 40 8.94% 5.37% 5.47% 5.53%

40 - 50 5.41% 2.60% 2.68% 2.36%

50 - 60 4.22% 1.18% 1.73% 1.27%

60 - 70 2.66% 0.78% 0.74% 0.53%

70 - 80 0.73% - - -

80 - 100 0.35% - - -

Page 9: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

69

ตาราง ก-2 มาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม ก าหนดผลตภณฑโตะอาหาร

Page 10: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

70

ตาราง ก-3 มาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม ก าหนดผลตภณฑโตะอาหาร (ตอ)

Page 11: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

71

ภาคผนวก ข

การน าเสนอผลงานวชาการ

Page 12: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

72

Page 13: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

73

ผลของการเผาเรวครงเดยวตอการเปลยนแปลงทางกายภาพในผลตภณฑสโตนแวร

อทธพล นามบณฑต และ ศกดพล เทยนเสม

Effects of Single Fast-firing of Physical Changes in Stoneware Products

Ittiphol Nambuntit and Sakdiphon thiansem

ภาควชาเคมอตสาหกรรม คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม จงหวดเชยงใหม

Department of Industry Chemical, Faculty of Science, Chiang Mai University, Chiang Mai.

*Corresponding author. E-mail : p_pb69@hotmail

บทคดยอ

การวจยครงนเพอศกษาผลของการเผาเรวครงเดยวตอการเปลยนแปลงสมบตทางกายภาพของ

ผลตภณฑสโตนแวร โดยใชเตาเผาแบบใชแกสเปนเชอเพลง เผาทอณหภม 1230 องศาเซลเซยส ยนไฟท

อณหภมสงสดเปนเวลา 30 นาท ทเวลาแตกตางกนคอ 4 และ 8 ชวโมง จากนนศกษาลกษณะเฉพาะและสมบต

ทางกายภาพจากการวเคราะหองคประกอบทางเคม (XRF) การเปลยนแปลงเฟสดวย XRD และพฤตกรรม

การเปลยนแปลงทางความรอนของเนอดน จากผลการทดลองพบวา การใชระยะเวลาในการเผาทแตกตางกนจะ

สงผลตอสมบตทางกายภาพของเนอดนและเฟสทพบหลงการเผาคอปรมาณของ Mullite และ Quartz

ค าส าคญ : เผาเรวครงเดยว

Abstract

This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property changes

on stoneware products. A kiln gas was used as fuel. Sintering took place 1230°C, The soaking

temperature took 30 minutes and there was a time difference of between 4 and 8 hours. Then, they were

characterized by physical properties, chemical analysis (XRF) to phase change by XRD, and

thermal of change clay body. The results showed that difference times to fire the product affected

the physical properties of clay body and one of the main changes was found after a firing ,this

being the amount of Mullite and Quartz.

Keywords : Single Fast-firing

บทน า

โรงงานอตสาหกรรมเซรามกในจงหวดล าปาง สวนใหญเปนผลตภณฑประเภทสโตนแวร

และเปนอตสาหกรรมขนาดกลาง และวตถดบทใชในโรงงานสวนใหญจะเปนดนทหาไดงายตามทองถน อาทเชน

ดนขาว ซงมองคประกอบของแรเกาลน (Kaolinnite) จะปรากฏเฟส Mullite หลงการเผา โดยเฟสของ Mullite

จะเพมความ

Proceedings การประชมวชาการ “นเรศวรวจย” ครงท 7 กลมวทยาศาสตรและเทคโนโลย

Page 14: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

74

แขงแกรงใหผลตภณฑ และดนด าแมทา ซงมคณสมบตเพมเหนยวใหกบเนอดน เพอชวยในการขนรป

ของผลตภณฑ โดยสวนใหญกระบวนเผาในโรงงานประกอบดวย 3 ขนตอนหลก คอ เผาดบ (Bicuit firing)

เผาเคลอบ (Glost firing) และการเผาตกแตง (Decoration firing) นนขนอยกบผลตภณฑ ซงการเผาแตละ

ขนตอนนนมการสญเสยพลงงานและเวลาไปกบการเผาเปนจ านวนมาก ท าใหไดมการศกษา การเผาเรว (Fast

firing) เพอหาวถทางลดตนทนและการใชเชอเพลงแกโรงงาน อตกรรมเซรามก การเผาเรว (Fast firing) ซง

เปนการเผาครงเดยว (Single firing) โดยทผลตภณฑไมตองผานการเผาดบ (Biscuit firing) การเผา

ผลตภณฑจะมขนตอนและปฏกรยาเปลยนแปลงในชวงอณหภมตางๆ คอ ชวงของการเผาไลน าและสารระเหย

ไดภายในชนงานเรมตงแต อณหภมหองถง 600 องศาเซลเซยส ชวงทสอง คอ ชวงทตองการใหอณหภมท

ตองการเกดปฏกรยาทสมบรณ เปนชวงจดสกตวของชนงาน ตงแตอณหภม 600 – 1250 องศาเซลเซยส และ

ชวงสดทายเปนชวงการลดอณหภมใหเยนลงชาๆ เพอปองกนการแตกในชวงอณหภมทท าให ควอทซ เกดการ

เปลยนแปลงอยางรวดเรว (ปรดา พมพขาวข า,2534) ในกระบวนการเผานน ผลตภณฑเซรามกทไดจากการ

เผาจะมาจากการรวมตวกนของวตถดบทง Soft และ Hard materials เขาดวยกน ตววตถดบเองนนคณสมบต

ทางกายภาพและทางเคมจะเปลยนไประหวางการเผา เชน ความแขงแรง การดดซมน า สมประสทธการขยายตว

เนองจากความรอน การน าความรอน และอนๆ ซงสมบตเหลานมาจากชนดและปรมาณของเฟส ทเกดขนใน

ระหวางกระบวนการเผา (ปรดา พมพขาวข า,2534)

โดยทงานวจยในครงนมจดมงหมายของการศกษาเพอศกษาลกษณะเฉพาะ พฤตกรรมทางความรอน

และ สมบตทางกายภาพของเนอดนสโตนแวร เพอปรบปรงเนอดนใหเหมาะสมกบการเผาเรวครงเดยว

วสดอปกรณและวธการ

1. วตถดบทน ามาใชในการทดลอง

วตถดบทน ามาใชในการทดลองประกอบไปดวย ดนขาวล าปาง และดนด าแมทา จากโรงงาน

อตสาหกรรมลกกรงแกว จงหวดล าปาง จากนนน าวตถดบมาศกษาองคประกอบทางเคมดวยเครองเอกซเรย

ฟลออเรสเซนซ (XRF: Mesa-500w, Horiba,Japan) ศกษาองคประกอบทางแรดวยเครองเอกซเรยดฟแฟลกชน

(XRD: Panalytical X’ Pert PRO MPD,Netherland) วเคราะหขนาดอนภาคของวตถดบดวยวธ Laser Particle

Analysis (Mastersizer 2000+Hydro 2000 MU, Melvern Instrument Ltd, UK)

จากนนน าวตถดบมาท าการผสม อตราสวนดนขาวล าปาง/ดนด าแมทา คอ 70/30 เปอรเซนต ขนรป

ดวยวธการหลอโดยแมพมพปนปลาสเตอรทมขนาด 1 ซม. X 10 ซม. X 1 ซม. น าตวอยางทไดมาเผาทอณหภม

1230 องศาเซลเซยส เผาทอตราความเรวทตางกนคอ 4 และ 8 ชวโมง และท าการยนไฟทอณหภมสงสดเปน

เวลา 30 นาท จากนนน าไปทดสอบสมบตทางกายภาพ โดยท าการศกษาการหดตวหลงการเผา (Firing

shrinkage) ตามมาตรฐาน ASTM C 362-82 (2002) การดดซมน า (Water absorption) ความหนาแนน (Bulk

density) ความพรนตวปรากฏ (Apparent porosity) ตามมาตรฐาน ASTM C373-88 (2002) และทดสอบ

Proceedings การประชมวชาการ “นเรศวรวจย” ครงท 7 กลมวทยาศาสตรและเทคโนโลย

Page 15: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

75

สมบตเชงกลโดยวธวดคาความแขงแกรง (Bending strength) โดยใชเครองมอแบบ AG-1 Series,Shimadzu

ตามมาตรฐาน ASTM C1161-02 วดแบบสามจด โดยใชความเรว 0.5 มม./นาท วเคราะหองคประกอบทางแร

ดวยวธ (XRD) และวเคราะหหาคาสมประสทธการขยายตวเนองจากความรอนดวยเครอง Dilatometer (DIL

420 C,Netzsch,Germany)

ผลการศกษาและทดสอบ

1. ผลวเคราะหองคประกอบทางเคมของวตถดบ

จากการวเคราะหองคประกอบทางเคมของวตถดบ ดงแสดงในตารางท 1 พบวา วตถดบทงสองชนดม

SiO2 และ Al

2O

3 เปนองคประกอบหลกโดย SiO

2 จะมมากทสดรองมาคอ Al

2O

3 และม Fe

2O

3 TiO

2 K

2O และ

CaO ในปรมาณทนอย นอกจากนยงมปรมาณของ MgO, Na2O, P

2O

5 และ MnO ในปรมาณทตางกน ซง

ปรมาณ SiO2 ในดนขาวล าปางมปรมาณมากทสด ซงเปนตวชวยใหมความทนไฟสง และ Quartz ทอยใน SiO

2

จะสงตอปรมาณของ Mullite ได และคาสมประสทธการขยายตวเนองดวยความรอนกจะสงตามไปดวย จะสงผล

เสยตอผลตภณฑ เนองจากเกดการขยายตวอยางรวดเรว ท าใหเกดการแตกราวขณะเยนตวและเนองจากการใช

งานไดงาย

ตารางท 1 องคประกอบทางเคมของวตถดบทใชในการทดลอง

ชนดของ

สารประกอบ

(wt%)

Al2O3 SiO2 Na2O K2O CaO Fe2O3 MgO P2O5 MnO TiO2 (LOI) Total

ดนด าแมทา (wt%) 23.56 59.14 0.15 2.96 0.27 1.27 0.22 0.06 0.01 0.62 11.53 99.79

ดนขาวล าปาง (wt%) 18.64 73.35 0.34 2.12 0.10 1.08 0.12 0.02 0.06 0.27 4.55 100.45

2. ผลวเคราะหองคประกอบทางแรของวตถดบ

จากการวเคราะหหาองคประกอบทางแรของวตถดบทงสองชนด ดงแสดงในรปท 1 เปนการวเคราะห

เบองตนเพอวเคราะหหาแรทท าใหเกด Mullite (3Al2O3.2SiO2) หลงเผา ซงแรทท าใหเกด Mullite หลงเผาคอ

แร Quartz (SiO2) และ Kaolinite (Al2O3.2SiO2.2H2O)

จากการวเคราะหหาองคประกอบทางแรของวตถดบทงสองชนดพบวา องคประกอบทางแรของดนขาว

ล าปาง (ก) ประกอบดวยแร Quartz (SiO2), Kaolinite (Al2O3.2SiO2.2H2O), Calsite (CO3), Muscovite

(KAl3Si

3O

10) และ Albite (NaAlSi

3O

8) สวนองคประกอบทางแรของดนด าแมทา (ข) ประกอบไปดวยแร

Quartz (SiO2), Kaolinite (Al2O3.2SiO2.2H2O), Microclite (KAlSi3O

8) และ Muscovite (KAl

3Si

3O

10)

Proceedings การประชมวชาการ “นเรศวรวจย” ครงท 7

กลมวทยาศาสตรและเทคโนโลย

Page 16: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

76

รปท 1 กราฟ XRD แสดงองคประทางแรของวตถดบดนขาวล าปาง (ก) และ ดนด าแมทา (ข) โดยแรทปรากฏ

คอ Muscorvite (M), Kaolinite (K), Quartz (Q), Calcite (C), Microcline (Mi)

3. ผลวเคราะหการกระจายตวของขนาดอนภาคของวตถดบ

จากผลการวเคราะหการกระจายตวขนาดอนภาคของวตถดบดนขาวล าปาง ดนด าแมทา และเนอดน

ผสม ดงแสดงในตารางท 2 พบการกระจายตวของขนาดอนภาคทแตกตางกน เนองจากองคประกอบแรทเปน

ตวชวยบอกถงผลกของแรและขนาดอนภาคของแรได โดยคาเฉลยของขนาดอนภาคของดนขาวล าปาง ดนด าแม

ทา และเนอดนผสม คอ 17.61, 13.35 และ 17.68 ไมโครเมตร ตามล าดบ

ตารางท 2 แสดงการกระจายตวของอนภาคของวตถดบกอนเผา

µm ดนขาวล าปาง ดนด าแมทา ดนผสม

1 0.01 % 0.05 % 0.06 %

1 -2 3.01 % 4.39 % 3.76 %

2 -5 27.9 % 33.53 % 24.34 %

5 -10 16.01 % 19.54 % 18.96 %

10 – 20 19.01 % 20.83 % 19.29 %

20 – 30 11.59 % 8.71 % 11.31 %

30 – 40 8.93 % 5.76 % 8.94 %

40 – 50 5.14 % 3.20 % 5.41 %

50 – 60 3.79 % 2.35 % 4.22 %

60 – 70 2.43 % 1.34 % 2.66 %

70 – 80 1.26 % 0.26 % 0.73 %

80 – 100 - - 0.35 %

Total 99.88 % 99.96 % 100 %

(ก) (ข)

M M M M M

K K K K K K

Q

Q

Q Q Q Q

Q

Q Q

Q

Q

Q Q Q Q Q

M

M

K

K

K

K K K K K Mi

C

Inte

nsi

ty (

cou

nts

)

Inte

nsi

ty (

cou

nts

)

Position (2Ɵ) Position (2Ɵ)

Proceedings การประชมวชาการ “นเรศวรวจย” ครงท 7 กลมวทยาศาสตรและเทคโนโลย

Page 17: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

77

4. ผลวเคราะหองคประกอบทางแรของวตถดบดนผสมประกอบดวยดนขาวล าปางและดนด าแมทา

จากผลการวเคราะหหาองคประกอบทางแรของดนผสม ดงแสดงในรปท 2 พบวาแรทยงคงปรากฏอย

คอ แร Quartz (SiO2) และ Kaolinite (Al2O3.2SiO2.2H2O) นอกจากนนยงพบแร คอ Polylinionite

(KAlFeLiSi3AlO

10) และ Holloysite (Al

2Si

2O

5OH

4)

รปท 2 กราฟ XRD แสดงองคประกอบทางแรของดนผสม โดยแรทปรากฏคอ Quartz (Q), Kaolinite

(K), Polylinionite (P) และ Holloysite (H)

5. ผลทดสอบสมบตทางกายภาพหลงการเผาของวตถดบ

จากการวเคราะหการหดตวหลงการเผาของวตถดบทอณหภม 1230°C โดยเปรยบเทยบการเผาท 4

และ 8 ชวโมง พบวาเปอรเซนตการหดตวหลงการเผานอย มคาความหนาแนนหลงการเผาชนทดสอบมแนวโนม

ลดลง ความพรนตวปรากฏหลงการเผามแนวโนมเพมขน และการดดซมน าเพมขน โดยแสดงในตารางท 4

เนองจากผลวเคราะหองคประกอบทางแรของวตถดบ พบแรทมองคประกอบของเฟลดสปารซงเปนกลมของฟ

ลกซ ทท าหนาทเปนตวชวยหลอมแตกระบวนการเผาเรวสงผลใหมการเปลยนแปลงเฟสลดลง ท าใหการสกตว

ไมสมบรณ จงท าใหสมบตทางกายภาพต าลง

ตารางท 3 แสดงการทดสอบสมบตทางกายภาพของวตถดบหลงการเผา

Technological Parameter Fast firing

1230°C (4 h) Slow firing

1230°C (8 h)

Shrinkage (%) 7 8

Water absorption (%) 13.99 12.4

Bulk density (g/cm3) 1.73 1.86

Apparent density (g/cm3) 2.25 2.72

Apparent porosity (%) 26.34 25.26

H

H P

P

P

P P

Q

Q

Q Q Q Q

Q

Q Q Q

Q Q Q

K

K K K K K K K K K

Proceedings การประชมวชาการ “นเรศวรวจย” ครงท 7 กลมวทยาศาสตรและเทคโนโลย

Page 18: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

78

6. ผลการทดสอบสมบตเชงกลของวตถดบหลงการเผา

จากการทดสอบหาสมบตเชงกลของวตถดบดวยวธการกดแบบสามจด (Bending strength) โดย

ทดสอบความแขงแกรงของชนทดสอบ โดยทดสอบการกดตวอยางละ 10 ชน ทดสอบแลวค านวณตามสตร ดงน

MOR =

เมอ L = คาน าหนกแรงกดทหก

D = ระยะหางของลมทรองรบแผนทดสอบ

b = ความกวางของแผนทดสอบ

d = ความหนาของแผนทดสอบ พบวาคาความแขงแกรงของเนอดนหลงเผา 4 ชวโมง มคาต ากวา การเผาท 8 ชวโมง ดงตาราง เนองจากเวลาใน

การเผาท าใหเกดปฏกรยาไดสมบรณนอยกวา

ตารางท 4 แสดงผลการทดสอบสมบตเชงกลของเนอผลตภณฑหลงเผา

Fast firing ( 4 h )

(kg/cm2)

Slow firing ( 8 h )

(kg/cm2)

Bending strength (kg/cm2) 321.73 359.39

7. ผลวเคราะหองคประกอบทางแรของวตถดบทปรากฏหลงการเผา

จากการวเคราะหองคประกอบทางแรของวตถดบ ผานการเผาทอณหภม 1230 องศาเซลเซยส ยนไฟ

ทอณหภมสงสดเปนเวลา 30 นาท ดงแสดงในรปท 3 พบวาแรทปรากฏคอ Quartz และ Mullite ปรมาณของแร

ทงสองหลงเผา 1230°C เวลา 4 ชวโมง พบปรมาณของ Quartz 72 เปอรเซนต mullite 46 เปอรเซนต และ

เผา 1230°C เวลา 8 ชวโมง ปรมาณ Quartz 70 เปอรเซนต mullite 49 เปอรเซนต แสดงวาเวลาในการเผาม

ผลตอปฏกรยาการเกดของ Mullite ซงความเปนผลกมลไลททพบหรอปรมาณสงนนสามารถชวยเพมสมบตทาง

กายภาพและความแขงแกรงของวตถดบ โดยความเปนมลไลทคอ ผลกอะลมโนซลเกต (3Al2O

3.2SiO

2) ซงเกด

ในโครสรางเนอดนหลงการเผา Primary mullite มลกษณะเปนผลกรปเขมปอมๆ มคา Aspect ratio ไมสง

มากนก และมขนาด 0.2-0.6 ไมโครเมตร ซงจะเกดกอน ถาอณหภมและเวลาไมถงกจะไมเปลยนเปน

Secondary mullite ซงจะมคา Aspect ratio ทสงกวามาก มผลกเปนรปเขมทชดเจนท าใหความแขงแรงสงขน

3LD

2bd2

Proceedings การประชมวชาการ “นเรศวรวจย” ครงท 7 กลมวทยาศาสตรและเทคโนโลย

Page 19: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

79

รปท 3 กราฟ XRD แสดงองคประทางแรของวตถดบหลงเผา 1230°C และยนไฟทอณหภมสงสดเปนเวลา

30 นาท ใชเวลาเผาท 4 ชวโมง (ก) และ 8 ชวโมง (ข) โดยแรทพบ คอ Quartz (Q), Mullite (M),

8. ผลวเคราะหการหาคาสมประสทธการขยายตวเนองจากความรอนของเนอดน

จากการวเคราะหและทดสอบคาสมประสทธการขยายตวเนองจากความรอน(Coefficients of

expansion: COE)ซงวเคราะหเพอเปรยบเทยบระหวางการใหอตราเรวในการขนอณหภมระหวาง 5 องศา

เซลเซยส/นาท และ 10 องศาเซลเซยส/นาท โดยศกษาการขยายตวในชวงอณหภมระหวาง 100 - 500 องศา

เซลเซยส พบวาในอตราท 5 องศาเซลเซยส/นาท มคา COE ทคอ 13.58 X 10-6

mm./mm.°C และท 10

องศาเซลเซยส/นาท มคา COE ท 14.52 X 10-6

mm./mm.°C และอณหภม 900 องศาเซลเซยส เกดการ

เปลยนแปลงปฏกรยาจาก Spinal (3Al2O

3.2SiO

2) ผลก Mullite ซงจะมขนาดใหญขนเมออณหภมสงขนและ

เวลาในการเผาทเหมาะสม (ปรดา พมพขาวข า) ซงอตราเรวในการเผาสงผลตอการเกดขนาดของ Mullite และ

รปผลกของ Mullite ดวย มผลตอคา COE ตามมา การใหอตราเรวในการเผา ปฏกรยาการเกด Mullite จะนอย

กวาการเผาชาและปรมาณ Mullite มผลตอคา COE ดวยการเปนผลกแบบ Secondary Mullite มาก จะมคา

COE ทสงกวา ผลกแบบ Primary mullite แสดงในรปท 4

รปท 4 กราฟแสดงผลวเคราะหคาสมประสทธทางความรอนดวยเครอง Dilatometer ระหวางอตราการใหความ

รอนท 5 °C /min และ 10 °C /min

Proceedings การประชมวชาการ “นเรศวรวจย” ครงท 7

(ข) (ก)

5 °C : min (13.58 X 10-6

mm./mm°C)

10 °C : min (14.52 X 10-6

mm./mm°C)

M

M M M M M M M M M

M M

M M M M M M M M Q

Q

Q Q Q Q Q

Q

Q Q

Q

Q Q Q Q Q

Q Q Q

Q

กลมวทยาศาสตรและเทคโนโลย

Page 20: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

80

สรปและอภปรายผลการศกษา

จากผลการวเคราะหและทดสอบ พบวาเวลาในการเผาและการยนอณหภมสงผลตอสมบตทางกายภาพ

และสมบตเชงกลของเนอผลตภณฑทท าการทดลอง โดยการทดลองท าการเผาเรวทเวลา 4 ชวโมง เผา 1230

องศาเซลเซยส และแชไฟทอณหภมสงสดเปนเวลา 30 นาท พบวาสมบตทางกายภาพทลดลง เกดจากการ

เกดปฏกรยาทยงไมสมบรณของวตถดบ และยงสงผลไปยงสมบตเชงกลทมคาความแขงแกรงลดนอยลง

ในรายงานการศกษาวจยอน เชน Ven-Gen Lee และ Ting-Har Yeh ท าการศกษาการพฒนาสมบต

เชงกลของเนอเซรามกหลงการเผา โดยวตถดบทน ามาทดลองเปนวตถดบทท ากระเบองและอฐอยใน

อตสาหกรรมเซรามกในประเทศไตหวน ศกษาวเคราะหถงแรทพบและสมบตทางกายและสมบตเชงกลทไดใน

กระบวนการเผาเปรยบเทยบทอตราเรวในการเผาท 2 องศาเซลเซยส/นาท และ 10 องศาเซลเซยส/นาท พบวา

ชวงระยะเวลาการเผาท 900 – 1100 องศาเซลเซยส คาความแขงแกรงของวตถดบทเผา 2 องศาเซลเซยส/

นาท มคาต ากวาการเผาท 10 องศาเซลเซยส/นาท อยางเหนไดชด แตเมอเผาจนถงอณหภมสงสดท

เกดปฏกรยาทสมบรณแลวนน คาความแขงแกรงและสมบตทางกายภาพมเปอรเซนตทใกลเคยงกน

เนองจากคาความแขงแกรงและสมบตทางกายภาพทเกดขนมแนวโนมทดขนเมอเผาในอณหภมท

สงขนนน เกดจากปฏกรยาสมบรณและมความเปนผลกมลไลททสมบรณ เมอเผาถงจดทเกดความเปนมลไลทท

สมบรณคอ ประมาณ 1150 องศาเซลเซยสขนไป อยางไรกตามการแชไฟทอณหภมในเวลาและอณหภมท

เหมาะสมกจะเปนการเพมปฏกรยาทท าใหเกดผลกมลไลทรปเขมไดดยงข ง ซงจะท าใหสมบตทางกายภาพและ

สมบตเชงกลมคณภาพดขนและยงเปนแนวทางในการปรบปรงเนอผลตภณฑใหเหมาะสมกบการเผาเรวครง

เดยวอกทงยงเปนการชวยลดตนทนดานพลงงานและลดกระบวนการผลตและการท างานลงดวย

กตตกรรมประกาศ

งานวจยนไดรบงบประมาณสนบสนนจากโครงการปรบปรงประสทธภาพการใชพลงงานและการใชหว

เผาใหมประสทธภาพสงในเตาเซรามก สถาบนวจยและพฒนาพลงงาน มหาวทยาลยเชยงใหม ขอขอบพระคณ

อาจารย ดร.ศกดพล เทยนเสม อาจารยทปรกษา ขอบคณเจาหนาทหองปฏบตการภาควชาเคม

อสาหกรรม คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม ขอขอบคณก าลงใจจากครอบครวรวมทงเพอนๆ ทกคนม

สวนชวยใหการท างานส าเรจลลวงไปดวยด

Proceedings การประชมวชาการ “นเรศวรวจย” ครงท 7 กลมวทยาศาสตรและเทคโนโลย

Page 21: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

81

เอกสารอางอง

ปรดา พมพขาวข า. (2534). เซรามกส. กรงเทพ : ส านกพมพจฬาลงกรณมหาวทยาลย.

“องคประกอบทส าคญในการเผา.”[ระบบออนไลน].แหลงทมา

http://www.thaiceramicsociety.com/pc_burn_oxygen.php, (18 พฤษภาคม 2553)

ไพจตร องศรวฒน. (2541). เนอดนเซรามก. กรงเทพ : ส านกพมพโอเดยนสโตร.

Jorge, M. M., Jesus, M. R., & Maximina. R. (2010). Mullite development on firing in porcelain

stoneware bodies. Journal of the European Caramic Society, 30, 1599-1607.

Ven, G. L., & Ting, H. Y. (2008). Sintering effects on the development of mechanical properties of

fired clay caramics. Materials Science and Engineering A, 485, 5-13.

กลมวทยาศาสตรและเทคโนโลย Proceedings การประชมวชาการ “นเรศวรวจย” ครงท 7

Page 22: ภาคผนวก - archive.lib.cmu.ac.tharchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2555/ichem30355in_app.pdf · This research aimed to study the effects of Single Fast-firing physical property

82

ประวตผเขยน

ชอ – สกล นายอทธพล นามบณฑต

วน เดอน ปเกด 30 เมษายน 2521

ประวตการศกษา ส าเรจการศกษาระดบมธยมศกษาตอนปลาย โรงเรยนหนองนาค าวทยาคม จงหวด ขอนแกน ปทส าเรจการศกษา 2540 ส าเรจการศกษาระดบปรญญาตร (วท.บ เทคโนโลยเซรามก) มหาวทยาลยราชภฎเลย ปทส าเรจการศกษา 2548 ทนวจย ไดรบทนสนบสนนงานวจย จากโครงการปรบปรงประสทธภาพการใช

พลงงานและการใชหวเผาไหม และพฒนาพลงงานประสทธภาพสงในเตาเซรามก สถาบนวจยและพฒนาพลงงาน มหาวทยาลยเชยงใหม

ผลงานวชาการ อทธพล นามบณฑต และ ศกดพล เทยนเสม “ผลของการเผาเรวครงเดยวตอการเปลยนแปลงทางกายภาพในผลตภณฑ สโตนแวร” Proceedings การประชมวชาการ “นเรศวรวจย” ครงท7