Brící shiliceis ábhair teasfhulangacha atá bunaithe ar aigéad iad atá comhdhéanta go príomha de thrídimít, cristobalite, agus méideanna beaga grianchloch agus gloine iarmharach. Cuireann siad friotaíocht láidir in aghaidh slaig aigéad-bhunaithe, ach tá siad so-ghabhálach do chreimeadh trí shlaig alcaileach agus tá siad i mbaol creimeadh ag ocsaídí ar nós Al₂O₃, K₂O, agus Na₂O. Tá a gcuid refractoriness faoi ualach ard, ó 1640 céim go 1680 céim, gar do na pointí leá de tridymite agus cristobalite (1670 céim agus 1713 céim , faoi seach). Is é an míbhuntáiste is mó atá acu ná a bhfriotaíocht íseal turrainge teirmeach, ach tá a gcuid teasfhulangacht cosúil lena n-athraontacht faoi ualach. Seasann siad le húsáid fhadtéarmach ag teochtaí arda gan dífhoirmiú, rud a chabhraíonn le neart struchtúrach na struchtúr saoirseachta a chinntiú le linn oibriú.
Úsáidtear brící shilice go príomha i mballaí deighilte de na seomraí carbónúcháin agus dócháin in oigheann cóic, chomh maith le díonta nó boghtaí claiseanna maosaithe, foirnéisí soinneáin te, foirnéisí teallaigh oscailte aigéadach, agus áitheanna gloine. I dteicneolaíocht déanta iarainn, tá teicneolaíochtaí nua cosúil le laghdú díreach agus laghdú leáite á gclaochlú de réir a chéile i bhfórsaí táirgiúla. Sa tionscal cóic, forbraíodh "cóc foirmithe" a tháirgtear gan úsáid a bhaint as oigheann cóic, a fhéadfaidh cóc traidisiúnta a athsholáthar go páirteach.
Déantar brící teasfhulangacha shilice, cosúil leis an gcuid is mó de na brící teasfhulangacha sintéaraithe, a tháirgeadh trí phróiseas leath-thirim agus a dhóiteáil in áitheanna tolláin. Tá scoilteanna a tharlaíonn le linn an phróisis táirgthe ar cheann de na príomhchúiseanna leis an ráta ard scrapála.
Cineálacha scoilteanna i brící shilice
Is féidir scoilteanna i brící sileacain a chatagóiriú mar scoilteanna dromchla agus scoilteanna inmheánacha, ar a dtugtar scoilteanna ciseal ar an dara ceann freisin. Déantar scoilteanna dromchla a chatagóiriú tuilleadh mar scoilteanna trasnacha, scoilteanna fadaimseartha, agus scoilteanna líonra. Déantar brící shilice a tháirgeadh trí úsáid a bhaint as modh foirmithe leathphreasa chun coirp dlúth glasa a chruthú. Is scoilteanna trasnacha iad scoilteanna a tharlaíonn feadh treo an bhrú a chuirtear ar an gcorp glas, agus is scoilteanna ingearacha iad scoilteanna a tharlaíonn ingearach le treo an bhrú. Tá scoilteanna líonra comhdhéanta de roinnt scoilteanna a dháiltear i bpatrún damhán alla ar dhromchla bríce shilice.
De ghnáth, le haghaidh bríce shilice caighdeánach, brúitear an comhlacht glas trína thiús. Is éard atá i bpróiseas foirmithe brící dóiteáin shilice go bunúsach ná próiseas chun na cáithníní laistigh den bhán a dhlúthú agus chun aer a bhaint, rud a chruthóidh bán dlúth. Tar éis a bheith brúite ag meaisín, léiríonn na brící buntáistí cosúil le dlús ard, neart, triomú íosta agus crapadh lámhaigh, agus toisí an táirge a rialú go héasca. Mar sin féin, má dhéantar rialú míchuí ar phróiseas brú an mheaisín, féadfaidh scoilteanna lamellar atá ingearach le treo an bhrú a bheith sa bhán le linn an phróisis brúchóirithe. Dá bhrí sin, is scoilteanna fadaimseartha iad scoilteanna lamellar, nó go simplí laminations, laistigh de brící dóiteáin shilice.
Is féidir laminations móra a bhrath díreach tar éis na brící a fhoirmiú nó a thriomú. Mar sin féin, ní thagann lamination beag laistigh de na brící faoi deara ach amháin tar éis lámhaigh, mar a leanann siad ag leathnú mar gheall ar strus teirmeach le linn lámhaigh. Tá brící ina bhfuil scoilteanna, go háirithe laminations, seans maith go briseadh, rud a fhágann nach féidir iad a úsáid agus go laghdaítear táirgeacht táirgí bríce shilice.
Príomhbhearta maidir le Scoilteanna a Chruthú agus a Chosc i mBrící Shilice
1. Meaisín Fáscadh
Is é an príomhchúis le lannuithe i brící shilice ná rialú míchuí ar phróiseas brú an mheaisín agus tagraítear orthu uaireanta mar scoilteanna brúite meaisín. Tá amhábhair agus bearnaí brící teasfhulangacha shilice comhdhéanta de thrí chéim d'ábhar: soladach, uisce nó ceanglóirí eile agus aer. Le linn an phróisis iomlán de mhúnlú comhbhrú meicniúil nó bás-bhrú, ní athraíonn méid na gcéimeanna soladacha agus leachtacha, agus déantar an méid aeir sa bhán a chomhbhrú agus a laghdú mar gheall ar ghníomhaíocht brú, agus laghdaítear méid an fholamh comhbhrúite freisin dá réir sin. Is féidir an próiseas básbhrúite a roinnt go garbh sna trí chéim seo a leanas: (1) Sa chéad chéim, faoi ghníomh brú, tosaíonn na cáithníní sa bhán ag bogadh agus ag athchumrú isteach i gcruach níos dlúithe. Is é saintréith an phróisis seo ná comhbhrú soiléir. Nuair a mhéadaíonn an brú go luach áirithe, téann sé isteach sa dara céim. (2) Sa dara céim, déantar dífhoirmiúchán brittle agus leaisteach ar na cáithníní. Tar éis an bán a chomhbhrú go pointe áirithe, cuirtear bac ar chomhbhrú breise. Nuair a mhéadaíonn an brú agus nuair a shroicheann sé an fórsa seachtrach a fhágann go ndéanann na cáithníní dífhoirmiú arís, déantar an bán a ath-chomhbhrú, agus méadaítear dlús an bhána dá réir. Is céim í an chéim seo ina n-éiríonn comhbhrú agus brú go gearr agus go minic. (3) Sa tríú céim, faoin mbrú teorainn, tá dlús coibhneasta an bhána go bunúsach cobhsaí agus deacair a mhéadú. Tá díscriosadh an fholamh bríce críochnaithe. Le linn an phróisis mhúnlú comhbhrú, ní mór an mhoill ar leathnú an chomhlachta glas mar gheall ar iar-éifeachtaí leaisteacha a rialú go dtí níos lú ná 2%. Mura ndéantar amhlaidh is minic go ndiúltófar don táirge le linn an phróisis bhrúite. Má fhoirmíonn an comhlacht glas "dlús layered" feadh an treo brú a chuirtear i bhfeidhm, le difríocht dlús níos mó ná 2%, is dócha go dtarlóidh scoilteadh cisealta laistigh den chomhlacht glas. Mar thoradh air seo tá leathnú teirmeach míchothrom le linn lámhaigh, rud a fhágann go bhfuil strus teirmeach suntasach agus foirmiú scoilteanna fadaimseartha comhthreomhar leis na sraitheanna dlúis, rud a fhágann go ndiúltaítear an táirge.
Le linn múnlú comhbhrú, úsáidtear brú chun frithchuimilt inmheánach a shárú idir cáithníní, cuimilte seachtrach idir na cáithníní agus an balla múnla, agus dífhoirmiú an chomhlachta glas brúite. De réir mar a mhéadaíonn an t-achar ón gceann brú, laghdaítear brú inmheánach an chomhlachta glas.
Dá bhrí sin, nuair a bhíonn brící shilice á bhrú, is fearr múnlaí gearr a úsáid le cóimheas gné beag, seachas múnlaí arda le cóimheas gné mór, chun dáileadh brú aonfhoirmeach laistigh den chomhlacht glas a chinntiú. Ag an am céanna, tugtar plaistigh agus dromchlaghníomhaithe áirithe isteach sa bhán chun caillteanas cuimilte inmheánach agus tarchur brú a laghdú; déantar bailchríocha múnla a fheabhsú nó a lubricated chun cuimilte seachtrach a laghdú; úsáidtear brúigh dhá thaobh chun an cóimheas L/D den bhán a laghdú; agus úsáidtear brúchtaí iomadúla, ag tosú le solas agus ansin trom, chun carnadh brú iomarcach a chosc laistigh den bhán agus deireadh a chur le hiar-éifeachtaí leaisteacha. Feabhsaíonn na bearta seo aonfhoirmeacht brú agus dlús laistigh den bhán. Coscann sé seo dlús ard in aice leis an dromchla brú agus dlús íseal i bhfad ón dromchla brú laistigh den bán bríce shilice, rud a laghdóidh foirmiú dlús ciseal agus scoilteanna.
Ina theannta sin, ullmhaítear bearnaí bríce shilice trí chomhiomlán, clinker, púdar muileann liathróid, mianadóir, leacht dramhaíola laíon sulfít, agus plasticizer a mheascadh. Is féidir le feabhas a chur ar an bpróiseas kneading bán cabhrú freisin chun dlús an bhán a mhéadú. I dtéarmaí na teicneolaíochta meascáin fhisiceach, tugtar meascadh ar ghluaiseacht ábhar sa chéim chéanna, corraigh ar ghluaiseacht ábhar i gcéimeanna éagsúla, agus déantar kneading (kneading and mix) ar mheascadh leachtanna agus solaid ard-slaodachta. Trí kneading cuí, is féidir púdar fíneáil a brataithe thart ar cháithníní níos mó, a bhaint go héifeachtach gáis agus méadú ar an dlús de bríce, rud a laghdaíonn an porosity na bríce.
2. Próiseas Lámhaigh
Go bunúsach is claochlú polycrystalline de SiO2 é shintéiriú brící shilice. Faoi ghníomh mianraí, déantar an t-amhábhar shilice a shintéiriú go mall, go bunúsach a chlaochlú go tridymite agus cristobalite, gan ach méid beag Grianchloch iarmharach. Le linn úsáide, taithííonn brící dóiteáin shilice méadú toirte iomlán de 1.5% go 2.2% nuair a théitear go 1450 céim. Séala an leathnú iarmharach seo na hailt moirtéal, ag cinntiú tightness maith agus neart struchtúrach i saoirseachta brící shilice. Ina theannta sin, éilíonn an claochlú ilchriostalach seo de SiO2 go mbeidh brící dóiteáin shilice mar fhócas don mhonatóireacht ar ábhar teasfhulangacha le linn na céime lámhaigh áith tosaigh, agus ráta téimh mall aonfhoirmeach ina shaintréith. Toisc go bhfuil éifeacht toirte suntasach laistigh den raon teochta 150-300 céim ag gabháil leis an gclaochlú criostail de - agus -cristobalite i brící dóiteáin shilice, ba cheart cúram speisialta a ghlacadh chun an teocht laistigh den raon seo a mhéadú go mall le linn lámhaigh áith.
Is féidir achoimre a dhéanamh mar seo a leanas ar na hathruithe fisiceacha agus ceimiceacha a tharlaíonn le linn lámhaigh brící shilice:
① Baintear an taise iarmharach sna brící faoi bhun 150 céim.
② Tosaíonn Ca(OH)2 a dhianscaoileadh idir 450-550 céim agus é críochnaithe faoi 550 céim. Ag an bpointe seo, déantar na bannaí idir na cáithníní bríce shilice a bhriseadh trí ghníomhaíocht CaO agus substaintí eile, rud a fhágann go laghdaítear neart agus bríce brittle.
③ Ag 550-650 céim ,-ghrianchloch brící a thiontú go monai Grianchloch, is cúis le méadú toirte.
④ Ag 600-700 céim, tarlaíonn imoibriú soladach-chéim idir CaO agus SiO2, ag méadú neart bríce.
⑤ Ag 800-1100 céim , tarlaíonn imoibriú céime leachta sna brící, rud a mhéadaíonn neart bríce go tapa. Ag tosú ag 1100 céim, méadaíonn an ráta comhshó Grianchloch go suntasach, agus foirmeacha Grianchloch íseal-dlúis, is cúis le leathnú suntasach toirte.
⑥ Ag 1300-1350 céim, mar gheall ar an méadú ar an méid tridymite agus cristobalite, laghdaítear fíor-mheáchan sonrach an chomhlachta glas, agus méadaíonn an leathnú toirte, rud a d'fhéadfadh scoilteadh a bheith mar thoradh air.
⑦ Ag 1350-1470 céim, tá an méid comhshó Grianchloch agus an leathnú mar thoradh air sin an-mhór. Ní idirghníomhaíonn ach monoquartz, cristobalite metastable, mianadóirí agus neamhíonachtaí chun céim leachtach a fhoirmiú, agus ionradh ar na cáithníní Grianchloch chun scoilteanna a fhoirmiú nuair a fhoirmítear cristobalite metastable, rud a chuireann chun cinn díscaoileadh leanúnach monoquartz agus cristobalite metastable sa chéim leachtach foirmithe, rud a fhágann go bhfuil sé ina leá sársháithithe de sileacain agus ocsaigine, agus ansin criostalaíonn an fhoirm chobhsaí de leá trídymite go leanúnach. Ag an am seo, is mó an slaodacht an chéim leachtach, an níos tapúla an luas comhshó bríce shilice, agus is mó an fhéidearthacht scoilteanna sa chomhlacht glas bríce. Dá bhrí sin, chun cosc a chur ar an bríce shilice ó athruithe ar fhoirm criostail a dhéanamh le linn an phróisis lámhaigh, in éineacht le hathruithe móra toirte as a dtiocfaidh scoilteanna, ní mór na bearta próiseas seo a leanas a ghlacadh:
(1) Rialú a dhéanamh ar ráta téimh na raonta teochta lámhaigh éagsúla. Ba cheart an ráta téimh a mhoilliú nuair a bhíonn an teocht níos lú ná 600 céim. Is féidir an ráta teasa a luathú nuair a bhíonn an teocht idir 600 céim agus 1000 céim. Ba cheart go mbeadh an ráta téimh mall nuair a bhíonn an teocht idir 1100 céim agus 1300 céim. Nuair a bhíonn an teocht idir 1300 céim agus an teocht lámhaigh (1430 céim go 1450 céim), ba cheart go mbeadh an ráta téimh ar an gceann is moille le linn an phróisis lámhaigh. Nuair a fhuaraítear na brící shilice fired faoi bhun 600 céim, go háirithe ag 300 céim, ba chóir iad a fhuaraithe go mall. Féadann sé seo maolán a dhéanamh go héifeachtach ar athrú toirte an chlaochlaithe criostail, rud a fhágann go bhfuil ábhar tridymite agus cristobalite níos airde agus go seachnófar scoilteanna.
(2) Ba cheart go n-úsáidfí atmaisféar laghdaitheach le linn na céime lámhaigh ardteochta, rud a chabhródh le mianrú ocsaíd iarainn íseal-valent agus a chothaíonn táirgeadh mórscála tridimít. Seachas sin, in atmaisféar ocsaídeach, go háirithe nuair nach bhfuil an mianadóir leordhóthanach, tiontaítear an chuid is mó den -grianchloch go -cristobalite. Tugtar "tiontú tirim" ar an tiontú seo. Le linn an chomhshó tirim, mar gheall ar leathnú míchothrom toirte an chomhlachta bríce agus an easpa strus maolánacha céim leachtach, beidh struchtúr an táirge scaoilte agus scáinte. Ag an am céanna, ba cheart insliú ceart a dhéanamh ag céimeanna teochta éagsúla de lámhaigh bríce shilice chun a chinntiú go bhfuil comhdhéanamh céim réasúnta ag na brící silica agus go gcomhlíonann siad na ceanglais úsáide.
(3) Feabhas a chur ar chóras luchtaithe an táirge leathchríochnaithe chun an dóchúlacht go mbeidh scoilteanna ann a laghdú. Is gnách go mbíonn scoilteanna trasnacha i brící teasfhulangacha shilice, is é sin, scoilteanna comhthreomhar le treo brú an táirge, de bharr téamh míchothrom na gcodanna éagsúla den táirge le linn lámhaigh. Tá siad le feiceáil den chuid is mó ar an dromchla dóiteáin lasmuigh den chruach brící, go háirithe ar dhromchla an táirge is fearr. Is gnách go mbíonn scoilteanna mogalra ar dhromchla brící dóiteáin shilice, chomh maith le míchothromacht micreascópach an chomhlachta glas féin mar gheall ar ghlúine míchothrom nó athruithe ar amhábhair, mar gheall ar an táirge a théamh ag teocht ró-ard le luaineachtaí móra. Nuair a bhíonn an luchtú, is gá brící sileacain speisialta a chur taobh istigh den charr áith, agus ní mór gnáth-brící a chur lasmuigh den charr áith; ba chóir na codanna protruding de brící múnlaithe speisialta nó páirteanna atá seans maith go scoilteanna a chur isteach; ba chóir barr an chairr áith a bheith clúdaithe le roinnt brící tanaí chun tionchar díreach ón lasair a sheachaint, etc. Seachas sin, beidh níos mó scoilteanna ann.
Is fachtóir mór é scoilteanna a dhéanann difear do tháirgeacht agus feidhmíocht brící sileacain. Tá sé ríthábhachtach máistreacht a fháil ar phróisis mhúnlú an phreasa agus lámhaigh chun scoilteanna i brící shilice a chosc. Athraíonn tiontaithe teoiriciúla agus iarbhír na n-amhábhar silica, agus ní mór an sceideal lámhaigh a choigeartú i bhfíor-am bunaithe ar athruithe ar amhábhar, cineál bríce, agus fachtóirí eile. Tá ullmhúchán agus cáilíocht bearnaí bríce shilice tábhachtach, fiú fachtóirí ríthábhachtacha. Is trí rialú docht a dhéanamh ar gach céim den phróiseas amháin is féidir brící shilice ardfheidhmíochta a tháirgeadh go héifeachtach agus le hídiú íseal fuinnimh.
