Gốm sứ truyền thống và gốm sứ tiên tiến

Trong lịch sử phát triển của nền văn minh nhân loại, công nghệ gốm sứ sớm nhất có thể được truy nguyên từ thời kỳ đồ đá mới. Từ những sản phẩm đất sét nguyên thủy, đến đồ sứ tinh xảo, cho đến gốm sứ kỹ thuật hiện đại, công nghệ gốm sứ không ngừng đổi mới.

Gốm sứ là một loại vật liệu vô cơ phi kim loại, thường được tạo ra bằng cách nung kết hợp chất ở nhiệt độ cao. Vật liệu gốm sứ có những tính chất vật lý và hóa học tuyệt vời. Từ đồ gốm sơ khai cho đến các chi tiết gốm sứ công nghệ cao hiện đại, sự phát triển của công nghệ gốm sứ đã chứng kiến sự tiến bộ từng bước của kỹ thuật thủ công và công nghệ của con người.

Bạn có tò mò về sự khác biệt giữa gốm đất sét truyền thống và gốm sứ cao cấp không? Bài viết này sẽ giúp bạn tìm được câu trả lời chính xác.

Liên kết nhanh

1. Gốm sứ truyền thống là gì?
2. Công nghệ sản xuất gốm sứ truyền thống
3. Đặc điểm hiệu suất của gốm sứ truyền thống
4. Ứng dụng điển hình của gốm sứ truyền thống
5. Gốm sứ tiên tiến là gì?
6. Nguyên liệu thô chính cho gốm sứ tiên tiến
7. Công nghệ chế tạo gốm sứ tiên tiến

Gốm sứ truyền thống là gì?

Gốm sứ truyền thống được nung từ các khoáng chất tự nhiên như đất sét, fenspat và thạch anh. Loại gốm sứ truyền thống này có lịch sử phát triển rất lâu đời và tay nghề thủ công rất cao. Gốm sứ truyền thống được sử dụng rộng rãi trong kiến trúc, nhu yếu phẩm hàng ngày và trang trí trong cuộc sống. Những chiếc bát, đĩa, bình hoa và đồ sứ thông dụng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta đều là gốm sứ truyền thống.

Gốm sứ truyền thống là gì?

Gốm sứ truyền thống chủ yếu sử dụng ba nguyên liệu thô tự nhiên:

Đất sét: Có thể cung cấp khả năng dẻo và tạo hình tốt hơn

Feldspar: Nhiệt độ thiêu kết thấp hơn, có thể thúc đẩy quá trình cô đặc

Thạch anh: Điều chỉnh hệ số giãn nở nhiệt và cải thiện độ bền cơ học

Công nghệ sản xuất gốm sứ truyền thống

Quy trình sản xuất gốm sứ truyền thống tương đối đơn giản và rất tinh vi, chủ yếu được chia thành các bước chính sau:

• Xử lý nguyên liệu thô: nghiền, sàng và trộn khoáng sản thô

Nguyên liệu gốm chưa qua xử lý

• Đúc khuôn: Sử dụng tính dẻo của đất sét để đúc khuôn hoặc đúc trượt

Tạo hình lọ gốm

• Sấy khô: Loại bỏ độ ẩm khỏi thân xanh để chuẩn bị cho quá trình nung tiếp theo

Đồ gốm đang chờ khô

• Thiêu kết: Thiêu kết ở nhiệt độ cao trong lò nung nhiệt độ cao

Nung gốm

Đặc điểm hiệu suất của gốm sứ truyền thống

Đồ gốm giòn và dễ vỡ

Gốm sứ truyền thống có tính chất tương đối phổ biến, chủ yếu được sử dụng trong đời sống hàng ngày. Chúng có độ cứng vừa phải, tương đối giòn, chịu được nhiệt độ cao và có khả năng cách nhiệt tốt, rất lý tưởng để sử dụng trong các công trình hạ tầng và đồ trang trí nghệ thuật.

Ứng dụng điển hình của gốm sứ truyền thống

Vật liệu xây dựng: Gạch, ngói dùng trong ngành xây dựng

Gạch giả đá gốm

Đồ dùng hàng ngày: đồ dùng trên bàn ăn và bình hoa cho cuộc sống hàng ngày

Bộ đồ ăn bằng gốm

Sử dụng trong công nghiệp: một số có thể được sử dụng làm chất cách điện cơ bản và vật liệu mài

Gốm sứ tiên tiến là gì?

Gốm sứ tiên tiến, còn được gọi là gốm kỹ thuật và gốm sứ đặc biệt, là hợp chất có độ tinh khiết cao và vật liệu gốm hiệu suất cao mới được chế tạo thông qua công nghệ quy trình hiện đại.

Gốm sứ tiên tiến

Gốm sứ làm từ các loại vật liệu gốm khác nhau có đặc tính hiệu suất khác nhau. Nguyên liệu thô của gốm sứ cao cấp thường là các hợp chất tinh chế, chẳng hạn như các loại oxit, nitrua, v.v. Những hợp chất có độ tinh khiết cao này có độ đồng nhất và độ ổn định rất cao, là vật liệu không thể thay thế cho nhiều ứng dụng đòi hỏi khắt khe.

Nguyên liệu thô chính cho gốm sứ tiên tiến

• Oxit: Nhôm oxit (Al2O3), Zirconi oxit (ZrO2), Berili oxit (BeO)

Gốm sứ Alumina：Đây là loại gốm sứ tiên tiến phổ biến nhất và là một trong những loại gốm sứ tiết kiệm chi phí nhất. Nó có các đặc tính tổng hợp mạnh mẽ, độ cứng cao, khả năng chịu nhiệt độ cao và cách điện. Đây là vật liệu được ưa chuộng cho nhiều ứng dụng.

Thường được sử dụng trong vật liệu chịu lửa, thành phần cách điện, chất nền, chất mài mòn

Gốm sứ Alumina

Đọc thêm: Nhôm oxit có độc không?

Gốm sứ Zirconia：Độ bền của nó thuộc hàng tốt nhất trong số nhiều loại gốm sứ, độ bền rất cao và tương thích sinh học với cơ thể con người. Đây là vật liệu gốm sứ thường được sử dụng trong nha khoa.

Thường được sử dụng trong dao gốm, ứng dụng nha khoa, bộ phận mài mòn, chất nền

Gốm sứ Zirconia

Đọc thêm: Công dụng của gốm sứ Zirconia là gì?

Gốm oxit berili：Độ dẫn nhiệt vượt trội và là một trong những vật liệu dẫn nhiệt tốt nhất trong số các vật liệu gốm đã biết. Ngoài ra, nó cũng có thể được sử dụng làm vật liệu làm chậm và phản xạ cho lò phản ứng hạt nhân. Nó rất hữu ích trong các ứng dụng hạt nhân. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng nguyên liệu thô oxit berili thường độc hại và cần đặc biệt cẩn thận trong quá trình sản xuất.

Thường được sử dụng cho các chất nền, các bộ phận chống mài mòn và các bộ phận chịu nhiệt độ cao

Đọc thêm: Vật liệu gốm nào có khả năng dẫn nhiệt tốt nhất?

• Không phải oxit: silicon carbide (SiC), silicon nitride (Si3N4), nhôm nitride (AlN), boron carbide (B4C)

Gốm silicon nitride：Có khả năng chống va đập mạnh và chống oxy hóa ở nhiệt độ cao, thường được sử dụng trong một số bộ phận có độ bền cao ở nhiệt độ khắc nghiệt, chẳng hạn như bộ phận động cơ ô tô, cánh tua-bin, ổ trục, v.v.

Gốm silicon nitride

Đọc thêm: Ứng dụng của gốm silicon nitride

Gốm silicon carbide：Đây là một trong những loại gốm cứng nhất, chỉ đứng sau kim cương về độ cứng và được gọi là “kim cương đen”.

Thường được sử dụng trong các chất nền bán dẫn, linh kiện thiết bị hóa học và vật liệu chống đạn

Gốm silicon carbide

Đọc thêm: Công dụng của gốm silicon carbide là gì?

Gốm nhôm nitrua：Độ dẫn nhiệt của nhôm nitride cũng rất tuyệt vời, là một trong những vật liệu gốm tốt nhất. Có thể dùng làm vật liệu tản nhiệt cho hầu hết các thiết bị điện công suất lớn.

Thường được sử dụng cho các chất nền tản nhiệt và các thành phần tản nhiệt

Gốm nhôm nitrua

Gốm Boron Carbide：Đây là vật liệu chống đạn tuyệt vời, được mệnh danh là "gốm chống đạn nhẹ nhất". Mật độ của nó nhỏ hơn so với vật liệu gốm thông thường, hiệu suất bảo vệ cao. Trong quân đội Hoa Kỳ, nhiều miếng đệm bảo vệ vũ khí hạng nhẹ sử dụng tấm gốm boron carbide.

Gốm Boron Carbide

Đọc thêm: Ứng dụng của boron carbide trong chống đạn

• Vật liệu tổng hợp: Vật liệu composite nền gốm

Gốm composite được làm từ nhiều loại vật liệu gốm khác nhau, kết hợp nhiều đặc tính ưu việt và bù đắp cho những nhược điểm của nhau. Phổ biến nhất là gốm alumina gia cường zirconia (ZTA) và zirconia ổn định yttria (YSZ), một loại giúp tăng cường độ dẻo dai của alumina, loại còn lại giúp zirconia ban đầu ổn định hơn.

Công nghệ chế tạo gốm sứ tiên tiến

So với gốm sứ truyền thống, quy trình chế tác gốm sứ cao cấp phức tạp và chính xác hơn, đòi hỏi sử dụng nhiều loại thiết bị kỹ thuật. Các bước chính như sau:

• Tổng hợp bột: Xử lý nguyên liệu gốm thành bột siêu mịn

Bột gốm

• Đúc: Đúc bằng phương pháp ép đẳng tĩnh, ép phun và các phương pháp khác

Khuôn ép phun gốm

• Thiêu kết: Thiêu kết ở nhiệt độ cao với khả năng kiểm soát nhiệt độ chính xác

Thiêu kết gốm tiên tiến

• Hậu xử lý: Cuối cùng, một loạt các quá trình xử lý chính xác và xử lý bề mặt được thực hiện

Gia công gốm chính xác

Bảng thông số hiệu suất gốm sứ tiên tiến

Chúng tôi đã lập bảng thông số hiệu suất của nhiều loại vật liệu gốm tiên tiến để bạn tham khảo

Phần kết luận

Gốm sứ truyền thống tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng cơ bản của đời sống với công nghệ và kinh tế tiên tiến, trong khi gốm sứ tiên tiến thúc đẩy sự phát triển của các ngành công nghiệp công nghệ cao với hiệu suất vượt trội. Cảm ơn bạn đã đọc bài viết này, hy vọng nó có thể giúp ích cho bạn.

Tìm hiểu thêm về vật liệu gốm