Giống như bất kỳ vật liệu nào khác, khi bạn cho gốm vào nhiệt độ cực cao, cuối cùng nó sẽ tan chảy.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá tất cả các sự thật về điểm nóng chảy của gốm sứ. Ngoài ra, chúng ta cũng sẽ khám phá điểm mạch nha của nhiều loại vật liệu gốm sứ khác nhau.
Gốm nhôm nitrua có điểm nóng chảy rất cao
Điểm nóng chảy của gốm là gì?
Hầu hết đồ gốm không có một điểm nóng chảy mà thay vào đó phá vỡ hoặc giữ nguyên cấu trúc tinh thể của chúng ở nhiệt độ cao.
Gốm sứ nói chung có điểm nóng chảy cao hơn, trên 2000℃ và do đó phù hợp cho các ứng dụng nhiệt độ cao. Điều quan trọng nữa là phải hiểu rằng gốm sứ, trái ngược với kim loại, sẽ không bị nóng chảy.
Thay vào đó, chúng trải qua quá trình chuyển đổi dài hơn và đôi khi có thể mềm và chuyển sang dạng nhớt mà không chuyển hoàn toàn sang trạng thái lỏng. Điểm nóng chảy của một loại gốm nhất định có thể bị ảnh hưởng bởi các thành phần cấu tạo, tạp chất hóa học và điều kiện nung.
Biết được những nhiệt độ này sẽ giúp bạn xác định được vật liệu gốm tốt nhất để sử dụng cho dự án của mình, đặc biệt là trong một môi trường nhất định.
Ví dụ về vật liệu gốm và điểm nóng chảy của chúng
|
Loại gốm |
Điểm nóng chảy (°C) |
Điểm nóng chảy (°F) |
|
Nhôm oxit (Al2O3) |
2072 |
3761 |
|
Zirconia (ZrO2) |
2715 |
4919 |
|
Silic (SiO2) |
1713 |
3115 |
|
Mullit (3Al2O3·2SiO2) |
1850 |
3362 |
|
Sứ |
1700-1800 |
3092-3272 |
|
Thủy tinh |
1000-1500 |
1832-2732 |
|
Đất sét (thay đổi) |
1000-1300 |
1832-2372 |
|
Cacbua Silic (SiC) |
2730 |
4946 |
|
Silic Nitride (Si3N4) |
1900 |
3452 |
|
Magnesia (MgO) |
2800 |
5072 |
|
Macor |
800 |
1472 |
|
Nhôm Nitrua |
2200 |
3992 |
|
Titan cacbua (TiC) |
3160 |
5720 |
|
Hafni cacbonitride (HfCN) |
4110 |
7430 |
|
Niobi cacbua (NbC) |
3490 |
6314 |
|
Hafni nitrua (HfN) |
3385 |
6125 |
|
Zirconium Boride (ZrB2) |
3245 |
5873 |
|
Titan boride (TiB2) |
3225 |
5837 |
|
Titan Nitride (TiN) |
2950 |
5342 |
|
Niobi Boride (NbB)2) |
3050 |
5522 |
|
Zirconium Nitride (ZrN) |
2950 |
5342 |
|
Nitrua Tantalum (TaN) |
2700 |
4892 |
|
Boride tantali |
3040 |
5504 |
|
Vanadi Cacbua (VC) |
2810 |
5090 |
|
Vanadi Nitride (VN) |
2050 |
3722 |
|
Hafni Cacbua (HfC) |
3958 |
7156 |
|
Cacbua Tantali (TaC) |
3768 |
6814 |
Vật liệu gốm và biểu đồ đường điểm nóng chảy của chúng (°C)
Vật liệu gốm và biểu đồ đường điểm nóng chảy của chúng (°F)
Điểm nóng chảy của gốm sứ xác định công dụng như thế nào
– Ứng dụng nhiệt độ cao
Gốm sứ có điểm nóng chảy cao, chẳng hạn như alumina hoặc zirconia, được lựa chọn cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng chịu nhiệt độ cao. Ví dụ, trong lớp lót lò, các bộ phận lò nung hoặc trong động cơ máy bay, nơi chúng phải chịu đựng các điều kiện khiến kim loại nóng chảy.
– Cách điện
Khi làm việc với các bộ phận điện, bạn sẽ được hưởng lợi từ gốm như alumina hoặc silicon nitride vì chúng là chất cách điện tốt ngay cả ở nhiệt độ cao. Chúng trơ với nhiệt vì điểm nóng chảy của chúng cực kỳ cao, do đó có thể áp dụng trong chất cách điện, bugi và các sản phẩm điện khác. Độ tin cậy này rất cần thiết cho các ngành công nghiệp như điện tử và phát điện vì sự dao động về nhiệt độ và cách điện có thể dẫn đến hỏng hóc.
–Khả năng chống mài mòn
Khi bạn cần vật liệu để chống mài mòn, bạn hãy chọn gốm như silicon carbide hoặc boron carbide, có điểm nóng chảy cao. Những loại gốm này có thể được sử dụng làm dụng cụ cắt, chất mài mòn và áo giáp, nơi chúng không bị phân hủy khi sử dụng hoặc chịu ứng suất. Điều này giúp kéo dài độ bền của các dụng cụ và thành phần tiếp xúc với gốm do vật liệu đã sử dụng có điểm nóng chảy cao.
– Độ ổn định hóa học
Khi nói đến hóa học, bạn sẽ nghĩ đến gốm sứ như titan cacbua hoặc magnesia, những chất có thể chịu được nhiệt độ cao và tác nhân ăn mòn. Những đặc tính này làm cho chúng trở nên lý tưởng để sử dụng trong thiết bị xử lý hóa học, nồi nấu kim loại và đồ dùng trong phòng thí nghiệm. Bằng cách chọn gốm sứ có nhiệt độ nóng chảy cao, bạn có thể tránh được sự xuống cấp của thiết bị kim loại, nếu không thì sẽ làm cho các hoạt động trở nên đáng tin cậy.
Câu hỏi thường gặp.
1. Điểm nóng chảy cao nhất của gốm là bao nhiêu?
Nhiệt độ cao nhất có thể đạt được đối với gốm sứ là khoảng 3160 độ C, đối với các vật liệu như Titan cacbua (TiC).
2. Vật liệu gốm có thể chịu được nhiệt độ nào?
Vật liệu gốm có thể chịu được nhiệt độ lên tới khoảng 3.160 °C, tuy nhiên điều này thay đổi tùy theo loại gốm.
3. Gốm sứ sẽ nứt ở nhiệt độ nào?
Gốm sứ nhạy cảm với nhiệt; nó có khả năng nứt khi chịu sốc nhiệt trong phạm vi nhiệt độ từ 500°C đến 1.000°C, hoặc khoảng 932°F đến 1.832°F.
4. Tại sao gốm sứ không dễ tan chảy?
Gốm sứ không dễ nóng chảy vì chúng là ion và cộng hóa trị, và cần rất nhiều nhiệt để phá vỡ chúng.
5. Gốm có thể vỡ vì nhiệt không?
Có, gốm có thể vỡ do nhiệt nếu chịu tác động sốc nhiệt hoặc khi nhiệt độ thay đổi đột ngột, dẫn đến nứt.
Phần kết luận
Bạn có thể chọn vật liệu tốt nhất cho các ứng dụng nhiệt độ cao bằng cách biết nhiệt độ nóng chảy của gốm sứ. Điều này đảm bảo hiệu suất, độ an toàn và độ bền trong nhiều lĩnh vực, bao gồm điện tử và hàng không vũ trụ.