Gốm thủy tinh Pyroceram là gì? Gốm Pyroceram có đặc điểm ưu việt gì?

Trong các loại nồi thủy tinh, chảo thủy tinh và các vật dụng bằng thủy tinh chịu nhiệt, chúng ta thường nghe nói đến loại vật liệu làm thủy tinh cao cấp có tên là Pyroceram. Trong bài này mình và các bạn sẽ cùng tìm hiểu thủy tinh Pyroceram là gì và những đặc điểm ưu việt của thủy tinh Pyroceram trong ứng dụng vật liệu thủy tinh chịu nhiệt và chịu va đập nhé.

Gốm thủy tinh Pyroceram là gì?

Pyroceram là một loại vật liệu được chế tạo từ thủy tinh pha với gốm, nên thường được gọi là gốm thủy tinh. Pyroceram có khả năng chịu được va đập caochịu được nhiệt độ caocác tác động do sốc nhiệt.

1. Gốm thủy tinh Pyroceram là gì?

Pyroceram, thường được gọi là gốm thủy tinh hoặc Gốm thủy tinh Pyroceram, là một loại vật liệu thủy tinh pha gốm sứ được sản xuất vào những năm 1950 bởi nhà hóa học Corning Glass.

Pyroceram-la-gi-thuy-tinh-pyroceram-co-tot-khong

Thủy tinh Pyroceram là gì? Ứng dụng của thủy tinh Pyroceram trong các thiết bị chịu nhiệt và cường lực

Trong quá trình nghiên cứu về kính quang học, hai nhà hóa học S. Donald Stookey, Corning Glass đã phát hiện ra vật liệu Pyroceram một cách vô tình khi một mảnh kính cực nóng không hề bị vỡ khi bị rơi. Tài liệu mới này đã được NASA phân loại là một loại gốm thủy tinh và được sản xuất bởi sự kết tinh có kiểm soát.

Pyroceram 9606 được chứng nhận là một tiêu chuẩn tham chiếu sau khi được sử dụng không chính thức trong hơn 30 năm trong các môi trường ứng dụng vật liệu chịu được nhiệt độ cao yêu cầu làm việc ở nhiệt độ khoảng 1.000°C (1832°F).

 

2. Lịch sử của Pyroceram (gốm thủy tinh)

Quay trở lại năm 1952, hai nhà hóa học Corning Glass, Don Stookey, đang làm thí nghiệm thường lệ của mình, khi ông đang đặt một mẫu kính quang trong lò ở nhiệt độ 600°C (1112°F). Bất ngờ bộ điều khiển trong lò bị hỏng và nhiệt độ vô tình tăng lên đến 900°C (1652°F).

Khi Don Stookey mở cửa lò, anh ngạc nhiên khi thấy rằng Silicat Lithium đã được chuyển đổi thành một cái đĩa, màu trắng sữa. Trong khi cố gắng gỡ bỏ nó, anh ta vô tình làm rơi nó và ngạc nhiên khi nhận ra rằng mảnh thủy tinh này không bị vỡ – thay vì vỡ vụn như một mảnh thủy tinh bình thường.

Điều đó đánh dấu sự phát minh ra gốm sứ tổng hợp đầu tiên từ trước đến nay, sau này được Corning đặt tên là Pyroceram. Vật liệu sáng tạo này không chỉ cứng hơn so với thép carbon cao mà còn nhẹ hơn nhôm, mà còn cứng hơn nhiều so với thủy tinh soda-lime thông thường.

Cuối cùng, Pyroceram được sử dụng trong một loạt các ứng dụng từ lò vi sóng đến phòng thí nghiệm hóa học và chóp nón mũi tên lửa.

Corningware là gì?

Vào năm 1959, Corning đã đưa ra dòng sản phẩm phục vụ nổi tiếng có tên Corningware sử dụng Pyroceram.

Nói cách khác, Corningware cũng chính là một dòng vật liệu phát triển từ Pyroceram và có những đặc tính ưu việt về nhiệt độ hơn như khả năng chịu nhiệt cao hơn, chống sốc nhiệt (khi thay đổi môi trường từ lạnh sang nóng đột ngột)

Noi-thuy-tinh-Corningware-la-gi

Thủy tinh Corningware là gì? Corningware là dòng gốm thủy tinh cao cấp của Pyroceram

Corningware ngày nay là một thương hiệu đồ gia dụng cao cấp làm từ thủy tinh Pyroceram chống sốc nhiệt đặc biệt, mà các bạn có thể thấy được bày bán khá phổ biến trên thị trường hiện nay.

Theo sự tìm hiểu của mình, Coringware là tiền đề để chế tạo các loại vật liệu kính Gorilla Glass, một loại kính rất cứng nhưng siêu mỏng (Ultrathin) => được dùng rất nhiều trong màn hình các dòng điện thoại cao cấp như Iphone, Samsung Galaxy, Lumia và rất nhiều dòng điện thoại cao cấp khác.

Bạn có thể xem bài gốc tại: The fascinating science of Gorilla Glass

 

Tiếp nối đà thành công với sự phát minh ra vật liệu Pyroceram, Corning đã khởi xướng các nỗ lực nghiên cứu và phát triển (R & D) toàn diện để tìm thêm nhiều cách làm vật liệu kính mạnh hơn.

Sau đó, các nhà khoa học của công ty đã phát hiện ra một chất liệu khác gọi là Chemcor bằng cách đổ kính chứa oxit nhôm trong bồn tắm muối kali nóng. Việc bổ sung oxit nhôm được cho là làm cho kính cực kỳ bền và đồng thời rất linh hoạt. Tuy nhiên, do chi phí cao, Chemcor không thể tiếp thị thành công.

 

3. Tính chất vật liệu của Gốm thủy tinh Pyroceram

Gom-thuy-tinh-Pyroceram-la-gi-chiu-va-dap-manh-va-nhiet-do-cao

Gốm thủy tinh Pyroceram có tính cường lực, chịu va đập và chịu được nhiệt độ rất cao

1. Gốm thủy tinh Pyroceram là gì, làm từ thành phần vật liệu nào?

Pyroceram là một loại gốm thủy tinh trong suốt, có thể tạo ra một nguồn ánh sáng đẹp ​và tạo ra một bầu không khí ấm áp với một màu hổ phách màu nhạt. Các tính chất hóa học và vật lý của Pyroceram đã được thử nghiệm theo các đặc tính của NF, DIN, EN hoặc ISO.

Pyroceram được làm từ thủy tinh Aluminosilicate Magiê với Titania làm chất tạo mầm, và pha tinh thể chính đã được xác định là cordierite (2MgO-2Al 2 O 3 -5SiO 2 ). Vật liệu được gia công và khắc để làm phẳng bề mặt.

Gốm thủy tinh Pyorceram đã trải qua thử nghiệm kỹ thuật rộng rãi như sau:

  • Kiểm tra tỷ lệ ứng suất không đổi theo tiêu chuẩn ASTM.
  • Kiểm tra độ bền kéo theo phương pháp thử ASTM ở ba điều kiện thử nghiệm: nhiệt độ phòng / nước cất, 93 ° C (200 ° F) / nước cất, và 274 ° C (525 ° F) / không khí xung quanh.
  • Thử nghiệm nén ở nhiệt độ phòng trong nước cất với ‘tăng cường,’ mẫu thử theo phương pháp thử nghiệm SACMA SRM-1.
  • Thử nghiệm cắt ở nhiệt độ phòng trong nước cất theo phương pháp thử ASTM D 5379.
  • Kiểm tra độ bền đứt gãy bằng cách sử dụng hai phương pháp: dầm đơn cạnh trước (SEPB) theo phương pháp thử ASTM C 1421 và phương pháp dầm chữ V cạnh đơn.
  • Thử nghiệm mô đun đàn hồi bằng cách sử dụng kích thích xung (ASTM C 1259) và đo biến dạng.
2. Tính chất vật liệu của Gốm thủy tinh Pyroceram:

Các thông số này rất chi là.. kỹ thuật 🙂 . Các bạn có thể click vào mũi tên bên dưới để xem thêm nhé!

>> Click xem thêm: Các thuộc tính kỹ thuật của Gốm thủy tinh Pyroceram

Bảng sau đây cho thấy các thuộc tính khác nhau của Pryoceram ® lll cùng với kích thước của nó.

Thuộc tính nhiệt

Sử dụng liên tục700 ° C (1292 ° F)
Thời gian hạn chế, sử dụng cao điểm800 ° C (1472 ° F)
Kháng gradient nhiệtΔT tối đa = 700 nghìn
Nhiệt độ trung bình (20 ° đến 100 ° C)0,8 (J / g. K)
Nhiệt kháng sốcΔT tối đa = 700 nghìn
Hệ số giãn nở nhiệt [20 đến 700 ° C (68 đến 1292 ° F)]0 ± 3,0 x 10 -7 K -1

Tính chất hóa học

Kháng kiềm (ISO 695)Lớp 1
Khả năng chịu nước (ISO 719)
Kháng axit (DIN 12 116)

Tính chất quang học

Ảnh hệ số đàn hồi3,11 (Brewster)
Số ABBExấp xỉ 55,4
UV truyền ở độ dày 3mm<1% (bước sóng <355 µm)
Chỉ số khúc xạxấp xỉ 1,55

Thuộc tính điện

Hệ số tản (ở 102 Hz)40 x 10 -3
Hằng số điện môi (ở 102 Hz)8.1
Điện trở suất, trong đó ρ nằm trong Ω.cmlog10 ρ 6.8 ở 250 ° C (482 ° F)

Tính chất cơ học

Tỷ lệ Poisson (µ)0,25
Ứng suất uốn tối thiểu> 110 MPa
Mô-đun xoắn (G =)37,8 GPa
Khối lượng cụ thể2,55
Độ cứng Knoop (tải 1 N)705
Mô-đun của Young (E =)94,3 GPa

Thứ nguyên

Kích thước tờ tối đa2005x1100mm
Độ dày kínhCó sẵn trong 3, 4 hoặc 5mm
Cắt kích cỡCó thể tùy chỉnh

Nguồn: azom.com

 

4. Ứng dụng của Gốm thủy tinh Pyroceram

Vật liệu gốm thủy tinh sáng tạo, Pyroceram, được sử dụng trong các ứng dụng sau:

  • Các sản phẩm thủy tinh chịu nhiệt: dụng cụ nấu ăn, kính chịu nhiệt và cường lực.
  • Trong lò vi sóng: cửa kính, đĩa xoay và các bộ phận khác.
  • Trong đĩa nóng và máy khuấy trong phòng thí nghiệm hóa học và sinh học.
  • Các bộ phận bên trong trong tên lửa.’

 

Lời kết

Qua các thông tin khá sâu về kỹ thuật như trên, mình hy vọng các bạn đã hiểu rõ gốm thủy tinh Pyroceram là gì và vì sao gốm thủy tinh Pyroceram được ứng dụng rất rộng rãi trong sản xuất  các sản phẩm thủy tinh có tính cường lực, chịu nhiệt độ cao và chịu sốc nhiệt tốt. Thân mến!

 

Gốm thủy tinh Pyroceram là gì? Gốm Pyroceram có đặc điểm ưu việt gì?
4.8 (96%) 5 votes
Jasmine Le
 

Click Here to Leave a Comment Below 0 comments

Leave a Reply: