กระเบื้องเซรามิกทำจากหินดินดานภูเขาไฟผสมซีโอไลต์ธรรมชาติ

Abstract

ศึกษาผลกระทบของการเติมซีโอไลต์ธรรมชาติจนถึงร้อยละ 30 โดยน้ำหนัก ที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนและสมบัติเซรามิกของวัสดุหินดินดานเนื้อภูเขาไฟ ตัวอย่างกระเบื้องขึ้นรูปเหลี่ยมขนาด 100 มม. x100 มม. x7 มม. ขึ้นรูปด้วยการอัดแบบไฮดรอลิกที่ 8-9 เมกะพาสคัล แล้วเผาที่อุณหภูมิ 1,100 และ 1,150 องศาเซลเซียส คงอุณหภูมิสูงสุดไว้นาน 1 ชม. ตรวจสอบสมบัติเซรามิกประกอบด้วย ความได้ฉาก ความหนาแน่นรวม น้ำหนักสูญหายหลังเผา การหดตัวหลังเผา การดูดซึมน้ำ ความแข็งแบบชอร์ และกำลังดัด  วิเคราะห์ความคงทนต่อสารเคมี วัฎภาคแร่ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคในส่วนประกอบหลังเผาหลอมผนึก ด้วยการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ และจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดตามลำดับ พบว่ากระเบื้องเซรามิกที่ผสมซีโอไลต์ธรรมชาติร้อยละ 10 เผาที่อุณหภูมิ 1,150 องศาเซลเซียส ให้ผลการดูดซึมน้ำต่ำกว่าร้อยละ 0.5 และกำลังดัดสูง (>27 เมกะพาสคัล) จากการใช้วัสดุดิบไม่แบบดั่งเดิม ผลวิเคราะห์ตัวอย่างเผาผนึกด้วยการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์พบเกิดแร่ฮีมาไทต์และมุลไลต์ กระเบื้องดินเผาเนื้อหินที่ผลิตจากหินดินดานภูเขาไฟมีคุณลักษณะเป็นไปตามเกณฑ์มาตรฐาน มอก 2508-2555 สำหรับกระเบื้องเซรามิก

Ceramic Tile Made from Volcanic Shale and Natural Zeolite

The research studied the effects of the addition of natural Zeolite (up to 30 wt %) on the firing transformations and properties of tiles made from volcanic shale. Rectangular tile specimens measuring 100 mm x 100 mm x 7 mm were formed by uniaxial pressing at 8-9 MPa and fired at peak temperatures of 1100 °C and 1150 °C, maintaining maximum temperature for 1 hour. The specimens were tested for squareness, warpage, bulk density, weight loss, linear shrinkage, volumetric shrinkage, water absorption, Shore hardness, and modulus of rupture. Chemical resistance, mineral phases and microstructural changes of composition after sintering were analyzed by Xray diffraction and scanning electron microscopy. The results show that the tiles made with 10% Zeolite and fired at 1150 °C showed water absorption 27 MPa. The XRD results revealed development of hematite and mullite. The tiles made from volcanic shale showed characteristics in agreement with Thailand Industrial Standards 2508-2555 for ceramic tiles.