การศึกษาเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงเฟส โครงสร้างทางจุลภาค และสมบัติของเนื้อดินไตรแอกเซียลพอร์ซเลนที่เตรียมโดยใช้ดินขาวลำปาง และดินขาวนราธิวาส

Abstract

งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงเฟส โครงสร้างทางจุลภาคและสมบัติ ของเนื้อดินไตรแอกเซียลพอร์ซเลน ซึ่งเตรียมโดยใช้ควอตซ์เฟลด์สปาร์และดินขาวจากแหล่ง ในประเทศสองแหล่ง คือ ดินขาวลำปางและดินขาวนราธิวาส ซึ่งดินขาวทั้งสองแหล่งนี้มีแร่เด่น ที่แตกต่างกัน กล่าวคือในดินขาวลำปางประกอบด้วยแร่หลักๆ คืออิลไลต์ เคโอลิไนต์และควอตซ์ ในขณะที่ดินขาวนราธิวาส ประกอบด้วย แร่เคโอลิไนต์เป็นแร่หลักเพียงแร่เดียว โดยมีแร่อื่นๆ อีก เล็กน้อย จากการศึกษาด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์และจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่อง กวาด พบว่าในเนื้อดินที่เตรียมโดยใช้ดินขาวลำปาง (ชื่อย่อ: LM) ยอดของมุลไลต์ปฐมภูมิเริ่ม เกิดขึ้นที่อุณหภูมิเพียง 1000 °ซ.และเกิดมุลไลต์ทุติยภูมิที่อุณหภูมิ 1150 °ซ. ในขณะที่เนื้อดินที่ เตรียมโดยใช้ดินขาวนราธิวาส (ชื่อย่อ: NM) พบการเกิดทั้งมุลไลต์ปฐมภูมิและทุติยภูมิที่อุณหภูมิ ประมาณ 1100 °ซ. เนื้อดินที่เตรียมโดยใช้ดินขาวลำปางเกิดวิตทริฟิเคชันอย่างสมบูรณ์หลังการเผา ที่อุณหภูมิ 1250 °ซ. เป็นเวลา 30 นาทีและมีค่าความแข็งแรงเชิงกลสูงกว่าเนื้อดินที่เตรียมโดยใช้ดิน ขาวนราธิวาส ซึ่งเกิดวิตทริฟิเคชันอย่างสมบูรณ์หลังการเผาที่อุณหภูมิ 1300 °ซ. เป็นเวลา 30 นาที ทั้งนี้เนื่องจากการที่แร่อิลไลต์ที่มีในดินขาวลำปาง เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็น (ก) ของเหลว ซึ่งช่วย ให้การวิตทริฟิเคชันเกิดขึ้นได้ดีและ(ข) ผลึกมุลไลต์ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้แก่เนื้อดิน

A Comparative Study of Changes on Phase, Microstructure and Properties of Triaxial Porcelain Bodies Prepared from Lampang and Narathiwas China Clay

This research aims to study changes on phase, microstructure and properties of triaxial porcelain bodies prepared from quartz, feldspar and two different types of china clays containing different dominant minerals. Lampang china clay comprises of illite, kaolinite and quartz while Narathiwas china clay mainly contains kaolinite with minor amounts of other minerals. X-ray Diffraction and Scanning Electron Microscopy analysis showed that in the body containing Lampang china clay, denoted as LM, primary mullite emergs at around 1000 °C while secondary mullite is found at around 1150 °C. These mullite crystals are found at around 1100-1150 °C in the body containing Narathiwas china clay which is denoted as NM. Complete vitrification of the LM body occurs after firing at 1250 °C for 30 minutes with better flexural strength than the NM body whose complete vitrification occurs after firing at 1300 °C for 30 minutes. This is due to the ability of illite in Lampang china clay in (a) transformation to liquid and assists vitrification and (b) mullite formation which gives rise to strength in the body.