วิธีการใช้กระเบื้องเพื่อทดสอบการเคลือบ

วิธีการทดสอบเคลือบโดยใช้กระเบื้อง

กระเบื้องที่เราสร้างขึ้นเพื่อทดสอบนั้นมีหลากหลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับการออกแบบให้เหมาะสมกับการใช้ทดสอบเรื่องอะไรบ้าง เช่น กระเบื้องสำหรับทดสอบการหดตัวของดินหลังเผาบิสกิต , สำหรับทดสอบการหดตัวของดินหลังเผาเคลือบ , สำหรับทดสอบค่า COE สัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน (Thermal expansion coefficient- COE)

วิธีการทำกระเบื้องสำหรับทดสอบอย่างง่าย

เริ่มจะการทำชิ้นกระเบื้องสำหรับทดสอบโดยการหล่อเป็นแผ่นบางๆ แล้วนำมาตัดตามขนาดที่ต้องการจะทดสอบ

จากรูปจะทำการตัดเป็นแผ่นสี่เหลี่ยมพื้นผ้า ยาว15 เซนติเมตร กว้าง 3 เซนติเมตร แล้วทำมาร์คจุดทดสอบให้มีระยะห่างกัน 10 เซนติเมตร เพื่อง่ายต่อการคำนวณหาค่าการหดตัวของหลังเผาบิสกิตดินที่ใช้ และหลังเผาเคลือบแล้วสามารถนำมาคำนวณหาการหดตัวของดินที่ใช้ว่ามีการเปลี่ยนแปลงการหดตัวหรือไม่

จากคือตัวอย่างเบื้องที่ผ่านการเผาบิสกิตแล้ว ซึ่งจะมีขนาดและความลดลงเราสามรถหาค่าการหดตัวหลังเผาบิสกิตได้จากตัวอย่างประเภทนี้ โดยจะนำชิ้นที่สมบูณร์ไม่บิดงอ แตกหัก มาใช้ในขั้นตอนต่อไป

ตัวอย่างการคำนวณหาค่า

วิธีคำนวณ
คำนวณหาค่าการหดตัวหลังเผาบิสกิตของชิ้นทดสอบแต่ละชิ้นจากสูตร แล้วหาค่าเฉลี่ย
การหดตัวหลังอบ, ร้อยละ Sd = ((Lp-Ld)/Lp ) x 100
เมื่อ Lp คือ ความยาวของระยะอ้างอิง (10เซนติเมตร)
Ld คือ ความยาวหลังเผาบิสกิตของระยะอ้างอิง เป็น เซนติเมตร

จากรูปคือกระเบื้องที่ผ่านการเผาเคลือบแล้ว สามรถนำมาวิเคราะห์ ความเข้ากันได้ของเคลือบกับดินที่เราใช้ได้ โดยดูจากความสมบูรณ์ของชิ้นงาน เช่นผิวเคลือบมีตำหนิอะไรบ้าง เช่น

–ตามด ซึ่งอาจเกิดจากสารอินทรีภายในชิ้นงานถูกเผาไหม้กลายเป็นไอดันชั้นเคลือบขึ้นมา หรือเคลือบเราไหลตัวไม่ดีพอที่จะไหลกลับมาปิดรูที่สารอินทรีดันขึ้นมาในระหว่างการหลอม

–เคลือบแตกราน เกิดจากเคลือบมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวสูงกว่าเนื้อดิน จะทำให้เกิดการรานตัว

–เคลือบร่อน เกิดจากดินมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวสูงกว่าเคลือบ จะทำให้เกิดการร่อนของเคลือบได้

ภาพตัวอย่างเคลือบร่อนและเคลือบราน

ในผลิตภัณฑ์เซรามิกที่มีผิวเคลือบเพื่อสร้างความสวยงามนั้น ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของเนื้อดินควรมีค่าสูงกว่าของสีเคลือบเพื่อให้ที่ชั้นเคลือบอยู่ในสภาพของแรงอัด (compressive) แต่ไม่ควรให้มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของเนื้อดินสูงกว่าชั้นเคลือบมากเกินไป เพราะจะทำให้เกิดปัญหาเคลือบร่อน (peeling) ภายหลังการเผาขึ้นได้

แต่ถ้าชั้นเคลือบมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนสูงกว่าเนื้อดิน ชั้นเคลือบจะอยู่ในรูปของแรงดึง (tension) ซึ่งจะทำให้เกิดปัญหาผิวเคลือบราน (crazing) ซึ่งจะทำให้เกิดปัญหาเวลานำไปใช้งานได้

ตัวอย่างเคลือบราน

และการทำกระเบื้องในลักษณะนี้ยังสามารถทดสอบหาค่า COE โดยใช้เครื่อง Dilatometer ได้ และหารค่า มอดุลัสแตกร้าว (Modulus of Rupture – MOR) โดยใช้เครื่อง เดซิกเคเตอร์ และสามารถหาค่า ความบิดเบี้ยว (Warpage)

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.