GỐM DÙNG TRONG KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ & SẢN XUẤT GỐM SỨ THEO PHƯƠNG PHÁP HIỆN ĐẠI

1. Giảng viên hướng dẫn:
TS. Trần Thị Thu Phương
Nhóm sinh viên thực hiện:
1. Huỳnh Thị Phụ
2. Bùi Thị Đầy
3. Lê Thị Hằng
4. Nguyễn Linh Nhi
5. Huỳnh Thị Thu Hằng
6. Nguyễn Thị Kim Thoa
BÁO CÁO TIỂU LUẬN
VẬT LIỆU VÔ CƠ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
KHOA HÓA

2. Mở đầu
Vật liệu gốm có rất nhiều tính quý, trong đó có đặc tính điện.
Độ dẫn điện của vật liệu gốm thay đổi trong một phạm vi khá
rộng từ dưới 10 Ω-1cm-1 đến 10−12 Ω-1cm-1. Do đó, nó được
ứng dụng nhiều trong lĩnh vực điện - điện tử.

3. ĐỀ TÀI

4. GỐM DÙNG
TRONG KỸ
THUẬT ĐIỆN
– ĐIỆN TỬ
Gốm sứ cách
điện
Gốm áp điện
Gốm tụ điện
Gốm siêu dẫn
Gốm từ tính
Gốm bán dẫn

5. GỐM SỨ CÁCH ĐIỆN
1
- Sứ cách điện là một
loại gốm dùng trong kĩ
thuật điện.
b) Tính chất
- Cách điện, có độ bền cao.
- Có sức chịu nhiệt lớn, khả năng chống chịu với thời tiết
khắc nghiệt tốt.
a) Khái niệm

6. Gốm sứ cách điện
Sứ treo
Sứ thanh Sứ đĩa
Sứ xuyên
c) Phân loại:

7. Sứ treo
Sứ xuyên
Thường dùng để dẫn nhánh hay dẫn xuyên qua tường hoặc
nhà.
Sứ treo dùng để đỡ hoặc treo đường dây truyền tải điện có điện
áp 110kV trở lên

8. - Dùng trong bugi của động cơ.
- Ngoài ra nó còn được sử dụng rộng rãi trong điện thoại di
động, hệ thống định vị tự động và máy nghe nhạc cầm tay.

9. GỐM ÁP ĐIỆN
2
- Là loại vật liệu gốm
có tính chất áp điện
như BaTiO3, PbTiO3…
- Khi áp vào vật một trường điện thì
nó biến đổi hình dạng và ngược lại khi
dùng cơ học tác động vào nó thì nó
tạo ra dòng điện.
a) Khái niệm
b) Tính chất
- Độ bền và độ nhạy cao, điện dung
lớn, ít chịu ảnh hưởng của từ trường.

10. Thiết bị cảm biến
Đầu dò siêu âm
b) Ứng dụng
- Siêu âm dò quét rất hữu ích
trong ngành điện tử y tế cho
lâm sàng các ứng dụng khác
nhau, từ chẩn đoán để điều trị
và phẫu thuật: dựa trên các lĩnh
vực siêu âm tiếng dội.
- Ứng dụng rất nhiều trong lĩnh
vực quân sự.
Gốm áp điện có thể được
sử dụng như cảm biến ứng
suất và cảm biến gia tốc, do
hiệu ứng áp điện trực tiếp.

11. Thiết bị truyền động
Bộ phận đánh lửa khí

12. d) Quy trình công nghệ cơ bản
Chọn đồng nhất PbO-ZrO2-TiO2
Nghiền ướt với etanol
Sấy khô ở 80C
Sàn rung
Tạo hình + chất kết dính hữu cơ
Nung kết khối (1200℃ − 1300℃)

13. GỐM TỤ ĐIỆN
3
Gốm tụ điện là tụ điện có chất điện môi được được
chế tạo theo công nghệ gốm.
a) Khái niệm

14. b) Đặc điểm
- Bền điện
- Bền cơ
- Màu men thường có màu tối để tăng khả năng hấp thụ
nhiệt, giảm nhanh lượng ẩm bám trên bề mặt.
- Hình dạng :thường không có dạng góc nhọn để tránh hiện
tượng điện tích tập trung.

15. Tụ cầu
Tụ sứ hình đĩa

16. GỐM TỪ TÍNH
4
a) Khái niệm
Là một loại vật liệu gốm gồm oxit sắt từ Fe2O3 hoặc Fe3O4
kết hợp với một hay nhiều nguyên tố kim loại.
b) Tính chất
- Không dẫn điện, từ tính cao và chịu nhiệt độ cao
- Tính kháng từ: từ hóa của vật liệu có thể dễ dàng đảo
ngược hướng mà không tiêu hao năng lượng.

17. GỐM TỪ TÍNH
Gốm từ tính cứng
Gốm từ tính mềm
c) Phân loại
- Ngoài oxit sắt còn có các hợp chất khác gồm bari
cacbonat (BaCO3), stronti cacbonat (SrCO3) và các hợp
chất chứa bari hay stronti.
- Gốm thường được sử dụng cho các thiết bị như đệm
nam châm tủ lạnh, đệm loa phóng thanh, động cơ điện
nhỏ, bảng hiển thị và các thiết bị không dây (tai nghe).
- Ngoài ra, chúng được sử dụng trong các dây cáp máy
tính nhằm ngăn chặn tiếng ồn điện ở tần số cao (nhiễu
tần số vô tuyến).
Thành phần
Ứng dụng

18. Sản xuất
Thiêu kết
Nghiền
Sấy phun
Nén
Tái thiêu kết
Gia công và từ hóa
Trộn bột

19. Thành phần
GỐM TỪ TÍNH MỀM
Ngoài oxit sắt còn có chứa các hợp chất niken, kẽm và
mangan.
Ứng dụng
Có độ kháng từ thấp. Chúng được sử dụng trong ngành
công nghiệp điện tử.
Biến áp Lò vi sóng Máy bay
tàng hình

20. Sản xuất
Ferrite Nam châm có từ tính cao (Magnets Ceramic)
được sản xuất bởi nung thiêu kết (ở giữa 1.000-1.350oC)
Thiêu kết(thêm Co, La)
Làm lạnh và xay
Ép khô và tái thiêu kết
Nén bột kim loại
Ủ
Gia công và từ hóa
Trộn bột

21. GỐM BÁN DẪN
5
Chất bán dẫn là vật chất có điện trở suất nằm ở giữa trị
số điện trở suất của chất dẫn điện và chất điện môi khi ở
nhiệt độ phòng: ρ = 10-4 ÷ 107 Ω.m.
Việc sử dụng gốm sứ trong ngành công nghiệp bán dẫn
ngày càng tăng do sự kết hợp mong muốn của các tính
chất điện, cơ khí, vật chất thường được tìm thấy trong đồ
gốm.

22. a) Khái niệm
Gốm bán dẫn thực chất là một mạch tích hợp IC.
IC là một thiết bị điện tử
được tạo thành từ nhiều
thành phần có chức năng
khác nhau như bóng bán
dẫn, điện trở, tụ điện,…trên
một tấm nền bán dẫn
silicon.

23. b) Ứng dụng
Oxit gốm sứ (SiO2, Al2O3)
Cacbua gốm sứ (SiC và B4C)
Nitrit gốm sứ (Si3N4, AlN, BN)
Thạch anh nóng chảy là gốm được sử dụng rộng rãi
nhất trong ngành công nghiệp bán dẫn.
SiC đã được sử dụng rộng rãi trong các lò khuếch tán
trong hơn 25 năm qua do độ tinh khiết cao và độ bền nhiệt
cao.
B4C có tiềm năng ứng dụng trong công nghệ plasma.
Silic nitrit được bắt đầu sử dụng trong ngành công
nghiệp bán dẫn như một nhiệt mở rộng, ăn mòn cao
thay thế kháng thấp cho nhôm, được sử dụng dưới
các hình thức vòng bi gốm.

24. GỐM SIÊU DẪN
6
Vật- liệu gốm siêu dẫn là vật liệu
chứa hỗn hợp các nguyên tố cấu
thành yttrium (Y), barium (Ba), oxit
kim loại đồng.
Chất- gốm này trở nên siêu dẫn ở
nhiệt độ 77K.
- Cấu trúc Perovskite.
Công- thức hóa học là YBa2Cu3O7
Khái niệm
Chất siêu dẫn là những chất tồn tại ở nhiệt độ cực
thấp, dòng điện chạy qua không có trở kháng.

25. Ứng dụng
Nam châm siêu dẫn Tàu đệm từ Yamanashi
Máy chụp hình điện nãoMáy gia tốc

26. Quy trình sản xuất
Nguyên liệu
Nghiền trộn
Sấy
Hỗn hợp các oxit
Nung
Sản phẩm dạng bột
Ray
Sấy
Nghiền
Hợp chất Perovskite

27. Thank for your
listening!

29. Giáo viên hướng dẫn: TS. Trần Thị Thu Phương
Lớp : Sư phạm Hóa K37
Nhóm thực hiện : Nguyễn Thị Thu Thảo
Lê Nữ Hoàng An
Huỳnh Thị Mỹ Duyên
Tô Tú Trân
Đào Thị Kim Thoa
Võ Thị Mỹ Linh

30. 01
• NGUYÊN LIỆU
02
• QUY TRÌNH VÀ PHƯƠNG TIỆN SẢN XUẤT
03
• MỘT SỐ NHÀ MÁY SẢN XUẤT
04
• NHỮNG THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN

31. NGUYÊN LIỆU DẺO
NGUYÊN LIỆU GẦY
CÁC NGUYÊN LIỆU KHÁC

32. Đất sét
Cao lanh
• Tạo hình phối liệu dẻoTạo điều
kiện

33. Đất sét là nhóm các khoáng aluminosilicat
ngậm nước (m Al2O3.nSiO2.pH2O), thông
thường đường kính hạt nhỏ hơn 2μm.

34. Cao lanh là một loại đất sét màu trắng, bở,
chịu lửa, với thành phần chủ yếu là khoáng
vật kaolinit.Có công thức tổng quát là:
Al2O3.2SiO2.2H2O

35. Khoáng kaolinit (chủ yếu là cao lanh) Al2O3.2SiO2.2H2O
Khoáng montmorillonit Al2O3. 4SiO2.nH2O
• độ dẻo, độ co, độ phân tán, khả năng chịu lửa v.v
Ngoài ra, còn có tạp chất vô cơ và hữu cơ như thạch anh (SiO2),
cacbonat (CaCO3, MgCO3), các hợp chất sắt Fe(OH)3, FeS2, tạp
chất hữu cơ ở dạng than bùn, bi tum v.v…
mulit (3Al2O3.2SiO2 )
• cho sản phẩm có cường độ cơ học cao và bền nhiệt

36. - Đất sét là hệ đa khoáng nên khi gia nhiệt sẽ xảy
ra quá trình hóa lý phức tạp.Khi nung nóng sẽ
xảy ra các hiện tượng chính sau đây:

37. Đkt-
130 oC
• Nước bay hơi và đất sét co lại.
200 –
400oC
• Nước hấp phụ bay hơi, chất hữu cơ bị cháy, đất sét bị co
nhiều và có ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
500 –
550oC
• Nước hóa hợp chất, kaolinit chuyển thành methakaolinit
(Al2O3.2SiO2 ) làm đất sét mất tính dẻo.
550 –
880oC
• methakaolinit bị phân hủy thành γAl2O3 và SiO2, mạng lưới
tinh thể của khoáng sét bị phá hủy làm giảm cường độ.
920 –
980oC
• γAl2O3 chuyển thành α Al2O3 . Khoáng silimanit hình thành
và có tỏa nhiệt.
1000 –
1200oC
• Chuyển khoáng silimanit thành khoáng mulit.
αAl2O3 + SiO2  Al2O3. SiO2
CaCO3  CaO + CO2 + α Al2O3
Al2O3. SiO2  3Al2O3.2SiO2

38. Nguyên
liệu gầy
Nguyên
liệu làm
đầy
Trợ
dung
Làm
nhẹ

39. Nguyên liệu gầy điển hình như tràng thạch (felspat),
thạch anh, corundum, đất sét nung (samot) hoặc các
chất thải công nghiệp như xỉ, bột cưa, tro…
Thạch anh Corundum Đất sét nung

40. là những aluminosilicat của Na, K, Ca có
công thức tồng quát là Na(AlSi3O8),
K(AlSi3O8), Ca(Al2Si2O8).
Tràng thạch thiên nhiên
(felspat)
- Tràng thạch Kali: có nhiệt độ nóng chảy khoảng
11700C ,khi nóng chảy có khả năng hòa tan SiO2, cho
phép hạ thấp nhiệt độ nung.
- Tràng thạch Natri: có nhiệt độ nóng chảy khoảng
11200C, độ nhớt bé, dễ chảy, thích hợp cho men.

41. Thạch anh (quarzit) : trong thiên nhiên tồn tại ở hai dạng
tinh thể và vô định hình.
-Dạng tinh thể: cát, thạch anh, quarzit, sa thạch,…
-Dạng vô định hình: đá cuội, điatomit,…
Thạch anh tinh thể Điatomit

42. - Các nguyên liệu tổng hợp như các oxit TiO2, Al2O3,
BeO,BaO,CaO.ZrO2, các hợp chất gây màu, điện giải,…
tùy thuộc vào mục đích điều chế gốm.

43. Chọn nguyên liệu
Xử lý, pha chế đất
Tạo hình sản phẩm
Sơ nung
Làm men, trang trí hoa văn
Nung sản phẩm
Nghiệm thu

44. Bước1: chọn nguyên liệu

45. Bước 2: Xử lý, pha chế đất
Nghiền
sơ bộ
Bổ
sung
chất
phụ
gia
Lọc
và
khử
từ
Bơm và ép
lọc nguyên
liệu cho
nhuyễn
Chuyển
nguyên liệu
vào máy
đùn ép
Băng chuyền Máy trộn đất sét Máy lọc và khử từ

46. Bước 3: Tạo hình sản phẩm
Tạo phôi đất
sét
Tạo hình Lau sản phẩm

47. Bước 4: Sơ nung
Sản phẩm được
sấy khô
Nung non
( 900oC)

48. Bước 5: Làm men, trang trí hoa văn
Sau khi sơ nung sản phẩm được tráng men và vẽ.
Vẽ
dưới
men
Vẽ
trên
men
Vẽ

49. Bước 6: Nung sản phẩm
Nung già (1380oC) Để nguội tự nhiên

50. Bước 7: Nghiệm thu
Kiểm tra chất lượng và phân loại sản phẩmCấu
trúc
nguyên
liệu
Độ
cứng
Độ sốc
nhiệt
Kiểm tra

51. Sản phẩm chất lượng cao,ít tốn thời gian và mẫu mã
phong phú.
Ít tốn nhân công, đa phần sử dụng máy móc hiện đại,
băng chuyền.
Có hệ thống xử lí ô nhiễm môi trường.

52. Lò nung truyền thống Lò nung gas

53. Công Ty TNHH Minh Long I
Công ty sản xuất bộ đồ ăn bằng
sứ cao cấp, đồ gốm mỹ nghệ
xuất khẩu đi các nước. Công ty
đầu tư máy móc, dây chuyền
sản xuất theo công nghệ hiện
đại chủ yếu của Đức và Nhật và
các nước tiên tiến khác để tạo
ra những sản phẩm chén dĩa,
bộ đồ ăn bằng sứ chất lượng
cao, được nung nhiệt độ 1380
độ C theo tiêu chuẩn của Đức.
Địa chỉ: tỉnh Bình Dương

54. Công Ty TNHH Minh Long 1
Minh Long I tập trung đầu tư công nghệ tiên tiến
để tạo ra sản phẩm gốm sứ có chất lượng cao.
Dây chuyền máy ép lực sản xuất gốm sứ của Minh
Long I.
Nhãn hiệu Minh Long được thể hiện trên từng sản
phẩm.
Một góc xưởng sản xuất của Gốm sứ Minh Long I.

55. Một số sản phẩm của công ty Minh Long I

56. Một số sản phẩm của công ty Minh Long I

57. Công nghệ sản xuất được đầu
tư đồng bộ, tiên tiến và hiện đại
hàng đầu Việt nam hiện nay.
Mặt bằng sản xuất trên
30.000 m2 được quy hoạch
và chính thức khởi công xây
dựng ngày 10 tháng 3 năm
2008.
Cho đến hết năm 2012, sản
phẩm Sứ Chu Đậu đã có mặt
và được tiêu thụ trên thị trường
của trên 20 tỉnh thành trong cả
nước, được thị trường trong
nước đón nhận và tin dùng.
Công ty cổ phần gốm sứ
Chu Đậu Hải Dương
Địa chỉ: tỉnh Hải Dương.

58. Công ty cổ phần gốm sứ Chu Đậu Hải Dương
Thiết bị phân xưởng Gia công phối liệuThiết bị phân xưởng Tạo hìnhLò nung Con lăn

59. Một số sản phẩm của công ty Chu Đậu Hải Dương

60. IV.NHỮNG THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN
Thuận lợi Khó khăn
Thuận
lợi
Nguyên liệu
và nhân lực
Kỹ thuật
Thị trường
Khó
khăn
Nguyên
liệu
Quy mô
sản xuất
Mẫu mã