Câu 1:Sơ đồ công nghệ sản xuất gốm sứ. Các phương pháp tạo hình trong sản
xuất gốm sứ. Ưu và nhược điểm của từng phương pháp.
- Sơ đồ công nghệ sản xuất gốm sứ
1
 Các phương pháp tạo hình trong gốm sứ
 Phương pháp tạo hình đổ rót
Khi đổ rót vào khuôn thạch cao, do thạch cao có khả năng hút nước nên hồ
chuyển động theo hướng vào thành khuôn, bám vào khuôn thành một lớp
mỏng đều đặn và sít đặc, theo thời gian chiều dày lớp mộc tăng dần.
Ưu, nhược điểm: Tạo hình các sản phẩm có hình dạng phức tạp, mật độ đều
song đòi hỏi có diện tích sản xuất lớn ngay cả sản xuất đã được tự động hóa.
2
 Phương pháp dẻo
Nội dung kỹ thuật tạo hình dẻo là nghiên cứu bản chất của phối liệu dẻo nhằm
xác định đúng lực tác dụng bên ngoài hợp lý để phối liệu biến dạng dẻo theo
hình dạng mong muốn mà không bị nứt. Thừa nhận phối liệu gốm sứ là loại vật
thể dễ đàn hồi, chỉ biến dạng khi lực tác dụng bên ngoài lớn hơn hay bằng giới
hạn chảy. Giới hạn chảy phụ thuộc hàm lượng nước (giới hạn chảy giảm khi
tăng hàm lượng nước). Độ biến dạng luôn tăng khi hàm lượng nước tăng. Như
vậy mỗi loại phối liệu có thành phần, cấu trúc khác nhau sẽ tạo hình thuận lợi
ứng với một lượng nước nhất định - lượng nước ứng với trường hợp đó gọi là
độ ẩm tạo hình thích hợp.
Ưu nhược điểm: Chi phí ít, sản phẩm có thể nứt,thành dày hay mỏng, không
đều. Nhanh, đơn giản nhưng ko chính xác do phụ thuộc vào tay người làm.
 Phương pháp tạo hình ép
Chuẩn bị bột phối liệu khô (độ ẩm ≤ 3%) hoặc bán khô (độ ẩm 4 – 9%) cho
vào khuôn kim loại, ép với áp suất cao vừa đủ sẽ tạo một khối sít đặc và rắn
chắc.Phương pháp dùng để sản xuất gạch chịu lửa, ngói, gạch lát nền, ốp
tường, sứ điện dùng cho bộ phận đánh lửa (bugi), các loại sứ kỹ thuật và các
sản phẩm có hình dáng đơn giản.
Ưu, nhược điểm:

0,33
} (SiO
5
)
2
(OH)
2
4. Pirophilip: Al
2
(SiO
5
)
2
(OH)
2
5. Illit: Al
2-x
Mg
x
K
1-x-y
(Si
1,5y
Al
0,5+y
O
5
)
2
(OH)

tật tinh thể khác nhau. Dạng thông thường nhất ở khoáng sét là một số cation hoá trị lớn
(Al
3+
; Si
4+
)trong mạng tinh thể được thay thế bởi những cation kiềm hoặc kiềm thổ hoá
trị nhỏ hơn. Kết quả của quá trình này là cân bằng điện tích bị phá vỡ, khoáng sét biểu
hiện ra bên ngoài như môt điện tích âm. Trong một môi trường có điện tích, các Cation sẽ
bị kéo vào bề mặt hạt sét. Người ta đã lợi dụng đặc tính này trong quá trình tuyển lọc
khoáng sét bằng phương pháp điện phân: nếu cho huyền phù sét vào môt điện trường
mạnh, các hạt sét mang điện tích âm sẽ bị hút về dương cực và được lấy ra khỏi thiết bị ở
trạng thái có hàm lượng nước nhỏ tương tự ép lọc khung bản.
Như đã trình bày ở trên, việc hình thành những màng nước xung quanh các hạt sét có vai
trò thiết yếu đối với độ dẻo Nước là một chất lưỡng cực (dipole). Trong huyền phù sét,
các cation nói trên sẽ giữ chặt mạnh nhất nhóm (OH) - của nước, tạo ra màng nước cần
thiết cho tính dẻo. Nói chung, các ion có kích thước nhỏ và điện tích lớn ở bề mặt sét
sẽgiữ màng nước chăt hơn và số lượng nhiều hơn. Một hạt sét như vậy có thể coi như một
hạt dẻo riêng biệt.Lực để tách hai hạt dẻo như vậy phụ thuộc vào mối liên kết giữa nước
và bề mặt sét. Nếu bề mặt sét hấp phụ ion kiềm thì lớp màng nước bao quanh sẽ được
4
giữ yếu hơn là H
+
hoặc Ca
2+
chẳng hạn. Nói một cách khác, ta cần nhiều nước hơn để tạo
một phôi liệu có cùng độ dẻo từ sét H
+
hoặc sét Ca
2+
so với sét Na

- Thuyết cấu trúc nhóm: Thủy tinh không phải là một hệ hoàn toàn đồng nhất mà
gồm những hệ vi dị thể với nhau
- Thuyết cấu trúc polymer: Thủy tinh là polymer vô cơ. Có hai tính chất tương tự
polymer:
+ Nhóm tính chất thuộc mạch polymer: Độ dài, độ bền của cấu trúc sợi , tính
lưỡng chiết, không có điểm nóng cố định.
+ Nhóm tính chất ion biến tính: Tính dẫn điện, độ bền hóa và độ bền cơ.
- Thuyết cấu trúc liên tục, VĐH của Zachariasen:
+ Các nguyên tử ở trạng thái thủy tinh hay tinh thể đều tạo thành từ 3 chiều liên
tục.
+ Thủy tinh có tính dòn dễ vỡ, có trạng thái đàn hồi, không có trật tự xa nhưng
có trật tự gần => là một chất rắn vô định hình
Câu 4:Kỹ thuật phủ men và màu cho gốm sứ? Có các loại men và màu nào?
5
 Kỹ thuật phủ men
+ Nhúng toàn bộ sản phẩm vào men: mộc thô được làm sạch bề mặt rồi nhúng vào
huyền phù men, nhờ độ xốp bề mặt mộc cao huyền phù sẽ bám một lớp mỏng trên bề
mặt mộc. Khi nung lớp này sẽ nóng chảy và chảy đều trên bề mặt (một số sản phẩm
men được dội hay xối lên bề mặt mộc).
+ Dội men (đôi khi là quét) phía trong hay ngoài sản phẩm
+ Phun men: huyền phù men được phun thành lớp bụi rất đều và độ dày vừa phải
bám lên bề mặt mộc. Phun men cho năng suất và chất lượng cao, tiết liệm được
nguyên liệu.
+ Cho sản phẩm đi qua màng men mỏng theo nguyên tắc chảy tràn: đối với sản
phẩm đã nung sơ bộ như gạch men.
Ngoài ra người ta có thể kết hợp các phương pháp trên lại với nhau. Đối với
xương ít xốp thì men cần phải cho thêm một ít keo. Khi tráng men những chỗ cần
chừa trống thì thường phủ lên trước một lớp parafin hay sau đó men được lau sạch
bằng vật liệu mềm hoặc cạo men.
Men có thể được đưa lên mộc đã nung ở nhiệt độ cao, sau đó đem nung lại nhiệt

Ở nhiệt độ nung cao lửa nhất (sản phẩm bắt đầu kết khối, độ hút nước < 6,5
÷
7%),
hơi NaCl tác dụng với nước tạo NaOH và HCl, sau đó NaOH phản ứng với SiO
2
và
Al
2
O
3
tạo men muối:
2NaCl + SiO
2
+ H
2
O = Na
2
SiO
3
+ 2HCl
Có thể dùng các muối khác nhau tạo men muối.
4. Men tự tạo: phối liệu trong quá trình nung hình thành trên bề mặt sản phẩm một lớp
men nhẵn và bóng.
[Men khử, men Luster: sản xuất theo men sống và frit].
* Phân loại theo phạm vi nhiệt độ nung:
1. Men khó chảy:
Có nhiệt độ nóng chảy cao (1250 – 1450
0
C), độ nhớt lớn, thường là men kiềm
thổ, men tràng thạch, đá vôi.Chứa nhiều SiO

C
2. Men dễ chảy:
- Nhiệt độ thấp (<1250
0
C), độ nhớt khi nóng chảy nhỏ.
- Thành phần chứa ít SiO
2
, nhiều kiềm vá các oxit kim loại khác.
- Có thể chứa chì hoặc không chì.
- Nếu trong thành phần men chứa các hợp chất dễ chảy có khả năng hòa tan lớn trong
nước hoặc độc phải frit hóa.
Men frit có nhiệt độ nóng chảy nhỏ hơn men sống 60 – 80
0
C nhưng dễ lắng, cần đưa
thêm đất sét, cao lanh chưa nung để chống lắng và triệt tiêu kiềm tự do.
Thành phần men dễ chảy (frit) dùng cho sành:
1,0 RO 0,1
÷
0,4 Al
2
O
3
1,5 SiO
2
: nhiệt độ nung 900 – 1000
0
C
0
÷
0,5 B

÷
0,35 Al
2
O
3
0,6
÷
3 SiO
2
: 900 – 1000
0
C
0,75
÷
0,9 CaO 0,75
÷
0,9 B
2
O
3
 Kỹ thuật phủ màu
- Nhuộm màu phối liệu xương sản phẩm
- Trang trí trên men
- Trang trí dưới men
- Men màu
- Cho bay hơi chất màu bám lên sản phẩm ở giai đoạn nung (ít dung vì không
kinh tế)
 Các loại màu
- Men màu
- Màu cho xương

mỏng khác nhau, thậm chí để lại khoảng trống không men trên bề mặt sản
phẩm. Men co dễ dàng nhận được khi trên cùng một sản phẩm tráng hai
loại men: men nền là loại men chảy và bám tốt và có pha màu, và loại men
8
thứ hai có sức căng bề mặt lớn, khi nung chảy sẽ bị co cụm có thể kéo theo
một phần men nền.
- Men khử: tạo kim loại trong men nhờ phản ứng khử, bao gồm các loại men
ngũ sắc, Seladon (xanh ngọc do màu của Fe
2+
), đỏ Trung Quốc (huyết dụ,
màu của Cu kim loại phân tán đều).
Câu 5:Sơ đồ công nghệ tạo thủy tinh?
Câu 6:Thành phần của clinke sau khi nung? Tại sao phải hạn chế tối đa lượng
MgO và CaO tự do?
 Clike là gì?
Clinke thường ở dạng hạt có đường kính 10-40 mm được sản xuất bằng cách nung
hỗn hợp đá vôi, đất sét và quặng sắt đã nghiền mịn đến nhiệt độ kết khối ( khoảng
1450
0
C ). Chất lượng của clike phụ thuộc vào thành phần khoáng vật, hóa học và
công nghệ sản xuất. Tính chất của Ximang do chất lượng clinke quyết định.
 Thành phần hóa học của clinke
Nó được biểu thị bằng hàm lượng (%) các oxyt có trong clinke, giao động trong
giới hạn sau:
CaO: 63-66%; Al
2
O
3
: 4-8%; SiO
2

S), chiếm hàm lượng 45-60% trong hàm lượng clinke, là
khoáng quan trọng nhất của clinke, nó quyết định cường độ và các tính chất khác
của Ximang
Đặc điểm: Tốc độ rắn chắc nhanh, cường độ cao, tỏa nhiều nhiệt, dễ bị ăn mòn.
9
Nấu
Cân nhập liệu vào
lò
Nguyên liệu
thô(chính, phụ)
Thành phần
Tạo hình
Cân nhập liệu vào
lò
Gia công nguyên
liệu
Xử lý nhiệt
Phối liệu
Cân
Kiểm tra
- Belit: Silicat Canxi (C
2
S), chiếm hàm lượng 20-30% trong clinke, là khoáng qua
trọng thứ 2 của clinke
Đặc điểm: Rắn chắc chậm nhưng đạt cường độ cao ở tuổi muộn, tỏa nhiệt ít, ít bị
ăn mòn.
- Aluminat Canxi: (C
3
A), chiếm hàm lượng 4-12% trong clinke
Đặc điểm: Rắn chắc rất nhanh nhưng cường độ rất thấp, tỏa nhiệt rất nhiều và rất

nên việc giãn nở thể tích là rất mạnh làm cho nứt vỡ công trình.
Câu 7:Các phương pháp sản xuất ximang? Ưu và nhược điểm của từng phương
pháp?
Phân loại theo độ ẩm của phối liệu khi đưa vào lò nung ở VN
 PP khô (< 1%):lò quay  là pp chủ yếu trên TG & VN
- Nhằm tăng hiệu quả trao đổi nhiệt ở mức cao I trong lò quay nung
- Các qtrình biến đổi hóa lý của phối liệu khô xảy ra chủ yếu ở pha rắn, được thực hiện
trong các tbị đặc biệt (hệ thống trao đổi nhiệt kiểu treo). Phần pứ pha lỏng thực hiện
nốt trong phần lò quay.
- Nhược: trước đây, chất lượng có thấp hơn pp ướt
- Ưu: Lò quay giảm bớt chiều dài (≈ 60 – 80m), năng lượng tiết kiệm hơn so với pp
ướt, vấn đề mt dễ giải quyết hơn.
 PP bán khô ( 12 – 18%: dạng viên): với tbị nung là lò đứng (XM lò đứng)
- Phối liệu được vê thành viên (10 – 20mm), w = 12 – 16% cho vào nung trong lò
đứng.
- Nhiên liệu than cũng được tạo viên (2 – 5mm) đổ chung lẫn vào viên phối liệu.
- Nhược: Chất lượng clinker thấp, kém ổn định, năng suất thấp, ô nhiễm mt.
- Ưu: Vốn đầu tư thấp, dễ thay đổi công nghệ, dễ thay đổi chủng loại sp.
 PP ướt (18 – 45%: dạng bùn past): lò quay
10
- Phối liệu được nghiền ướt dạng bùn (past, w ≈ 45%) đi vào lò quay từ đầu phía trên,
trải qua 1 loạt biến đổi hóa lý: sấy, đốt nóng, phhủy đất sét & cacbonat canxi, kết khối
& làm nguội nhanh thành clinker.
- Áp dụng khi ngliệu khai thác bđầu có độ ẩm cao, ngliệu cc CaO ko cứng, dễ tạo
huyền phù khi nghiền ướt.
- Nhược: Lò phải đủ dài để mất nước, năng lượng tiêu tốn cao, mt ko đảm bảo
- Ưu: Cho XM có chất lượng cao do qtrình nghiền ướt cho độ mịn & đồng I phối liệu
cao.
Câu 8: Những thông số quan trọng nhất của Ximang? Ý nghĩa, vai trò, yếu tố ảnh
hưởng của mỗi thông số?Giải thích ký hiệu PCB50?

2
O tiêu chuẩn: là lượng H
2
O cần để XM tạo thành vữa có độ dẻo tiêu
chuẩn ; phụ thuộc tpk, độ mịn, lượng & loại phụ gia XM.
9. Lượng vôi (CaO) tự do và MgO tự do: là lượng CaO, MgO còn dư, ko thgia các
pư trong qtrình nung luyện clinker XMP; là chỉ tiêu qtrọng đánh giá chất lượng
clinker XMP, thể hiện mức hoàn thiện pư nung luyện clinker.
10. Nhiệt tỏa ra khi đóng rắn: PỨ hydrat hóa của XM là PỨ tỏa nhiệt. Ảnh hưởng
tới sphẩm thủy hóa các khoáng XMP, gây ứs nhiệt làm nứt vỡ, giảm chất lượng công
trình; phụ thuộc tpk, độ mịn, chủng loại & hàm lượng phụ gia XM.
11. Độ bền hóa: là khả năng chống lại tác nhân ăn mòn của đá XM trong qtrình sử
dụng; phụ thuộc tpk, tph, mật độ khối đá, chủng loại, hàm lượng phụ gia, mt ăn mòn
(mt kiềm, sunfat)
11
12. Thời gian bảo quản, sử dụng: cần bảo quản và sử dụng XMP càng nhanh càng
tốt. Trong điều kiện thông thường, thời hạn bảo quản XMP tối đa ko nên quá 6 tháng.
PC : là sphẩm nghiền mịn giữa clinker PC + phụ gia thạch cao (3 – 5% clinker)
PCB = PC + các phụ gia khác: pg đầy, pg hoạt tính (20 – 40%)
PC40: Mẫu chuẩn XMP ở đk chuẩn có cường độ nén ko dưới 40 MPa, tđương 400
kG/cm
2
.
PCB50: Là XMP trộn với phụ gia khoáng hoạt tính với mác 50 MPa.
Bài 1 tính toán CT Seger của men sứ từ tp nguyên liệu của nó:
65% orthoklaz (K
2
O.Al
2
O

3
. 2SiO
2
. 2H
2
O 103
Quắc SiO
2
168
Axit boric H
3
BO
3
99
Orthoklaz K
2
O.Al
2
O
3
. 6SiO
2
55
Bài 3:Tính khối lượng phân tử của men có CT Seger như sau:
0,3CaO 0,25Al
2
O
3
2SiO
2

2
Bài 7: Đơn phối liệu của thủy tinh có thành phần như sau:
SiO
2
71% Al
2
O
3
1,5%%
CaO 8,5% MgO 3,5% Na
2
O 15,5%
Thành phần hóa của các nguyên liệu:
SiO
2
Na
2
O CaO MgO Al
2
O
3
Fe
2
O
3
MKN
Cat 98,5 0,6 0,6 0.2 0,1
Soda 57,2 42,8
Đa voi 1,5 53,9 0.6 44
13

)
Caolin (Al
2
O
3
. 2SiO
2
.2H
2
O)
15
Cát (SiO
2
).
Bài 11: Tính toán phối liệu ximang
Giải:
Ta có:
Vì thành phần CaO, SiO
2
tự do sau khi nung clinke thường rất nhỏ, 0,7%SO
3
cũng tương
đối nhỏ nên ta có thể bỏ qua. Vậy
= 0.9
 208,15x2 – 51,36x1 =0
Và x1 + x2 = 100% => x1 = 80%, x2 = 20%
Lượng MKN là: 42,93x1+ 2,27x2 = 34,8% =>Lượng còn lại là: 65,2%
16
% các SiO
2

(5,43 – 1,7)%A 6,15%C 9,88%C
3
A
CaO còn lại là: 67,78 – (0,14 + 3,71 + 6,15) = 57,78%
%SiO
2
= 23,3%
Vì không còn CaO và SiO
2
tự do nên toàn bộ C và S đã tạo với nhau thành khoáng C
3
S
và C
2
S
Cứ 1% (a)SiO
2
kết hợp với 2,8% CaO tạo ra 3,8% C
3
S
Cứ 1% (b)SiO
2
kết hợp với 1,87% CaO tạo ra 2,87% C
2
S
Ta có hệ : a + b = 23,3
2,8a + 1,87b = 57,78
⇒ a = 15,28, b = 8,02
⇒ C
3