بررسی رفتار استحکام فشاری و مقاومت به سایش کاشی کف در دماهای تف جوشی مختلف

الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

هاجر احمدی مقدم ¹ (گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد)
مهدی عبداللهی ² (دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد؛ ایران)

تاريخ الإرسال : 21 الأحد , رمضان, 1440 تاريخ التأكيد : 03 الإثنين , محرم, 1441 تاريخ الإصدار : 24 الأربعاء , صفر, 1441

الکلمات المفتاحية: استحکام فشاری, مقاومت سایشی, کاشی کف, دمای تف جوشی, چگالش,

ملخص المقالة :

کنترل فرآیند تولید کاشی­های کف برای دست­یابی به خواص مناسب اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق، تأثیر دمای تف­جوشی بر رفتار چگالش و خواص مکانیکی بدنه کاشی کف بررسی گردید. به این منظور نمونه­های تهیه شده با روش پرس تک محوره در محدوده دمایی 900 تا ºC 1200 به مدت 2 ساعت تف­جوشی شدند. طبق نتایج حاصل از آنالیز اشعه ایکس، فازهای کوارتز و مولایت به عنوان فازهای اصلی در بدنه­های کاشی کف شناسایی گردید. بیش­ترین مقدار چگالی، انقباض خطی و استحکام فشاری برای نمونه­ی تف جوشی شده در دمای ºC 1150 حاصل شد و این نمونه کم­ترین درصد تخلخل (5/0 درصد) و جذب آب (3/0 درصد) را داشت. طبق نتایج به دست آمده چگالی و استحکام فشاری نمونه­ تف­جوشی شده در دمای ºC 1200 با کاهش قابل توجهی همراه بود. وجود حفره و ترک در ریزساختار این نمونه را می­توان به پدیده تف جوشی بیش از حد نسبت داد. طبق نتایج حاصل از این تحقیق، می­توان یک ارتباط خطی با شیب زیاد بین استحکام فشاری و چگالی نمونه­ها برقرار نمود که بیان­گر وابستگی شدید استحکام فشاری به چگالی آن­ها می­باشد. مقاومت سایشی بالا در نمونه­ تف­جوشی شده در دمای ºC 1200 می­تواند به دلیل سطح شیشه­ای و زجاجی آن باشد.

المصادر:

1- M. Dondi, M. Raimondo, and C. Zanelli, "Clays and bodies for ceramic tiles : Reappraisal and technological classification," Applied Clay Science, vol. 96, pp. 91–109, 2014.    

2- D. Gabaldón-Estevan, E. Criado, and E. Monfort, "The green factor in European manufacturing : a case study of the Spanish ceramic tile industry," Journal of Cleaner Production, vol. 70, pp. 242–250, 2014.

3- W. Wang, W. Chen, H. Liu, and C. Han, "Recycling of waste red mud for production of ceramic floor tile with high strength and lightweight," Journal of Alloys and Compounds, vol. 748, pp. 876–881, 2018.

4- B. Stawiski, and T. Kania, "Testing quality of ceramic tiles in order to evaluate condition of the manufacturing process," Procedia engineering, vol. 161, pp. 937–943, 2016.          

5- J. L. Amorós, E. Blasco, A. Moreno, and M. P. Gómez-Tena, "Sintering of raw glazes for floor and porcelain tiles : A non-isothermal kinetic model," Ceramics International, vol. 42, pp. 16169–16179, 2016.

6- M. Awaad, S.M. Naga, and N.El-Mehalawy, "Effect of replacing weathered feldspar for potash feldspar in the production of stoneware tiles containing fish bone ash," Ceramics International, vol. 41, pp. 7816–7822, 2015.  

7- D. Gouvea, T.T. Kaneko, H. Kahn, E. de Souza Conceição, and J.L. Antoniassi, "Using bone ash as an additive in porcelain sintering," Ceramics International,  vol. 41, pp. 487–496, 2015.         

8- K. Dana, S. Das, and S.K. Das, "Effect of substitution of fly ash for quartz– in triaxial kaolin quartz feldspar system," Journal of the European Ceramic Society, vol. 24, pp. 3169–3175, 2004. 

9- Y. Luo, S. Zheng, S. Ma, C. Liu, and X. Wang, "Ceramic tiles derived from coal fly ash : Preparation and mechanical characterization," Ceramics International, vol. 43, pp. 11953–11966, 2017.     

10- B. C. A. Pinheiro, and J. N. F. Holanda, "Obtainment of porcelain floor tiles added with petroleum oily sludge," Ceramics International, vol. 39, pp. 57–63, 2013.

11- B. Cicek, E. Karadagli, and F. Duman, "Valorisation of boron mining wastes in the production of wall and floor tiles," Construction and Building Materials, vol. 179, pp. 232–244, 2018.      

12- M. A. S. Schettino, F. B. Siqueira, and J. N. F. Holanda, "Densification behavior of floor tiles added with sugarcane bagasse ash waste," Ciência & Tecnologia dos Materiais, vol. 28, pp. 60–66, 2016.       

13- W.M. Carty, and U. Senapati, "Porcelain—raw materials, processing, phase evolution, and mechanical behavior," Journal of the American Ceramic Society, vol. 81(1), pp. 3-20, 1998.    

14- M. N. Rahaman, "Ceramic Processing and Sintering", Marcel Dekker, New York, 1995.

15- H. Wang, M. Zhu, Y. Sun, R. Ji, L. Liu, and X. Wang, "Synthesis of a ceramic tile base based on high-alumina fly ash," Construction and Building Materials,  vol. 155, pp. 930–938, 2017.        
 

16- A .De Noni Jr, D. Hotza, V.C. Saler, E.S. Vilches, "Influence of composition on mechanical behaviour of porcelain tile. Part I: Microstructural characterization and developed phases after firing," Materials Science and Engineering: A, vol. 527, p. 11730, 2010.     

17-  س. امیری، م.ح. پایدار، "مقایسه خصوصیات مکانیکی، الکتریکی و پایداری شیمیایی الکترولیت های کامپوزیتی هادی پروتون (BaCe_0.7Zr_0.1Y_0.2O_3-δ(BCZY7)-(Li/Na)₂CO₃ ) تولید شده به روش های مخلوط سازی مکانیکی و غوطه وری در مذاب"، مجله مواد نوین، دوره 9، شماره 34، ص30-17،زمستان 1397.