Cao lanh, được đặt theo tên làng Gaoling ở Tĩnh Đức Trấn, Giang Tây, là “vật liệu linh hồn” của gốm sứ. Thành phần chính của nó là kaolinit (công thức hóa học Al₂[(OH)₄/Si₂O₅]), được hình thành do quá trình phong hóa của fenspat và các khoáng chất silicat khác. Nó có kết cấu mịn, tinh khiết với cả tính dẻo và tính chịu lửa. Từ gốm sứ cổ đại đến các ứng dụng hiện đại trong sản xuất giấy, hóa chất và hàng không vũ trụ, cao lanh vẫn là “nhà vô địch vô hình” trong ngành công nghiệp.
Sáu đặc điểm công nghệ cốt lõi của cao lanh
Độ trắng và độ sáng: “độ tinh khiết” quyết định chất lượng
Độ trắng tự nhiên: Độ trắng sau khi sấy ở 105°C. Các tạp chất (như Fe₂O₃, MnO₂) sẽ làm cho nó có màu vàng, nâu, v.v.
Độ trắng nung: Độ trắng sau khi nung ở nhiệt độ 1300℃ ảnh hưởng trực tiếp đến độ bóng của gốm sứ và lớp phủ. Độ trắng của cao lanh chất lượng cao sau khi nung có thể đạt hơn 90%.
Độ sáng: Khả năng phản xạ dưới ánh sáng có bước sóng 4570Å, đặc biệt quan trọng trong ngành sản xuất giấy.
Phân bố kích thước hạt: “tiêu chuẩn vàng” cho các ứng dụng công nghiệp
Các hạt càng mịn (ví dụ nhỏ hơn 2μm), độ dẻo và độ huyền phù càng mạnh. Ví dụ, Hoa Kỳ yêu cầu hơn 90% hạt cao lanh được sử dụng trong lớp phủ phải nhỏ hơn 2μm.
Công nghệ kiểm soát kích thước hạt (như nghiền dầu-nước và tách từ để loại bỏ sắt) là chìa khóa để tăng giá trị gia tăng.
Tính dẻo: “Ma thuật” của việc tạo hình gốm
Chỉ số dẻo (sự khác biệt giữa độ ẩm giới hạn lỏng và giới hạn dẻo) và chỉ số (khả năng chống biến dạng) là các thông số cốt lõi. Kaolin có độ dẻo cao (chỉ số >15) cho phép định hình dễ dàng và chống nứt.
Liên kết và bám dính: Chất kết dính cho các công thức công nghiệp
Tính chất liên kết là cường độ sau khi trộn với vật liệu không phải nhựa (như cát thạch anh). Lượng cát càng nhiều thì tính chất liên kết càng mạnh.
Độ nhớt ảnh hưởng đến tính lưu động của bùn. Lớp phủ làm giấy yêu cầu độ nhớt thấp tới 0,5Pa·s (lớp phủ tốc độ thấp).
Tính chất sấy và thiêu kết: sự chuyển đổi từ đất sét sang sứ
Co ngót khi sấy: Tỷ lệ co ngót tuyến tính là 3%-10%. Co ngót quá mức có thể dễ dàng gây nứt thân gốm.
Độ chịu lửa: Độ chịu lửa của cao lanh nguyên chất đạt tới 1700℃, tạp chất sẽ làm giảm đáng kể khả năng chịu nhiệt độ cao của nó.
Hấp thụ và cách nhiệt
Cao lanh có khả năng hấp phụ ion yếu, nhưng sau khi biến tính, nó có thể được sử dụng trong lĩnh vực bảo vệ môi trường (như xử lý nước thải).
Nó có khả năng cách điện tuyệt vời và là vật liệu quan trọng để sản xuất sứ điện cao thế và linh kiện vô tuyến.
Công dụng chính của cao lanh
- Ngành gốm sứ (chiếm khoảng 40%):Gốm sứ hàng ngày, gốm sứ xây dựng và sứ điện đều dựa vào đặc tính tạo hình và chịu nhiệt độ cao của cao lanh.
- Sản xuất giấy và chất phủ (chiếm khoảng 30%):Là chất độn và lớp phủ, cao lanh làm tăng độ bóng và mịn của giấy.
- Vật liệu chịu lửa:Gạch chịu lửa, nồi nấu kim loại, v.v. cần chịu được nhiệt độ cao trên 1600℃ và cao lanh là nguyên liệu thô cốt lõi.
- Lĩnh vực vật liệu mới: Kaolin biến tính được sử dụng để gia cố cao su và làm đầy nhựa, trong khi kaolin nano được sử dụng trong y sinh học.
- Bảo vệ môi trường và năng lượng: Công nghệ tận dụng toàn diện chất thải giúp giảm lãng phí tài nguyên.
Phần kết luận
Từ “công thức nhị phân” của lò nung cổ ở Cảnh Đức Trấn đến công nghệ nano hiện đại, giá trị của cao lanh đã liên tục được định nghĩa lại. Hơn nữa, với các chính sách môi trường chặt chẽ hơn và nhu cầu ngày càng tăng đối với vật liệu mới, chế biến sâu và tái chế cao lanh sẽ trở thành một hướng đi mới cho ngành công nghiệp. bột EPIC chuyên nghiền siêu mịn các loại khoáng chất. Giúp bạn giải quyết các vấn đề khác nhau, nếu bạn cần, vui lòng liên hệ với chúng tôi