암석 슬래브 가공 수율 향상 방법에 대한 연설입니다!

10월 26일 중국 건축 장식 협회가 주최한 '중국 도자기 10대 브랜드 자선 투어'와 '도자기 마음을 배울 수 있고 10년 안에 다시 태어날 수 있다'라는 주제로 2020년 '중국 건축과 위생 도자기 10'이 진행되었습니다. 협회 및 중국 도자기 네트워크 주최 "빅 브랜드 목록" 런칭 행사가 포산 중국 도자기 산업 본부 기지 세라믹 극장에서 성공적으로 개최되었습니다. Foshan Zihua Trading Co., Ltd.의 총책임자인 Qiu Ziliang은 이번 행사에서 "암석 응력에 대한 솔루션"이라는 주제를 공유했습니다.

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다음은 연설 전문이다

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읽기의 편의를 위해 내용은 1인칭으로 ​​되어있습니다

▲Foshan Zihua Trading Co., Ltd. 총책임자 Qiu Ziliang

친애하는 지도자 및 손님 여러분, 저는 오늘 이 자리에서 여러분과 함께 이 성대한 행사에 참여하게 되어 매우 기쁩니다. 현재 가장 인기 있고 인기 있는 제품인 슬레이트를 여러분과 공유하도록 초대받았습니다.

석판은 다들 잘 아시리라 생각합니다. 10개 이상의 석판이 생산됩니다. .슬레이트가 실제로 모든 사람의 관심을 끌기까지는 불과 2~3년이 걸렸습니다. 그 이유는 첫째, 생산이 쉽지 않고 생산 기술에 많은 요구 사항이 있다는 점입니다. 둘째, 판매 채널의 특수성은 국경을 초월합니다. 자본 준비, 생산 기술 및 판매 채널에 대해 확신이 없다면 성급한 투자는 경제적 이익에 막대한 손실을 가져올 것입니다.

7~8년의 개발 끝에 슬레이트 제품, 생산 장비, 생산 기술 등에 모두가 익숙해졌고 시장에는 새로운 수요가 나타나기 시작했습니다. 2017년 말 국내 일부 세라믹 타일 제조업체는 수입 생산 장비를 구입하여 슬레이트 제품을 생산하기 시작했습니다.

이에 앞서 모나리자 등 국내 선진기업들은 10년 넘게 대형보드 분야에 종사해 왔다. 처음에는 모두가 대형 보드에 대해 그다지 낙관적이지 않았지만 시간이 지남에 따라 대형 보드는 원래의 900mm×1800mm에서 현재의 1600mm×3200mm로 발전했으며 천천히 추세를 형성했습니다. 미래에 출시될 제품.

세라믹 산업은 초기 100mm×100mm에서 지금은 1800mm×3200mm로 발전했는데, 이는 이전에는 상상할 수 없었던 일이다. 그러나 시간의 흐름과 기술 연구개발, 시장경제의 진보가 우리를 이러한 추세로 밀어 넣었으므로 우리는 추세를 따라야 합니다.

스트레스 생성

오늘 제가 이야기하고 싶은 것은 '암석 스트레스'입니다. 2년 전 슬레이트 방향으로 추진하기 시작했을 때 우리는 큰 문제를 발견했습니다. 현재 우리가 생산하고 판매하는 제품은 더 이상 세라믹 타일이 아닙니다. 오늘날 우리는 동일한 세라믹 원료로 생산된 대형 세라믹 타일을 세라믹 타일 대신 암석 석판이라고 부르는 이유입니다. 세라믹 타일 채널에 따라 판매되지 않기 때문에 슬레이트는 세라믹 타일의 적용 범위를 훨씬 초과했습니다.

이전 컨셉에서는 세라믹 타일을 욕실, 거실, 주방, 내벽, 외벽 및 기타 공간에만 사용할 수 있었습니다. 슬레이트는 더 이상 현대적인 건축 자재가 아니라 가정용 자재로도 사용할 수 있습니다. 슬레이트는 다양한 공정을 통해 책상, 조리대, 욕실 세면대, 캐비닛 및 기타 가정용품에 사용될 수 있습니다. 현재 시장은 슬레이트 방향으로 움직이고 있으며 슬레이트 제품과 대리석, 화강암, 석영석, 인조석 및 기타 재료 사이에는 생산 및 사용에 많은 차이가 있습니다.

물론 슬레이트 자체에도 단점이 많지만, 다른 제품에 비하면 슬레이트 자체의 단점은 상대적으로 적습니다. 오늘 공유하고 싶은 "스트레스" 문제는 현재 암석판 가공에서 직면하는 가장 큰 문제입니다. 암석 슬래브의 응력 문제를 적절하게 해결해야만 암석 슬래브 가공의 수율을 향상시킬 수 있습니다.

우선, 암반 응력은 왜 항상 존재하는 걸까요? 이는 암석슬래브 제품의 소결과정에서 잔류응력이 존재하여 이후의 절단 및 가공 시 파손의 원인이 되기 때문이다. 잔류응력이란 외력이 제거된 후 재료 내부에 남아있는 응력을 말합니다.

예를 들어, 시중에 판매되는 세 가지 일반적인 세라믹 제품인 위생도기, 식기류, 세라믹 타일 사이에 사용되는 원재료에는 큰 차이가 없습니다. 가장 큰 차이점은 제품의 소결 시간입니다. 슬레이트의 소결 시간은 세라믹 타일의 소결 시간보다 길지만 위생 도자기 및 식기의 소결 시간과 비교하면 훨씬 짧습니다. 따라서 단기간에 경제적 이익과 생산능력을 추구하는 과정에서 암반에 잔류응력을 남기게 되는데, 이 잔류응력은 가공 중 제품 손상의 원인 중 하나입니다.

일반적으로 제품 스트레스는 매크로 스트레스와 마이크로 스트레스의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 마이크로 응력은 일반적으로 세라믹 타일 분야에서 너무 많이 논의할 필요가 없습니다. 마이크로 응력은 결정 입자 내부의 잔류 응력이므로 회절 피크의 변화로 인해 발생하므로 내부 응력입니다. 크리스탈의 절단 과정에 큰 영향을 미치지 않습니다.

거시적 스트레스는 제품에 가장 큰 영향을 미칩니다. 거시적 응력은 여러 결정 규모 범위에 존재하는 응력을 말하며, 미시적 응력 범위에 대한 거시적 응력으로 간주됩니다. 일반적으로 잔류 응력이라는 용어는 거시적 수준에 존재하는 응력을 의미합니다. 거시적 잔류 응력(이하 잔류 응력이라고 함)은 X선 회절 스펙트럼에서 피크 위치가 이동함으로써 나타납니다. 압축 응력이 있으면 결정면 사이의 거리가 작아져 회절 피크가 더 높은 각도로 이동하고, 인장 응력이 있으면 결정면 사이의 거리가 넓어져 회절 피크가 더 낮은 각도로 이동합니다. .

이는 절단 과정에서 제품 자체에 인장 응력이 너무 많으면 절단 시 균열 및 오프셋이 발생하기 쉬워 제품 수율이 감소한다는 의미입니다.

 잔류 응력 분석에는 XRD(X선 회절 분석)를 사용할 수 있습니다. 이 방법은 세라믹 산업에서는 비교적 새로운 기술이지만, 다른 재료 산업, 특히 금속 재료에서는 매우 오랫동안 사용해 왔습니다. X선 회절(XRD)은 다결정 재료의 잔류 응력을 측정하기 위한 잘 확립된 비파괴 방법입니다. 예를 들어, 소결이나 가공으로 인한 응력은 재료 내에 축적될 수 있습니다.

즉, 현재 우리가 겪고 있는 응력의 대부분은 현재 가장 큰 문제인 소결로 인한 재료의 내부 응력 축적에서 비롯됩니다. 현재는 경제적 이익을 얻기 위해 전체 제품의 소결 시간을 단축하고 있지만, 이를 해소할 수 있는 시간과 온도가 충분하지 않아 내부에 응력이 남아 있기 때문에 추후에 많은 문제를 일으키게 됩니다. 처리.

제품 응력은 재료의 격자 간격에 작은 변화를 일으키며 이는 매우 높은 감도의 XRD를 통해 드러날 수 있습니다. 실제로 적합한 회절 피크의 위치는 입사 X선 빔을 기준으로 샘플의 다양한 방향에 있는 한 지점에서 측정됩니다. 이를 통해 격자 간격과 다양한 방향의 관련 탄성 변형률을 결정할 수 있습니다. 그런 다음 재료의 탄성 상수에 따라 인장 또는 압축 응력이 계산됩니다.

세라믹 제품은 가공을 하지 않으면 큰 문제가 되지 않습니다. 그러나 제품을 절단하고, 홈을 파고, 모따기를 해야 할 경우 이 문제가 두드러지게 됩니다.

X선 회절 분석은 세라믹, 금속, 필름 및 기타 분야에 적합합니다. 이는 품질 관리 도구 및 학술 및 산업 연구에서 매우 중요한 점이며, 특별한 샘플 테스트를 수행하기 위해 이 재료를 사용할 필요는 없습니다. 일반적으로 암석 샘플을 채취하여 직접 수행하므로 이 방법은 다음과 같습니다. 매우 테스트 가능한 가치입니다.

동시에 X선 회절 분석은 일반적으로 제품 표면에서 테스트할 수 있습니다. 물론 이는 제품 연구 및 일치에 대한 요구 사항에 따라 더욱 심층적인 테스트에도 사용될 수 있습니다. 해당 테스트.

세라믹의 내부 응력은 X-선 회절 분석을 통해서도 얻을 수 있습니다. 테스트 과정에서 모든 XRD 피크가 동일한 내부 응력을 계산하는 것은 아니라는 사실에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 이는 결정 방향이 다른 입자에 저장된 내부 응력이 다르기 때문일 수 있습니다.

저는 개인적으로 소결 과정에서 세라믹 소재가 발생하는 내부 응력은 다음과 같다고 생각합니다. 첫째, 소결 과정에서 입자가 성장하는 경향이 있습니다. 둘째, 결정립계는 결정립 내의 원자보다 느슨하기 때문에 결정립의 결합으로 인해 결정립계에 인장 응력이 발생합니다. 셋째, 소결시간이 부족하여 결정립계 결합밀도가 부족하고 너무 느슨하여 결정립계 틈에 서서히 응력이 형성된다. 소결 시 발생하는 응력의 대부분은 인장 응력으로, 이는 손상을 일으키는 가장 큰 문제이기도 합니다.

세라믹 재료의 취성 문제 극복

응력은 일반적으로 세라믹 타일의 취성이라고 하며, 이는 세라믹의 일반적인 문제이기도 합니다. 현재 전 세계의 과학자들이 이 문제를 연구하고 있습니다. 요즘은 국방, 군사산업 기술 측면에서 도자기를 금속처럼 두드리고 늘릴 수 있지만, 일반 산업용 도자기에서는 생산비를 감당할 수 없어 당분간 무시하고 있다.

세라믹 재료는 모두 이온 결합 또는 공유 결합으로 구성된 다결정 구조입니다. 여기에는 재료 변형을 일으킬 수 있는 슬립 시스템이 없습니다. 슬립 시스템이란 소결 과정에서 결정 격자와 결정 격자 사이의 융합으로 인해 결정립 경계 슬라이딩이 발생하는 것을 의미합니다. 현재 암석판에는 슬라이딩 시스템을 구현할 방법이 없기 때문에 외력에 의해 하중이 가해지고 표면에 일부 결함이 추가되면 파손되기 쉽습니다.

도자기가 부서지기 쉬운 이유는 두 가지입니다. 첫째, 도자기의 소성 온도는 일반적으로 800℃~1000℃로 상대적으로 낮고, 기공률이 상대적으로 높기 때문에 표면에 미세한 입자가 많이 보입니다. 도자기 조각의 표면. 도자기를 예로 들면 육안으로는 미묘한 결함이 거의 눈에 띄지 않지만, 현미경으로 관찰하면 도자기 조각의 단면에는 미묘한 긁힘, 균열, 기공 등이 여전히 보입니다. 둘째, 세라믹은 부서지기 쉬운 재료이며 소성 변형되는 능력이 없습니다. 따라서 일단 균열이 생기면 캐서롤은 바닥까지만 깨질 수 있습니다. 세라믹 제품은 열전도율이 낮고 열팽창계수가 크기 때문에 열응력이 증가합니다.

취성 문제를 극복하는 방법: 첫째, 자기강화 세라믹 소재입니다. 지르코니아는 현재 비교적 경제적인 자기강화 세라믹 원료로 산화마그네슘, 산화칼슘 및 기타 분말을 소량 첨가하면 세라믹의 강도를 높일 수 있습니다.인성. 우리가 현재 생활에서 접할 수 있는 대부분의 세라믹 칼은 지르코니아 소재로 만들어졌습니다.

둘째, 세라믹 소재의 약한 인터페이스 시스템을 구축합니다. 이는 우리가 위스커라고 부르는 세라믹 소재에 고강도 섬유가 생산된다는 의미입니다. 세라믹 제품은 유약과 배아가 결합될 때 서로 다른 팽창 계수와 탄성 계수를 갖는 경우가 많습니다. 고온에서 함께 소결되고 융합되면 두 재료 사이에 발생하는 응력으로 인해 세라믹 타일이 휘게 됩니다. 낮은 세라믹 타일.

세 번째, 나노 세라믹 소재입니다. 이는 현재 인성을 높이는 여러 방법 중에서 달성하기 가장 쉬운 방법입니다. 세라믹 재료의 입자 크기가 나노미터 수준에 도달하고 재료의 초소성 거동이 널리 확산되면 세라믹 재료의 취성 문제가 해결될 것으로 기대됩니다.

많은 세라믹 원료 중 점토가 세라믹 생산에 필수적인 가소성 재료이자 인성을 높이는 중요한 재료라는 사실은 생산에 종사하는 사람이라면 누구나 알고 있습니다.

▲점토의 화학적 조성

오늘은 스트레스 문제를 논의하기 위해 왔습니다. 스트레스 문제를 해결하기 위해 점토를 잘 활용하고 성형 과정에서 제품이 조밀해질 때까지 누르는 것이 목적입니다.

▲광물 성분 계산 방법< /p>

화학기기가 없을 때에는 간단한 계산으로 점토의 양을 계산할 수 있습니다.

점토의 응용

가소성은 점토가 우리에게 가져다주는 가장 중요한 특성입니다. 예술도자기, 꽃병, 위생도기, 세라믹타일 등 어떤 종류의 도자기 제품을 만들든 가장 중요한 것은 성형할 수 있는 재료가 있어야 한다는 것입니다. 점토의 가소성 덕분에 우리는 다양한 모양의 수많은 도자기 그릇을 만들 수 있습니다.

점토는 1차 점토와 2차 점토로 구분됩니다.

원래의 점토 자체는 수천만 년에 걸쳐 형성된 매우 완전한 광물맥을 가지고 있습니다. 2차 점토는 모암에서 이동하여 강의 물 작용에 따라 퇴적 및 퇴적을 통해 형성됩니다.

▲카올린과 점토의 성질과 입자 구성의 관계< /스팬>

위에서 아래로 보면 거친 입자, 중간 입자, 미세한 입자를 예로 들 수 있습니다. 원료의 입자가 거칠수록 강도가 약해집니다. 플라스틱 점토와 카올린을 보면 굴곡 강도가 향상되었습니다.

▲우크라이나 점토 화학 분석 보고서< /p>

현재 시중에 판매되는 국내 점토의 99%는 2차 점토입니다. 우크라이나 점토는 현재 세계 유일의 거대한 점토 자원입니다. 화학적 분석에 따르면 우크라이나 점토는 1200°C에서 화재 시 손실률이 8.3%로 국내산 점토보다 4~5% 낮습니다.

점토를 사용하면 멀라이트를 태울 수 있습니다. 왜냐하면 모든 세라믹 제품 중에서 내마모성 제품, 성숙한 제품, 내충격성 세라믹 제품을 만들고 싶다면 멀라이트에 의존하기 때문입니다. 멀라이트 자체는 앞으로는 규산알루미늄의 산물이 될 것입니다.슬레이트가 준비되면 멀라이트는 당사 제품에 있어서 절대적으로 필수적인 재료입니다.

연구 분석에 따르면 멀라이트를 1180°C에서 3시간 이상 보관하면 멀라이트 결정이 매우 잘 성장할 수 있지만 어느 정도 난이도가 있는 것으로 나타났습니다. 따라서 광화제를 사용하여 멀라이트를 조기에 성장시켜 소성 온도와 시간을 절약할 수 있습니다.

▲다양한 온도에서 멀라이트 형성에 대한 광물화제가 미치는 영향 < /스팬>

위의 표를 보면, 뮬라이트 형성을 돕는 최고의 파트너는 산화마그네슘이지만, 세라믹 타일에는 산화마그네슘이 많이 사용되지 않는 것을 알 수 있습니다.

▲세라믹 기계적 강도 비교 차트< /p>

현재 가장 많이 사용되는 탤크와 포스테라이트는 강도를 높일 수 있는 가장 효과적인 원료입니다. 알루미나도 사용할 수 있지만 알루미나는 온도가 너무 높아서 많이 사용할 수 없습니다. 따라서 우리는 일반적으로 멀라이트 형성을 돕기 위해 활석과 포스테라이트를 사용합니다.

멀라이트를 형성한 후 일부 첨단 기술 장비를 사용하여 소성된 제품의 결과를 판단할 수 있습니다.

▲세라믹 원료의 고온 상태도(부품)

시간관계상 아래의 화학실험 내용을 간략하게 소개하겠습니다. 들어주셔서 감사합니다!