کاربرد کائولن در سراميك سازی

کائولین به عنوان يكي از مواد اوليه و اساسي در صنايع کاشي، چيني و سراميك‌سازي است. كائولن از انواع نسوزهاي آلومينيايي است كه ميزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغير است. انواع كم آلومينا كائولن تكليس‌ شده، فلينت (۴۵-۳۵%) و انواع پرآلومينا مانند آندالوزيت، كيانيت و سيليمانيت (۶۰-۴۰%). قديمي‌ترين وشايد متداول ترين روش كاربرد كائولن در صنعت، استفاده از اين كانه در ساخت انواع محصولات سراميكي مي‌باشد. گل چيني بيش از چهار هزار سال است كه در ساخت سراميك مورد استفاده قرار مي‌گيرد. درصنعت سراميك سازي از مجموعه روش‌هاي فرمول سازي مواد،‌ شكل دادن و روش‌هاي حرارت دادن و پخت استفاده مي‌شود. بنابراين دامنه تغييرات نوع كائولن مصرفي وسيع مي‌باشد. به عبارت ديگر نوع محصول و روش توليد نوع كائولن را تعيين مي‌نمايد.

كائولن بدليل تركيب خاص شيميايي در صنعت سراميك مورد استفاده قرار مي‌گيرد در مقابل حرارت حالت شيشه‌اي آن تغيير نمي‌كند و درخشندگي و شفافيت خاصي در محصول ايجاد مي‌نمايد. در تهيه سراميك مهمترين عامل نسبت اختلاط كائولن، سيليس و كمك ذوب (Flux) در بدنه سراميك‌ها مي‌باشد. ويژگي كائولن مصرفي در صنعت سراميك عموماً مربوط به ناخالصي‌هاي زيان‌آور موجود در آن است كه باعث تغيير رنگ محصول بعد از پخت مي‌گردد. مهمترين و مضرترين ناخالصي‌ها اكسيد آهن مي‌باشد. از ديگر عناصر مضر مي‌توان از مس، كروم و منگنز نام برد. اين مشكل زماني نمود پيدا مي‌کند كه اين مواد بصورت ريزدانه در رس قرار گرفته باشند، در اينصورت بصورت بدنه محصول پس از پخت ظاهر گرديده و در پخت بيسكويت چنانچه مقدار اكسيژن كوره پايين بيايد. اطراف لكه حفره‌هايي بوجود مي‌آيد. مقدار ۳O2Fe مجاز در سراميك بين ۶/۰ تا ۷/۰ درصداست. اكسيد آهن در كائولن جهت ساخت پرسلان بايد كمتر از ۵/۰ درصد باشد زيرا تيتانيوم با آهن در بدنه سراميك عكس‌العمل نشان مي‌دهد و موجب كاهش شفافيت مي‌گردد.درجه آلكالي بودن اثر خاصي بر روي شيشه‌اي بودن محصول دارد، زيرا بدنه سراميك را متخلخل مي‌نمايد.

كائولني كه در پرسلان بكار مي‌رود پتاس آن بايد كمتر از ۵/۱ درصد و مقدار تيتانيوم و سيليس آن حداقل باشد. وجود بعضي از كاني‌ها در كائولن مضر است. رس‌هاي طبيعي متورم كننده مانند مونت موريونيت كه آب را در شبكه خود نگهداري مي‌نمايند در رواني و شكل‌گيري قالب اثر مي‌گذارد. در صنعت سراميك كائولن ريز دانه ترجيح داده مي‌شود. زيرا ريزدانه بودن موجب افزايش پلاستيسيته و افزايش مقاومت بدنه خام مي‌گردد. انتخاب نوع دانه بندي بسيار مهم است، اگر چه ريز و نرمه بودن كائولن درجه ريخته‌گري را كاهش مي‌دهد ولي در طول پخت موجب انقباض مي‌گردد. به منظور استفاده كائولن در صنايع سراميك سازي، آزمايشات مدول شكست، ميزان شكل پذيري، رنگ پس از حرارت و انقباض در طول حرارت، ميزان قالب پذيري و تعيين ويسكوزيته بر روي كائولن انجام مي‌پذيرد.