Trọng lượng riêng của sứ, tính chất, các loại và bảng số liệu

Sứ là một loại gốm không thấm khí và nước. Vật liệu này được tạo ra bằng cách nung hỗn hợp hạt thô của thạch anh, đất sét dẻo, cao lanh và fenspat ở nhiệt độ cao. Trong lớp mỏng, sứ có thể thấu sáng và khi gõ nhẹ sẽ phát ra âm thanh cao, vang đặc trưng, thay đổi tùy theo độ dày và hình dạng sản phẩm.

Thuật ngữ «sứ» cũng có thể được dùng cho gốm kỹ thuật như sứ liti, zirconi, bo-canxi, alumina và các loại khác, thể hiện sự hiện diện của vật liệu gốm chuyên dụng có khối lượng riêng cao.

Bảng trọng lượng riêng của sứ

Do sứ là vật liệu phức tạp, không thể tự xác định trọng lượng riêng trong điều kiện hiện trường. Những phép đo này được thực hiện tại các phòng thí nghiệm hóa học chuyên dụng. Tuy nhiên, trọng lượng riêng trung bình của sứ đã được biết và nằm trong khoảng từ 2,15 đến 2,5 g/cm³.

Để đơn giản hóa việc tính toán, bảng dưới đây trình bày trọng lượng riêng và khối lượng sứ theo các đơn vị đo.

Tính chất của sứ

Sứ có những đặc tính sử dụng tốt trong phạm vi ứng dụng của mình. Khối lượng riêng thường nằm trong khoảng từ 2,4 đến 2,5 g/cm³, tương ứng khoảng 2150-2500 kg/m³. Sứ có xương kết khối, đặc với độ rỗng và độ hút nước thấp.

Một trong những yếu tố chất lượng chính của sứ là độ trắng. Thông số này trước hết phụ thuộc vào loại tạp chất trong thành phần, có thể gồm crom, titan, sắt và các hợp chất tạo màu khác. Môi trường và chế độ nung trong lò cũng có thể ảnh hưởng đến độ trắng. Nếu tạp chất chứa các hạt mịn, vật liệu ban đầu có thể có những chấm tối gọi là đốm ruồi, làm xấu hình thức sản phẩm.

Oxit sắt hóa trị ba làm sản phẩm có ánh vàng, còn oxit sắt hóa trị hai tạo ánh xanh. Có thể đạt độ trắng cao hơn bằng cách bổ sung cao lanh và tăng độ dày lớp men.

Khả năng thấu sáng của sứ phụ thuộc vào lượng chất trợ chảy trong phối liệu, nhiệt độ nung và độ phân tán. Có thể tăng khả năng thấu sáng bằng cách giảm hợp chất đất sét, cũng như thạch anh, mullite và bọt khí trong thành phần.

Cường độ cũng là một thông số quan trọng đối với sứ. Theo thông số này, có hai đặc tính: cường độ men và cường độ xương. Đặc tính sau phụ thuộc vào tỷ lệ phần trăm giữa pha thủy tinh và pha tinh thể, cũng như độ rỗng và độ dày của chính xương sứ. Hàm lượng vật liệu đất sét cũng ảnh hưởng đến cường độ. Sản phẩm chứa từ 50 đến 54 phần trăm vật liệu đất sét có cường độ cơ học cao hơn.

Các loại sứ

Sứ được chia thành hai loại theo thành phần:

• Sứ cứng. Loại sứ này chứa từ 47 đến 66 phần trăm cao lanh, 25 phần trăm thạch anh và 25 phần trăm fenspat. Cần nhiệt độ từ 1400 đến 1460 °C để sản xuất. Loại sản phẩm này dùng để chế tạo chất cách điện và đồ dùng hằng ngày. Sứ xương thường được xem là một biến thể riêng có bổ sung tro xương; nó được đánh giá cao nhờ độ trắng, khả năng thấu sáng và thành mỏng, nhưng không phải là loại sứ «cứng nhất» trong mọi trường hợp.
• Sứ mềm. Loại sứ này chứa từ 25 đến 40 phần trăm cao lanh, 45 phần trăm thạch anh và 30 phần trăm fenspat. Cần nhiệt độ từ 1300 đến 1350 °C để sản xuất. Loại này dành cho các sản phẩm mỹ nghệ.