Gốm frit là một bán thành phẩm quan trọng trong quá trình chuẩn bị men và trạng thái vật lý của nó ảnh hưởng trực tiếp đến các quy trình tiếp theo. Frit không phải là chất rắn khô hoàn toàn nhưng chứa một tỷ lệ nhất định nước liên kết và nước bị hấp phụ; phần trăm khối lượng của nước này được gọi là độ ẩm. Giá trị độ ẩm không phải là một tiêu chuẩn cố định mà là một đại lượng vật lý thay đổi linh hoạt dựa trên thành phần hóa học của frit, độ mịn khi nghiền và môi trường bảo quản.
Để xác định độ ẩm, trước tiên cần làm rõ thành phần nguyên liệu của nó. Nước trong frit gốm không tồn tại với số lượng lớn ở dạng chất lỏng tự do; nó chủ yếu bắt nguồn từ hai nguồn: thứ nhất, các nhóm hydroxyl liên kết hóa học trong cấu trúc mạng thủy tinh của frit; và thứ hai, các phân tử nước trong khí quyển bị hấp phụ vật lý trên bề mặt bột frit trong quá trình nghiền, vận chuyển và bảo quản. Phạm vi nhiệt độ khác nhau và yêu cầu năng lượng để hai loại nước này thoát ra khi đun nóng là cơ sở cho sự khác biệt trong các phương pháp phát hiện.
Việc lựa chọn công nghệ phát hiện phụ thuộc vào định nghĩa về “nước” và mục đích đo. Phương pháp phổ biến nhất là phương pháp hao hụt khối lượng khi sấy, bao gồm việc làm nóng mẫu đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ cụ thể và tính toán hao hụt khối lượng. Chìa khóa của phương pháp này nằm ở việc thiết lập nhiệt độ gia nhiệt. Nếu nhiệt độ quá thấp, nước liên kết không thể thoát ra hoàn toàn; nếu nhiệt độ quá cao, một số thành phần-điểm nóng chảy-thấp trong kim loại nóng chảy có thể bay hơi, gây ra lỗi. Các thông số nhiệt độ phải phù hợp chặt chẽ với tính chất hóa học của kim loại nóng chảy. Một phương pháp khác chính xác hơn là chuẩn độ Karl Fischer, sử dụng phản ứng hóa học độc quyền để xác định định lượng độ ẩm. Phương pháp này có thể phát hiện cụ thể hơn nước tự do và một số nước liên kết, đồng thời đặc biệt phù hợp với các ứng dụng chính xác có độ ẩm cực thấp.
Bản thân quá trình phát hiện đưa ra các biến ảnh hưởng đến việc giải thích dữ liệu cuối cùng. Các phương pháp xử lý trước mẫu, chẳng hạn như vị trí lấy mẫu, độ đồng đều của việc trộn và kích thước hạt ban đầu, xác định tính đại diện của mẫu. Tốc độ gia nhiệt, thời gian giữ và điều kiện làm mát của bình hút ẩm trong quá trình gia nhiệt đều ảnh hưởng đến việc thoát hơi ẩm hoàn toàn và độ chính xác của lần cân tiếp theo. Độ ẩm xung quanh đặc biệt quan trọng trong giai đoạn làm mát và cân vì các mẫu rất dễ bị-hút lại độ ẩm. Các giá trị trong báo cáo kiểm tra độ ẩm, cùng với phạm vi dữ liệu đa dạng và mô tả rõ ràng về các điều kiện kiểm tra, tạo thành thông tin hiệu quả.
Giá trị cốt lõi của dữ liệu độ ẩm nằm ở tầm quan trọng của nó trong việc điều chỉnh quá trình sản xuất. Độ ẩm quá cao có thể khiến bột frit bị vón cục trong quá trình bảo quản, ảnh hưởng đến tính lưu động của nó. Trong quá trình chuẩn bị men, nó có thể làm thay đổi các đặc tính lưu biến của men, chẳng hạn như độ nhớt và tính thixotropy, dẫn đến độ men không đồng đều. Quan trọng hơn, trong giai đoạn nung lò, hơi ẩm bốc hơi nhanh, nếu không từ từ, có thể gây ra các khuyết tật như bong bóng và lỗ kim trên bề mặt men. Kiểm tra độ ẩm là bước sơ bộ quan trọng trong việc dự đoán và điều chỉnh hiệu suất xử lý men, đảm bảo hình thức và chất lượng cuối cùng của sản phẩm gốm sứ.
Trong kiểm soát chất lượng công nghiệp và R&D, việc kiểm tra độ ẩm thường được tích hợp vào khung phân tích vật liệu có hệ thống hơn. Ví dụ: Công ty TNHH Công nghệ Thử nghiệm An Huy Fangjian tập trung vào năm lĩnh vực dịch vụ chính: phân tích, thử nghiệm, đánh giá, nhận dạng và R&D. Lĩnh vực phân tích bao gồm phân tích thành phần, phân tích công thức, phân tích lỗi, phân tích cấu trúc, phát triển và xác nhận phương pháp, kiểm soát/đánh giá chất lượng nguyên liệu thô, đánh giá tính nhất quán và phân tích chuyên môn; khu vực thử nghiệm bao gồm thử nghiệm hiệu suất hóa lý, phát hiện các chất độc hại, thử nghiệm hiệu suất chống cháy và thử nghiệm độ tin cậy. Việc đánh giá kỹ lưỡng frit có thể-tham chiếu dữ liệu độ ẩm với các kết quả từ phân tích thành phần, phân bố kích thước hạt và phân tích nhiệt, từ đó cho phép theo dõi chính xác hơn những biến động trong quy trình sản xuất hoặc cung cấp cơ sở để phát triển các công thức frit hút ẩm-thấp mới.
Tóm lại, cần làm rõ rằng việc phát hiện độ ẩm trong frit gốm không phải là một thử nghiệm thông thường riêng biệt. Việc lựa chọn công nghệ, kiểm soát quy trình và giải thích dữ liệu đều liên quan chặt chẽ đến các nguyên tắc khoa học vật liệu và các yêu cầu quy trình cụ thể. Độ chính xác của kết quả kiểm tra trực tiếp phục vụ sự ổn định của quy trình và việc-xác thực chéo chúng trong khuôn khổ phân tích rộng hơn có thể phát hiện thêm giá trị sâu sắc hơn của nó trong việc ngăn ngừa lỗi sản phẩm và tối ưu hóa công thức nguyên liệu.
