Riassunto analitico
Il seguente studio è il risultato del lavoro di tirocinio svolto nel laboratorio tecnologico dell’azienda SIBELCO ITALIA Spa, stabilimento di Maranello, in collaborazione con il dipartimento di Ingegneria dei Materiali dell’Università degli studi di Modena e Reggio Emilia.
Il lavoro di tesi da me svolto si inserisce all’interno di un progetto molto più ampio, il quale ha come obiettivo finale la determinazione dell’influenza che diverse materie prime di smalti e supporti ceramici hanno sul tensionamento interno del materiale ceramico, ed in particolare sulle tensioni che si vengono a creare in fase di taglio di lastre ceramiche di grandi dimensioni, al fine di risolvere alcune problematiche che le aziende e i tagliatori hanno riscontrato.
Sono stati quindi individuati i parametri fisicamente misurabili in laboratorio che possono influenzare lo stato tensionale della piastrella smaltata: temperatura di transizione vetrosa, coefficienti di dilatazione termica lineare e piroplasticità.
Si vuole perciò vedere come le diverse materie prime influenzano tali parametri, con l’obiettivo finale poi di misurare il tensionamento interno dei diversi materiali ceramici, possibilmente con un metodo non distruttivo, ed individuare la correlazione che vi è tra questi parametri e lo stato tensionale dei materiali.
Nel presente lavoro di tesi, in particolare, si è studiato come diversi tipi di materie prime e parametri tecnologici vanno a influenzare la temperatura di transizione vetrosa, i coefficienti di dilatazione termica lineare ed altre proprietà, quali: il colore, il modulo di rottura, l’assorbimento d’acqua di impasti ceramici da grès porcellanato.
In particolare la fase sperimentale è stata eseguita nel seguente modo:
•Pianificazione del piano sperimentale tramite di DOE
•Preparazione delle miscele seguendo le formulazioni fornite dal piano sperimentale attraverso macinazione ad umido in giara, fino ad un residuo del 3% circa.
•Caratterizzazione delle miscele in crudo: densità, viscosità in coppa Ford, tempo di macinazione, umidità di pressatura, modulo di rottura.
•Cottura delle miscele a diverse temperature al fine di raggiungere un assorbimento d’acqua di 0%
•Caratterizzazione delle miscele in cotto: ritiro lineare percentuale, assorbimento percentuale d’acqua, colorimetria.
•Caratterizzazione di tutti gli impasti attraverso il dilatometro ottico per ottenere i valori di Tg e coefficienti di dilatazione termica lineare di ogni formulazione.
•Determinazione attraverso il DOE dell’influenza che le diverse materie prime hanno su tutti i parametri tecnologici misurati.
•Individuazione delle formulazioni più interessanti e caratterizzazione di queste attraverso:
- analisi XRF per determinarne la chimica;
- analisi XRD e SEM/EDS per ottenere informazioni riguardanti l’aspetto morfologico, la distribuzione, il tipo, la quantità e le dimensioni dei cristalli presenti all’interno della matrice vetrosa;
- analisi della distribuzione granulometrica;
- determinazione della densità apparente, della densità reale e della porosità.
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