A synthesis of cordierite from aluminium slag

Pranee Junlar, Wanna T.saengechantara, Sansanee Rugthaicharoencheep

Abstract


This research focused on the synthesis of cordierite from aluminum slag to produce kiln furniture. The compositions based on an industrial Al-rich sludge, kaolin, ball clay, talc, and quartz at sintering temperatures of 1250, 1280, and 1300 ºC.  The properties of synthesized cordierite, namely phase compositions by means of X-ray diffraction (XRD), physical properties, strength (Modulus of Rupture), and thermal expansion coefficient were evaluated. The XRD analysis confirmed that the major phase of sample synthesized at 1300 ºC was cordierite. The sample had firing shrinkage between 8.1-9.9%, water absorption in the range of 13.8-16.8%, density (Bulk density) between 1.80-1.88 g/cm3, strength between 20.7-22.7 MPa, and thermal expansion coefficient in the range of 3.199–3.694 x 10-6/ ºC.  In addition, the composition with the highest cordierite phase and strength were selected to form a V-shape, 5 cm high kiln furniture prototype using a slip casting method.

 

บทคัดย่อ


งานวิจัยนี้เป็นการสังเคราะห์คอร์เดียไรต์จากตะกรันหลอมอะลูมิเนียม สำหรับใช้ทำอุปกรณ์ในเตาเผา (kiln furniture) โดยมีส่วนผสมของตะกรันอะลูมิเนียม ดินขาว ดินดำ ทัลค์ และควอรตซ์ เผาที่อุณหภูมิ 1250, 1280 และ 1300 องศาเซลเซียส ศึกษาสมบัติของคอร์เดียไรต์ที่สังเคราะห์ได้ โดยวิเคราะห์ส่วนประกอบทางแร่วิทยาด้วยเครื่องเอกซเรย์ดิฟแฟรกโตมิเตอร์ (XRD) ทดสอบสมบัติทางกายภาพ ความแข็งแรง (Modulus of rupture) และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเมื่อร้อน (Coefficient of thermal expansion) ผลจาก XRD พบเฟสหลัก คอร์เดียไรต์ปริมาณสูงสุด ในเนื้อคอร์เดียไรต์ที่สังเคราะห์หลังเผาที่อุณหภูมิ 1300 องศาเซลเซียส มีการหดตัว (Shrinkage) ร้อยละ 8.1-9.9 การดูดซึมนํ้า (Water absorption) ร้อยละ 13.8-16.8 ความหนาแน่น (Bulk density) 1.80-1.88 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร มีค่าความแข็งแรง ระหว่าง 20.7-22.7 เมกะพาสคาล และค่าสัมประสิทธิ์ การขยายตัวเมื่อร้อนระหว่าง 3.199 -3.694 x10-6ต่อองศาเซลเซียส จากนั้นได้คัดเลือกสูตรที่มีการเกิดเฟสคอร์เดียไรต์สูงสุด และความแข็งแรงสูงสุดทดลองทำผลิตภัณฑ์ต้นแบบขาตั้งรูปตัววี ที่มีความสูง 5 เซนติเมตร ขึ้นรูปด้วยวิธีหล่อแบบ

 


Full Text:

PDF

Refbacks

  • There are currently no refbacks.