CMC panaudojimas keramikinėje glazūroje

Keraminė glazūra – tai stiklinė danga, kuri dedama ant keramikos, kad ji būtų estetiškesnė, patvaresnė ir funkcionalesnė. Keraminės glazūros chemija yra sudėtinga, todėl norint gauti norimas savybes, reikia tiksliai kontroliuoti įvairius parametrus. Vienas iš esminių parametrų yra CMC arba kritinė micelių koncentracija, kuri vaidina lemiamą vaidmenį formuojant ir stabiliai glazūrai.

CMC yra paviršiaus aktyviųjų medžiagų koncentracija, kuriai esant pradeda formuotis micelės. Micelė yra struktūra, kuri susidaro, kai paviršinio aktyvumo medžiagos molekulės susijungia tirpale ir sukuria sferinę struktūrą, kurios centre yra hidrofobinės uodegos, o paviršiuje - hidrofilinės galvutės. Keramikinėje glazūroje paviršinio aktyvumo medžiagos veikia kaip dispergentai, neleidžiantys dalelėms nusėsti ir skatinantys stabilios suspensijos susidarymą. Paviršinio aktyvumo medžiagos CMC nustato paviršinio aktyvumo medžiagos kiekį, reikalingą stabiliai suspensijai palaikyti, o tai savo ruožtu turi įtakos glazūros kokybei.

Vienas iš dažniausiai naudojamų CMC keraminėje glazūroje yra kaip keraminių dalelių dispergentas. Keramikinės dalelės turi tendenciją greitai nusėsti, todėl gali pasiskirstyti netolygiai ir prastos paviršiaus kokybės. Dispersantai padeda išvengti nusėdimo, nes tarp dalelių sukuria atstumiamąją jėgą, kuri išlaiko jas pakibusius glazūroje. Dispergento CMC nustato mažiausią koncentraciją, reikalingą veiksmingai dispersijai pasiekti. Jei dispergento koncentracija per maža, dalelės nusės, glazūra bus netolygi. Kita vertus, jei koncentracija yra per didelė, glazūra gali tapti nestabili ir išsiskirti į sluoksnius.

Kitas svarbus pritaikymasCMC keraminėje glazūrojeyra kaip reologijos modifikatorius. Reologija reiškia medžiagos srauto tyrimą, o keraminėje glazūroje – tai, kaip glazūra teka ir nusėda ant keramikos paviršiaus. Glazūros reologiją veikia įvairūs veiksniai, įskaitant dalelių dydžio pasiskirstymą, suspenduojančios terpės klampumą ir dispergento koncentraciją bei tipą. CMC gali būti naudojamas modifikuoti glazūros reologiją, keičiant klampumą ir tekėjimo savybes. Pavyzdžiui, didelio CMC dispergentas gali sukurti skystesnę glazūrą, kuri sklandžiai ir tolygiai teka paviršiumi, o mažai CMC dispergentas gali sukurti tirštesnę glazūrą, kuri ne taip lengvai teka.

CMC taip pat gali būti naudojamas kontroliuoti keraminės glazūros džiūvimo ir degimo savybes. Užtepus glazūrą ant keraminio paviršiaus, jis turi išdžiūti, kad būtų galima išdegti. Džiūvimo procesą gali įtakoti įvairūs veiksniai, įskaitant aplinkos temperatūrą ir drėgmę, glazūros sluoksnio storį ir paviršinio aktyvumo medžiagų buvimą. CMC gali būti naudojamas modifikuoti glazūros džiūvimo savybes, keičiant suspenduojančios terpės paviršiaus įtempimą ir klampumą. Tai gali padėti išvengti įtrūkimų, deformacijų ir kitų defektų, kurie gali atsirasti džiovinimo metu.

Be dispergento ir reologijos modifikatoriaus vaidmens, CMC taip pat gali būti naudojamas kaip keraminės glazūros rišiklis. Rišikliai – tai medžiagos, kurios sulaiko glazūros daleles ir skatina sukibimą su keraminiu paviršiumi. CMC gali veikti kaip rišiklis, sudarydamas ploną plėvelę ant keraminių dalelių paviršiaus, kuri padeda jas laikyti kartu ir skatina sukibimą. Reikalingas CMC kiekis kaip rišiklis priklauso nuo įvairių veiksnių, įskaitant dalelių dydį ir formą, glazūros sudėtį ir degimo temperatūrą.

Apibendrinant galima pasakyti, kad kritinė micelių koncentracija (CMC) vaidina lemiamą vaidmenį formuojant keraminę glazūrą.