Introducere
Caolinul, o rocă albă cu granulație fină, este utilizat în principal în industria ceramicii, a hârtiei și a polimerilor. Caolinul este o materie primă importantă în producția de porțelan. Acesta este, de asemenea, utilizat ca material de umplutură și de acoperire în producția de hârtie și ca material de umplutură pentru polimeri, cum ar fi PE-HD sau compuși din cauciuc. [1]
În special în timpul procesului de SinterizareSinterizarea este un proces de producție pentru formarea unui corp rezistent din punct de vedere mecanic dintr-o pulbere ceramică sau metalică. sinterizare a porțelanului, pot apărea temperaturi de peste 1000°C, la care sunt expuse materiile prime și, prin urmare, și caolinitul. Analiza termogravimetrică este potrivită pentru investigarea comportamentului caolinitului la temperaturi mai ridicate. Ea permite observarea reacțiilor de degradare și transformare din caolin în funcție de temperatură.
În cele ce urmează, schimbarea de masă a caolinitului în funcție de temperatură este investigată prin intermediul analizei termogravimetrice.
Metode și pregătirea probelor
Pentru măsurătorile termogravimetrice a fost utilizat NETZSCH TG Libra®, care au fost efectuate în condițiile de măsurare detaliate în tabelul 1.
Tabelul 1: Condiții de măsurare pentru cercetarea termogravimetrică a kaolini
| Proba | Caolin |
| Greutatea probei | 39.83 mg |
| Material creuzet | Platină, deschis |
| Interval de temperatură | 40°C până la 1100°C |
| Rata de încălzire | 10 K/min |
| Atmosferă | Nitrogen |
Rezultatele măsurătorilor și discuții
Curba TGA măsurată, rata corespunzătoare de schimbare a masei (DTG) și semnalul c-DTA® calculat sunt reprezentate în figura 1. La început, se poate observa o pierdere de masă de 0,6% până la 200°C, care se corelează cu evoluția curbei DTG în acest interval de temperatură cu un vârf la 71,8°C. Aceasta se datorează probabil eliberării umidității adsorbite.
La o încălzire suplimentară, pot fi observate două vârfuri EndotermiceO tranziție de probă sau o reacție este endotermă dacă este nevoie de căldură pentru conversie.endotermicec-DTA® la 265,7°C și 539,3°C. Ambele vârfuri sunt în corelație cu o pierdere de masă. Între 200°C și 300°C, apare o pierdere de masă de 0,5% și vârful corespunzător al ratei de schimbare a masei la 261,9°C. Acest lucru se datorează probabil eliberării apei de CristalizareCristalizarea este procesul fizic de întărire în timpul formării și creșterii cristalelor. În timpul acestui proces, căldura de cristalizare este eliberată.cristalizare. Odată cu creșterea temperaturii, are loc în cele din urmă dehidroxilarea endotermală a straturilor intermediare, rezultând o pierdere de masă clar recunoscută de 13,3% și un vârf DTG ascuțit la 537,6°C.
La 992,1°C, poate fi observat un vârf ExotermicO tranziție de probă sau o reacție este exotermă dacă generează căldură. exotermal accentuat c-DTA®®. Reacția exotermă nu este corelată cu o schimbare de masă; adică, este o tranziție de fază. Această tranziție este ireversibilă și indică formarea mulitei.
Rezumat
Caolinul a fost investigat prin intermediul analizei termogravimetrice. Cu ajutorul curbelor TGA și c-DTA® măsurate, pot fi identificate diverse reacții ale caolinului cunoscute din literatura de specialitate, la diferite temperaturi. În special, deshidratarea caolinului poate fi observată foarte bine în analiza termogravimetrică datorită pierderii de masă. Tranziția în mulit la temperaturi mai ridicate este, de asemenea, vizibilă dacă se ia în considerare semnalul c-DTA®.