Page 43 - วัสดุทางการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์
P. 43
เซร ามิกและแก้ว 7-33
รถที่เคลื่อนที่ไปมาบนผิวกระเบื้อง หากผลิตภัณฑ์เซรามิกมีความต้านทานต่อการขูดขีดตํ่าแล้วมีผลทำ�ให้เกิดรอย
ขูดขีดไ ด้ง่าย
2. สมบตั ิท างค วามร ้อน
สมบัติท างค วามร ้อน เป็นส มบัติท ี่เกี่ยวก ับก ารเปลี่ยนแปลงข องอ ุณหภูมิ ซึ่งเป็นส มบัติท ี่ส ำ�คัญข องเซร าม ิกท ี่
ต้องค ำ�นึงเมื่อนำ�ไปใช้ง าน เช่น ผลิตภัณฑ์ป ระเภทฉ นวนความร ้อน สมบัติที่สำ�คัญท างด ้านความร้อน มีด ังนี้
2.1 ความจุความรอ้ น (heat capacity) คือ ปริมาณพลังงานที่เพิ่มข ึ้นต่ออ ุณหภูมิที่เพิ่มข ึ้น 1 องศาเซลเซียส
หรือห มายถ ึง ค่าพ ลังงานท ี่ต ้องการเพื่อไปเพิ่มอุณหภูมิของว ัสดุให้ส ูงขึ้น ค่าความจ ุความร้อนมีป ระโยชน์ในการเลือก
เซราม กิ มาใชง้ านใหเ้ หมาะส ม เนือ่ งจากเซร าม กิ แ ตล่ ะช นดิ ม คี า่ ค วามจ คุ วามร อ้ นต า่ งก นั เชน่ การเลอื กใชอ้ ฐิ ท มี่ คี า่ ค วามจ ุ
ความร ้อนต ํ่า มาสร ้างเตาเผาท ีม่ กี ารเพิ่มห รือล ดข องอ ุณหภูมอิ ย่างร วดเร็ว หรือบ ่อยๆ เตาเผาท ีใ่ชอ้ ิฐท ีม่ คี ่าค วามจ คุ วาม
ร้อนตํ่าจ ึงท ำ�ให้เกิดก ารป ระหยัดพ ลังงานที่ใช้เผาด้วยเช่นกัน
2.2 สมั ประสิทธิก์ ารขยายต ัวเน่อื งจากความร อ้ น (coefficient of thermal expansion) คือ การเปลี่ยนแปลง
ขนาดค วามยาวห รือป ริมาตรเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไป 1 องศาเซลเซียส เป็นส มบัติที่วัสดุมีการเปลี่ยนแปลงข นาด
เมื่ออ ุณหภูมเิปลี่ยน คือ เกิดก ารข ยายต ัวเมื่ออ ุณหภูมสิ ูงข ึ้น เกิดก ารห ดต ัวเมื่ออ ุณหภูมลิ ดล ง ค่าก ารข ยายต ัวเนื่องจาก
ความร้อนแตกต่างกันตามชนิดของส่วนผสม หรือลักษณะโครงสร้างของวัสดุนั้น ในเนื้อส่วนผสมของผลิตภัณฑ์
เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงเกิดความเครียดข ึ้นภายใน เนื่องจากส ัมประสิทธิ์ก ารข ยายต ัวข องสารต่างๆ ในส่วนผสมม ี
ขนาดต ่างกัน เป็นผลท ำ�ให้เกิดร อยแ ตกเล็กๆ ภายในเนื้อผ ลิตภัณฑ์น ั้น ในการผลิตเซร าม ิกจ ึงต ้องพัฒนาส ่วนผสมให้
เหมาะส ม นอกจากน ตี้ อ้ งค �ำ นงึ ถ งึ ค า่ ส มั ประสทิ ธกิ์ ารข ยายต วั ข องเนือ้ ด นิ แ ละเนือ้ เคลอื บ ใหม้ กี ารเปลีย่ นแปลงข องข นาด
ที่สอดคล้องกัน จึงทำ�ให้เคลือบสามารถคลุมบนเนื้อดินได้อย่างสวยงามไม่หลุดร่อน หรือแตกรานออกไปในการนำ�
เซราม ิกมาใช้ง าน อาทิ กระเบื้องเซร ามิก ค่าสัมประสิทธิ์ก ารขยายต ัวเนื่องจากค วามร ้อนเป็นสิ่งสำ�คัญท ี่ต้องพ ิจารณา
เมื่อต ้องการใช้กระเบื้องนี้กับว ัสดุอ ื่นที่เกี่ยวข้อง
2.3 สภาพน �ำ ค วามร อ้ น (thermal conductivity) คือ ปริมาณค วามร ้อนท ี่น ำ�ผ่านเข้าไปในเนื้อว ัสดุ เป็นส มบัติ
ที่แสดงถ ึงความเป็นตัวนำ�ความร ้อน หรือฉนวนค วามร ้อนของวัสดุนั้น และเป็นสิ่งที่น ำ�มาพิจารณาในด ้านก ารนำ�ไปใช้
งาน เช่น เซร ามิกท ี่ม ีสภาพนำ�ความร้อนส ูง นำ�ไปใช้งานด ้านอ ิเล็กทรอนิกส์ ส่วนเซรามิกท ี่มีสภาพนำ�ความร ้อนต ํ่า นำ�
ไปใช้งานท ี่เป็นฉ นวนค วามร้อน
2.4 ความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิฉับพลัน (thermal shock resistance) เป็นสมบัติที่สำ�คัญ
ข องเซร าม ิกหลายช นิด เช่น วัตถุท นไฟ อิฐท ี่ใช้ก ่อสร้าง เตาเผา ภาชนะหรือบรรจุภัณฑ์ที่ใช้ก ับเตาอบ เตาไมโครเวฟ
ต้องการค วามท นทานต ่อก ารเปลี่ยนแปลงอ ุณหภูมฉิ ับพ ลันห รือเปลี่ยนแปลงอ ย่างร วดเร็ว โดยไมเ่กิดก ารแ ตกเสียห าย
กระเบื้องเซราม ิกอาจใช้ป ูภ ายนอกอาคาร ซึ่งถูกความร้อนความเย็นเปลี่ยนไปมาต ลอดเวลา จึงต้องการค วามทนทาน
ต่อก ารเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วด ้วยเช่นก ัน
2.5 ความท นไ ฟ (refractoriness) เป็นค ่าที่แ สดงว่าว ัสดุน ั้นสามารถท นค วามร้อนได้ถ ึงอุณหภูมิส ูงสุดเท่าไร
จนว สั ดนุ ัน้ เสยี ร ปู ท รงห รอื ล ม้ พ งั ไป เปน็ ส มบตั ทิ สี่ �ำ คญั อ ยา่ งห นึง่ ข องเซร าม กิ ท ตี่ อ้ งค �ำ นงึ ถ งึ ในก ารผ ลติ ตลอดจ นก ารน�ำ
ไปใช้ง าน
