Tính chảy lỏng

Men phải chảy lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ mong muốn. Kreidl và Weyl đã rút ra những nguyên lý về sự thay đổi dựa trên cấu trúc để men dễ chảy hơn bao gồm 4 yếu tố, trong sản xuất thường những yếu tố này để điều chỉnh sự chảy lỏng của men:

• Giảm ôxít kiềm và cho thêm axít boric, men sẽ dễ chảy hơn, từ đó giảm hệ số giãn nở nhiệt và hạ thấp nhiệt độ nóng chảy của men.
• Tăng ôxít kiềm và giảm SiO₂ sẽ làm cho men dễ chảy hơn.
• Thay SiO₂ bởi TiO₂ hoặc PbO sẽ làm giảm điểm nóng chảy.
• Thay K⁺ bằng Na⁺ hoặc Li⁺ sẽ làm cho men dễ chảy hơn.
• Thay các anion có hóa trị 1 (như Cl^-; F^-;Br^-) bởi các anion có hóa trị 2 sẽ làm yếu cấu trúc men, do đó sẽ làm giảm nhiệt độ nóng chảy.

Kiến thức về hỗn hợp eutecti của hỗn hợp chứa ôxít nhôm là rất quan trọng vì ôxít nhôm được xem như là một cấu tử chính của men, thế nhưng ôxít nhôm lại là một chất chịu lửa. Khi thêm ôxít nhôm vào men, ban đầu nhiệt độ nóng chảy giảm xuống cho đến điểm eutecti nhưng sau đó lại tăng lên, vì thế cần cho thành phần ôxít nhôm sao cho hỗn hợp gần điểm eutecti nhất.

Kiến thức về nhiệt độ nóng chảy thấp nhất của một hệ (điểm eutecti) không chỉ hữu dụng trong việc sản xuất men nhiệt độ thấp mà còn hữu dụng trong việc tìm ra một men không bị hoá mềm trong khoảng nhiệt độ mà sản phẩm sẽ được sử dụng.

[sửa] Nhiệt độ nóng chảy

Nhiệt độ nóng chảy của men phụ thuộc thành phần phối liệu và các ôxít có mặt trong men. Nhiệt độ nóng chảy của men sẽ thay đổi nếu như có một yếu tố thay đổi, nhưng một số yếu tố sau sẽ dẫn đến sự thay đổi lớn, đó là:

• Thay đổi tỷ lệ ôxít kiềm/SiO₂ (tỷ lệ càng lớn, nhiệt độ men càng giảm)
• Thay đổi hàm lượng Al₂O₃ (tăng Al₂O₃, nhiệt độ nung sẽ tăng)
• Bản chất các ôxít kiềm (thí dụ đưa vào frit silicat kiềm men sẽ dễ chảy hơn là đưa SiO₂ và kiềm)
• Hàm lượng các ôxít kiềm càng lớn, nhiệt độ càng giảm
• Phụ thuộc tỷ lệ B₂O₃/SiO₂ (tỷ lệ càng lớn, nhiệt độ men càng giảm)
• Phụ thuộc độ nghiền mịn của men, men càng mịn, nhiệt độ nóng chảy càng giảm, và
• Phụ thuộc thành phần khoáng của phối liệu (thí dụ Na₂O cho vào ở dạng Na₂CO₃ thì men có nhiệt độ thấp và hoạt tính cao hơn là cho vào dưới dạng trường thạch).

Để xác định khoảng nhiệt độ nóng chảy của men, có thể dùng công thức tính gần đúng hoặc dùng phương pháp thực nghiệm:

• Công thức xác định khoảng nóng chảy của men: có dạng sau

K=

Trong đó:

• a₁, a₂...: là hằng số nóng chảy đối với các ôxit dễ chảy
• n₁, n₂...: là hàm lượng các ôxít dễ chảy, tính theo % trọng lượng
• b₁, b₂...: là hằng số nóng chảy đối với các ôxit khó chảy
• m₁, m₂...: là hàm lượng các ôxít khó chảy, tính theo % trọng lượng.

Một khối men bị chảy lỏng

Hằng số nóng chảy của ôxít hoặc hợp chất dễ nóng chảy:

Hằng số nóng chảy của ôxít hoặc hợp chất khó nóng chảy:

Bảng tra cứu nhiệt độ nóng chảy (°C) của men theo hệ số K:

• Xác định khoảng nóng chảy của men bằng phương pháp thực nghiệm: có hai phương pháp.
  • Nung men ở nhiều vùng có nhiệt độ khác nhau, theo dõi kết quả bề mặt men bằng cách đối chiếu men mẫu và thử nghiệm cơ-lý-hoá, đồng thời căn cứ côn Seger để xác định nhiệt độ vùng nung tương ứng.
    
  • Nung men đồng thời quan sát bằng kính hiển vị chịu nhiệt độ cao, nhiệt độ nung xác định bởi hoả kế.