การเตรียมแก้วสีแดงทับทิมโดยใช้ทองคำเปลวด้วยวิธีเซลฟ์สไตรกิง

Preparation of gold ruby glass using gold foil self-striking methods

Name: เมธีกุล เจียรวัฒนานนท์

ThaSH: ทอง

ThaSH: ซีลีเนียมไดออกไซด์

Abstract: แก้วสีแดงจากทองชนิดเกิดสีแดงได้ด้วยตัวเอง (เซลฟ์สไตรกิง)ได้รับการพัฒนาเพื่อให้ได้แก้วสีแดงจากทองที่ไม่ต้องใช้กระบวนการทางความร้อนอีกครั้งหนึ่งในการทำให้เกิดสีแดง ซึ่งนอกจากจะเป็นการลดการใช้พลังงานแล้วยังทำให้สามารถควบคุมเฉดสีแก้วให้มีความสม่ำเสมอมากขึ้น แก้วตั้งต้นที่มีส่วนประกอบของ 71.29 SiO2, 10.89 CaO, 10.89 Na2O, 0.99 PbO, 5.94 K2O โดยน้ำหนัก ใช้ในการศึกษาผลของปริมาณสารตัวเติมที่เหมาะสม อุณหภูมิ และเวลาในการอบอ่อนที่เหมาะสมต่อการเกิดสี และความเค้นที่เกิดจากกระบวนการขึ้นรูปต่อการเกิดสี ปัจจัยที่มีผลต่อสีเหล่านี้ได้ทำการศึกษาควบคู่กับการศึกษาจลน์ศาสตร์ของปรากฏการณ์เซลฟ์สไตรกิง เพื่อใช้กำหนดอุณหภูมิและเวลาในการให้ความร้อนแก่แก้ว และวิธีการขึ้นรูปที่เหมาะสม เพื่อประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมได้ง่ายขึ้น จากการศึกษาพบว่าสามารถพัฒนาให้ได้แก้วสีแดงชนิดเซลฟ์สไตรกิงด้วยการใช้ซีลีเนียมไดออกไซด์ประมาณ 50-100 ส่วนในล้านส่วน และ คาร์บอนประมาณร้อยละ 0.1-0.2 โดยน้ำหนัก เป็นสารตัวเติมเพื่อใช้เป็นตัวรีดิวซ์และเป็นตัวควบคุมสภาวะรีดอกซ์ในแก้ว งานวิจัยนี้ใช้ทองในรูปทองคำเปลวที่สามารถผลิตและหาได้ง่ายในประเทศไทย ทดแทนการใช้สารประกอบทางเคมีทองคลอไรด์ที่มีราคาแพง โดยใช้ประมาณ 200-450 ส่วนในล้านส่วน ในเบื้องต้นพบว่าแก้วสามารถเกิดเป็นสีแดงได้โดยเกิดริ้วสีแดงทั่วทั้งชิ้นงาน จากการศึกษาอิทธิพลของอุณหภูมิและเวลาในการอบอ่อนต่อการเกิดสี พบว่าแก้วเมื่ออบอ่อนที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง และ 2 ชั่วโมงแก้วเปลี่ยนเป็นสีม่วงและสีน้ำเงินตามลำดับ และมีความเค้นตกค้างภายในค่อนข้างมาก ปัจจัยที่ส่งผลให้เกิดสีที่ไม่พึงประสงค์คือการอบอ่อนที่อุณหภูมิสูงหรือนานและความเค้นตกค้างที่สูงเกินไป ผลจากการศึกษาทางจลน์ศาสตร์ของการเกิดสีเซลฟ์สไตรกิงของแก้วใน แท่นความร้อน ด้วยเครื่อง ยูวี-วิซิเบิล สเปกโตรโฟโตมิเตอร์ ทำให้การกำหนดอุณหภูมิและเวลาที่ใช้ในการอบอ่อนเหมาะสมมากขึ้น ส่งผลให้เกิดความสม่ำเสมอของเฉดสีแดงในแก้วผลจากเทคนิคการเทต่อความเค้นตกค้างในแก้วได้รับการศึกษาด้วยเครื่องวัดความเค้นที่แสดงเป็นภาพ ของแบบแผนการกระจายความเค้นภายในแก้วและสีที่เกิด ภาวะที่เหมาะสมที่สุดที่ได้ แก้วสีแดงสม่ำเสมอคือแก้วสูตรที่ 9 เทลงตรงกลาง ให้มีการเกิดสีที่อุณหภูมิ 650 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง และอบอ่อนที่ 570 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 นาที ระหว่างการเย็นตัว

Abstract: The self-striking gold ruby glass was developed in order to obtain a red color glass without an additional heat treatment. The purpose is to reduce the energy consumption and to stabilize the shade of color. The base glass composition of 71.29 SiO2, 10.89 CaO, 10.89 Na2O, 0.99 PbO, 5.94 K2O (in wt. %) was used in this study. The effect of additive contents, annealing temperature and time, residual stress in the forming process and kinetic of self-striking mechanism were investigated. Additive agents used in this study were SeO2 50-100 ppm as a reducing agent, C 0-0.2 %wt as a redox controller. The gold carrier which was doped in the amount of 200-450 ppm was gold foils which are so common in Thailand instead of the expensive gold (iii) chloride. In the preliminary test, a stripe of uneven red color in glass was detected. The study of the effect of temperature and time in the annealing process indicated that after 1 and 2 hours of annealing at 600 oC, the color of glass turned into purple and blue, respectively due to the high residual stress. The residual stress caused the shifting of the absorption peak of gold nanoparticles which resulted in the unwanted colors. The kinetic of self-striking mechanism was studied by UV-VIS spectrophotometer accompanied with a heating stage in order to determine a precise annealing schedule and to increase the uniformity of the red color in self-striking glass. The effect of pouring technique on the residual stress was study by Strain imaging polarimeter. The result in stress distribution pattern shows relation between internal stress and striking color. The best condition to produce uniform color self-striking gold ruby glass is the glass no.9 pours at the center of a sample and striked at 650oC for 1 hr and annealing at 570 °C for 30 minutes during cooling schedule.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ศิริธันว์ เจียมศิริเลิศ

Role: ที่ปรึกษา

Name: เทพีวรรณ จิตรวัชรโกมล

Role: ที่ปรึกษาร่วม

Created: 2552

Modified: 2563-05-07

Issued: 2563-05-07

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/59077

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีเซรามิก

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Meteekul_Jiarawattananon.pdf	2.71 MB	13	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.031885 วินาที