วัสดุพวกแก้วและเซรามิกเป็นวัสดุที่นำความร้อนได้ไม่ดี
และยังรับแรงดึงได้ไม่ดีด้วย
เวลาที่นำวัสดุพวกนี้มาขึ้นรูปเป็นชิ้นงานต่าง
ๆ จึงต้องระวังการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิกระทันหันของชิ้นงาน
หรือการที่ผนังด้านใดด้านหนึ่งของชิ้นงานมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมากกว่าอีกฝั่งหนึ่ง
เพราะฝั่งด้านที่มีอุณหภูมิสูงนั้นจะมีการขยายตัวที่สูงกว่าอีกฝั่งที่มีอุณหภูมิที่ต่ำกว่ามาก
(อันเป็นผลจากการที่มันมีค่าการนำความร้อนที่ต่ำ)
ทำให้เกิดความเค้นในเนื้อวัสดุ
และถ้าความเค้นที่เกิดขึ้นนี้สูงมากพอก็จะทำให้ชิ้นงานแตกได้
การป้องกันไม่ให้ชิ้นงานที่ทำจากวัสดุเหล่านี้แตกหักเนื่องจากผลต่างของอุณหภูมิทำได้ด้วยการเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้นอย่างช้า
ๆ (อย่างเช่นที่กระทำกันในเตาเผาที่ผนังบุด้วยอิฐทนไฟ)
หรือใช้วัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากอุณหภูมิ
(Thermal
expansion coefficient) ที่ต่ำ
ตัวอย่างของวัสดุเซรามิกที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวที่ต่ำได้แก่โมโนลิทที่ใช้ทำรังผึ้งของกรองเสียรถยนต์เบนซิน
ตัวอย่างของเครื่องแก้วที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวที่ต่ำได้แก่แก้ว
Pyrex
ของบริษัท
Corning
หรือแก้ว
Duran
ของบริษัท
Schott
ที่ใช้ทำเครื่องแก้วที่ใช้ในห้องปฏิบัติการเคมีทั่วไป
รูปที่
๑ ภาพทางด้านหน้าของที่เกิดเหตุ
เหตุที่เกิดเมื่อเช้าวันนี้เกิดกับ
silicon
oil bath ชุดทดลองนั้นประกอบด้วย
magnetic
stirrer ที่ทำหน้าที่ทั้งปั่นกวนและให้ความร้อนแก่
silicon
oil bath ที่วางอยู่ข้างบน
โดยใน oil
bath นี้มีขวดฟลาสก์ก้นกลมแช่อยู่
สิ่งที่เขาต้องการคือต้องการให้ของเหลวในฟลาสก์นั้นมีอุณหภูมิประมาณ
100ºC
เศษ
โดยใช้เทอร์โมมิเตอร์วัดอุณหภูมิของเหลวภายในฟลาสก์
ดูจากสภาพแล้วคาดว่าชามที่เอามาทำเป็น
oil
bath นั้นเป็นชามแก้วที่ใช้กันทั่วไปในครัวเรือน
รูปที่
๒ เศษซากของชามที่ยังค้างอยู่บน
Hot
plate พึงสังเกตความหนาของชาม
รูปที่
๓ เมื่อมองจากทางด้านขวาของที่เกิดเหตุ
อันที่จริงงานนี้ถ้าค่อย
ๆ ให้ความร้อนอย่างช้า ๆ
ก็ไม่น่าจะมีปัญหาอะไร
สงสัยว่าคงจะให้ความร้อนเร็วไปหน่อยก็เลยทำให้ผิวด้านนอกของชามมีอุณหภูมิสูงกว่าผิวด้านในมาก
จึงเกิดความเค้นเนื่องจากการขยายตัวในเนื้อชาม
พอความเค้นสูงมากพอชามก็เลยแตกออก
ในกรณีนี้การป้องกันที่ดีกว่าคือการไปหาชามโลหะมาใช้แทน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น