Gốm thủy tinh glass ceramic

Có bao giờ bạn tự hỏi mặt kính của bếp từ, bếp điện từ tại Sài Gòn Bếp được cấu tạo như thế nào để vừa trong suốt, sáng bóng như thủy tinh, vừa bền như hợp kim và đặc biệt có thể rất nóng ở vùng nấu trong khi những vùng khác vẫn mát? Đi tìm câu trả lời cho câu hỏi này với bài viết sau đây, hẳn bạn sẽ còn ngạc nhiên hơn khi biết được gốm thủy tinh – thành phần chính của mặt kính bếp từ, bếp điện từ - còn được dùng để chế tạo tàu vũ trụ hoặc dùng thay thế xương trong cơ thể chúng ta.

Sự đa dạng của gốm thủy tinh

Gốm thủy tinh là gì?

Gốm thủy tinh (tên tiếng anh: Glass ceramic) được Stanley Donald Stookey phát hiện một cách tình cờ năm 1953. Khi đang nghiên cứu sản phẩm pin Lithium tại công ty Corning Glass Works, Stanley vô tình đưa thủy tinh có chứa các phân tử bạc kết tinh vào ngọn lửa 600 độ C. Thay vì tan chảy, hỗn hợp này vẫn giữ nguyên hình dáng cũ và kỳ lạ hơn, nó không bị vỡ khi rơi từ trên cao. Stanley rất ngạc nhiên với độ bền của sản phẩm này và sau những nghiên cứu chuyên sâu, ông đã giới thiệu ra thị trường sản phẩm gốm thủy tinh đầu tiên mang tên fotoceram.

Sau đó, rất nhiều nhà sáng chế đã nghiên cứu về gốm thủy tinh và cho ra đời nhiều sản phẩm có ứng dụng cao trong cuộc sống như: hãng Schott  – nghiên cứu gốm thủy tinh để sản xuất mặt bếp các loại, hãng Corning Ware sản xuất nồi và chén thủy tinh, hãng Nippon Electric Glass chuyên sản xuất vật liệu xây dựng và dụng cụ dùng trong y tế… Đến nay đã có hơn 4.000 bằng sáng chế được công nhận liên quan đến gốm thủy tinh.

Thành phần chính của gốm thủy tinh là gì?

Tùy theo cấu tạo mà gốm thủy tinh chia thành nhiều dòng khác nhau, bao gồm:

- Oxide lithium - oxide nhôm và oxide Silic (dòng LAS),

- Oxide magie - oxide nhôm và oxide Silic (MAS)

- Oxide Kẽm - oxide nhôm và oxide Silic (ZAS).

Ngoài ra, để thúc đẩy quá trình kết tinh, gốm thủy tinh được thêm vào các chất xúc tác như kim loại hiếm, fluorit, Oxide Zirconi, Oxide Titan, Sắt …

Cấu trúc của gốm thủy tinh - nguồn: viện thông tin khoa học và công nghệ TPHCM

Cấu trúc của gốm thủy tinh bao gồm hai phần là thủy tinh và tinh thể được kết nối với nhau. Theo đó, tinh thể như bộ khung định hình còn thủy tinh đóng vai trò như chất keo kết dính các tinh thể với nhau. Cấu trúc này khắc phục nhược điểm cấu tạo vô định hình của thủy tinh và cấu tạo rỗng do bọt xốp của gốm.

Tỷ lệ pha trộn giữa thủy tinh và tinh thể trong gốm thủy tinh rất đa dạng, từ 0,55% - 95%. Nhờ vào đó gốm thủy tinh có sự đa dạng về độ bền, khả năng chịu sốc nhiệt và độ dẫn nhiệt.

Gốm thủy tinh có đặc tính như thế nào?

Độ bền cao: gốm thủy tinh có độ bền và độ dai cao hơn nhiều so với thủy tinh. Nếu thủy tinh thông thường có giới hạn chịu lực là 210 – 700Kg/cm2 thì gốm thủy tinh với hình dạng và kích thước tương đương có giới hạn chịu lực là 2.800 – 4.200 kg/cm2. Ngoài ra, gốm thủy tinh có khả năng chịu được sự bào mòn cao nên còn được sử dụng trong sản xuất đầu bọc tên lửa, vỏ tàu vũ trụ.

Hệ số giãn nỡ nhiệt thấp: trong quá trình sản xuất, khi điều chỉnh thành phần cấu tạo, nhà sản xuất có thể điều chỉnh hệ số giãn nỡ nhiệt của gốm thủy tinh. Độ giãn nỡ nhiệt có thể âm dương hoặc bằng không. Đối với thủy tinh thông thường, chỉ cần đang chứa nước lạnh đột nhiên chuyển sang đựng nước nóng hoặc ngược lại có thể vỡ ngay lập tức do độ giãn nỡ vì nhiệt cao. Tùy theo độ dày của thủy tinh, chỉ cần biến động trên 70 độ C có thể gây nứt vỡ. Trong khi đó, gốm thủy tinh có thể chịu được sự sốc nhiệt lên đến 1.450 độ C.

Tính thẩm mỹ cao: gốm thủy tinh có thể được chế tác trong suốt như thủy tinh. Bên cạnh đó, do cấu tạo tinh thể và thủy tinh đồng bộ với nhau ở cấp độ phân tử nên gốm thủy tinh dễ dàng định hình, thậm chí thổi khuôn như thủy tinh thông thường … rất thích hợp để sản xuất các dụng cụ có tính thẩm mỹ dùng trong trang trí nội thất, thiết bị nhà bếp.

Khả năng liên kết sinh hóa với tế bào sống: gốm thủy tinh sinh y ngày nay còn được dùng trong ngành y tế để sản xuất xương và răng nhân tạo bởi ngoài tính không độc hại, chúng có khả năng liên kết tốt với các tế bào sống, giúp cho các tế bào bị tổn thương tiếp tục tái sinh và liên kết trực tiếp với bề mặt cấy.

Gốm thủy tinh được ứng dụng trong sản xuất mặt kính bếp từ, điện từ như thế nào?

Gốm thủy tinh từ lâu đã được các nhà sản xuất ở Châu Âu, Mỹ, Nhật Bản sử dụng để sản xuất mặt kính bếp từ, bếp điện từ. Hiện nay, các nhà sản xuất mặt kính bếp hàng đầu trên thế giới có thể kể đến như: hãng Corning Ware với thương hiệu Pyroceran, Schott của Đức với thương hiệu Schott Ceran, Nippon Electric Glass (Nhật), Eurokera của công ty liên doanh giữa Corning Inc (Mỹ)  và  Saint-Gobain (Pháp) v.v..

Mặt kính bếp làm từ gốm thủy tinh

Về cấu tạo, gốm thủy tinh dùng sản xuất mặt kính bếp từ, bếp điện từ có thành phần thuộc dòng LAS  (Lithium – Alumium – Silic oxide), có tính bền cơ học, chịu được sốc nhiệt cao. Sản phẩm không chứa các kim loại nặng như asen, thủy ngân, chì gây hại đến sức khỏe người sử dụng.

Gốm thủy tinh dùng sản xuất mặt kính bếp từ có thể trong suốt hoặc được nhộm màu theo ý nhà sản xuất, tạo ra tính thẩm mỹ cao cho sản phẩm.

Ngoài ra, do đặc tính lan tỏa nhiệt thấp, mặt kính bếp giúp cho vùng nấu của bếp nóng trong khi các vùng khác vẫn mát. Bếp điện từ hay còn gọi là bếp hồng ngoại có cơ chế sinh nhiệt khác với bếp từ, cụ thể:

- Bếp điện từ sinh nhiệt bằng cách đốt nóng dây tóc hoặc đèn Hallogen, sinh nhiệt truyền qua mặt kính và truyền đến nồi. trong trường hợp này mặt kính đóng vai trò dẫn nhiệt

- Bếp từ sinh nhiệt bằng chính đáy nồi kim loại: do ảnh hưởng của từ trường làm các phân tử chuyển động sinh nhiệt. Đáy nồi nóng tỏa nhiệt ngược lại mặt kính. Trong trường hợp này mặt kính không phải là vật truyền dẫn nhiệt mà chỉ thu nhiệt dư trong quá trình nấu nướng.

Dù sử dụng trong bếp từ hay bếp điện từ, gốm thủy tinh đều giúp cho quá trình nấu nướng hiệu quả và an toàn. Nhiệt được truyền thẳng đứng do đó chỉ làm nóng vùng nấu, không lan tỏa ra các vùng lân cận, làm cho phần còn lại vẫn giữ nhiệt độ thông thường. Bạn có thể chạm tay vào mặt bếp ngay khi đang nấu nướng.

Mặt kính Schott-Ceran

Hy vọng bài viết này đã giúp cho các bạn phần nào hiểu thêm về cấu tạo của mặt bếp. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào liên quan đến các sản phẩm, các bạn có thể liên hệ với Sài Gòn Bếp theo thông tin bên dưới. Sài Gòn Bếp hân hạnh được phục vụ các bạn.

Trường Tồn - Saigonbep.vn (Các trang khác khi đăng lại bài viết này vui lòng dẫn nguồn từ Saigonbep.vn)

Thông tin liên hệ:

SÀI GÒN BẾP

Trụ sở chính: 175 Nguyễn Lương Bằng, Đống Đa, Hà Nội.

Kho hàng tại HCM: 36/2 Thành Thái, Phường 12, Quận 10,TP. Hồ Chí Minh

Hotline: 0903 375 499

Zalo/Viber: 0903 375 499

Email: saigonbep.vn@gmail.com

Website: www.saigonbep.vn