29. Основные свойства глин. Спекаемость и огнеупорность глины.

Глина как сырье для керамики оценивается комплексом свойств:

Пластичностью

Связующей способностью

Отношением к сушке

Отношением к действию высоких температур

Пластичность – способность глиняного теста деформироваться под действием внешних механических нагрузок без нарушения сплошности (без появления каких-либо трещин) и сохранять полученную форму после прекращений внешних воздействий. Пластичность оценивается количеством воды, необходимым для получения удобоформуемой массы. Пластичность глины непосредственно связана с усадкой при высыхании и обжиге. Следует отметить, что чем выше пластичность, тем больше усадка при высыхании и обжиге.

Скорость сушки увлажненной глины определяется скоростью миграции воды внутри изделия от центра поверхности. Чем больше частиц в глинистых минералах, тем труднее сохнет изделие.

Для получения сырьевой массы с оптимальной пластичностью и минимальным содержанием воды, очень часто в сырьевую массу добавляют отощающие и пластифицирующие добавки.

Спекаемость глины – способность глины при обжиге переходить в камневидное состояние, в котором она никогда не размокает в воде. Это объясняется следующим: при нагреве до 900-1200С в глине протекают химические и физико-химические процессы, приводящие к полному и необратимому изменению ее структуры. К таким процессам относится:

Удаление физически-связанной воды (500-600С)

Разложение обезвоженной глины на оксиды алюминия ( ) и кремния (Si )

При t = 1000-1200С происходит образование новых водостойких минералов

Образование некоторого небольшого количества расплава из легкоплавких минералов глины. Этот расплав при охлаждении затвердевает и как бы цементирует отдельные частицы сырья. После обжига, керамическую массу называют керамическим черепком.

Огнеупорность – способность выдерживать действие высоких температур без особых деформаций.

Глины делятся на 3 группы:

Легкоплавкие

Тугоплавкие

Огнеупорные

Легкоплавкие плавятся при t ниже 1350С и используются для изготовления керамического кирпича, стеновых камней, черепицы и т.д.

Тугоплавкие имеют в своем составе меньшее количество примесей и плавятся при t = 1350-1580С. Применяются для изготовления облицовочных изделий, канализационных труб и т.д.

Огнеупорные практически совсем не содержат примесей и плавятся при t выше 1580С. Применяются для изготовления огнеупорных материалов (шамотный кирпич).

30. Отощающие, порообразующие добавки. Глазури и ангобы.

Отощающие материалы вводят в сырьевую массу для снижения пластичности и уменьшения усадки при сушке и обжиге; в качестве отощающих добавок используют песок, шамот, золы ТЭС, гранулированные шлаки и т.д.

Порообразующие (или выгорающие) добавки вводят в смесь для снижения средней плотности изделий и улучшения их теплоизоляционных свойств. Для этого используют древесные опилки, угольный порошок, измельченный торф. Такие добавки одновременно являются еще и отощающими. В качестве плавней в смесь вводят полевые шпаты, железную руду, тальк и т.д. Такие добавки добавляют в смесь, когда надо понизить температуру спекания глины.

Для улучшения декоративных свойств керамических изделий часто поверхности покрываются глазурью или ангобом.

Глазурь – стеклообразное лицевое покрытие, различного цвета (бывают прозрачные или глухие (т.е. непрозрачные)) . Их получают нанесением на поверхность изделия порошка из стекольной шихты с последующим обжигом до плавления.

Ангоб – лицевое покрытие, выполненное из цветных глин. При обжиге ангобовое покрытие не плавится, поэтому образует матовую поверхность.