9.Свойства глин, как сырья для производства керамики.

Глинами называют природные водные алюмосиликаты общей формулой с различными примесями, которые, при смешении с водой, образуют пластичное тесто, необратимо приобретающее камнеподобное состояние после обжига.

Примеси влияют на свойства глины (прочность, пластичность, морозостойкость), а также определяют цвет глины. Белые глины (каолиновые) не содержат примесей. Коричнево-красный цвет придают оксиды железа, бурый — гидроксиды железа. Глина может иметь любой цвет от белого до черного.

Свойства глин:

1. Пластичность — способность глин в увлажненном состоянии приобретать под влиянием внешних воздействий желаемую форму и сохранять ее без разрывов и трещин при сушке и обжиге. Зависит от минерального состава глин, наличия примесей и от количества воды за творение.

2. Усадка — уменьшение линейных размеров глиняного сырца при сушке (воздушная) и обжиге (огневая) . Полная складывается из суммы воздушной и огневой и может достигать 15%.

Поведение глин при воздействии высокой температуры. При температуре выше 100 градусов из глины испаряется физически связанная вода. В интервале температур 400-750 градусов глина теряет химически связанную воду, а вместе с ней — пластичность. В интервале 900-1000 градусов из остатков алюмосиликатов образуется новая фаза — муллит, придающая прочность керамике.

10.Общая технологическая схема производства керамики.

Производство керамических изделий состоит из следующих этапов:

1. Карьерные работы.

Заключается в добыче глины карьерным способом, ее транспортировки и хранении.

2. Подготовка сырьевой смеси.

Заключается в очистке глины от посторонних включений и введении необходимых добавок и воды.

3. Формование

Для очистки глины используют механические методы (камневыделительные вальцы) или гидравлические методы (разводят глину, отфильтроввывают примеси через сито, глину обезвоживают, далее глину перемешивают с добавками и водой до однородного состояния в специальных глиномялках). Задачей формования является придание формы и размеров будущего изделия. Различают три способа формования:

1. Пластическое формование Его производят на ленточных шнековых прессов из керамических масс с влажностью от 18 до 22%

2. Полусухое прессование. Оно производится из керамических пресс-порошков с влажностью 8-10% под давлением от 15 до 40 МПа

3. Шликерный или метод литья. Керамическая масса с влажностью 45-60% разливается на пористые керамические поддоны, впитывающие часть воды. Сверху покрываются глазурным слоем и нарезаются на изделия нужного размера (плитка). Этим же методом формуют санитарно-технические изделия, используя гипсовые формы.

4. Сушка Для того, чтобы изделие не потрескалось при обжиге, его сушат до остаточной влажности менее 5%. Сушку производят в туннельных сушилках, где по принципу противотока движутся навстречу друг другу вагонетки с изделиями и горячий воздух. Температура сушки от 120 до 150 градусов. Время — от 16 до 36 часов. На современных заводах время сушки сокращается до 7 часов за счет использования инфракрасного излучения.

5. Обжиг. Его производят в кольцевых печах от 1,5 до 3 суток или в более современных туннельных печах от 18 до 24 часов. При обжиге керамическое изделие проходит различные температурные (подогрева, обжига и охлаждения) и необратимо приобретает камнеподобное состояние. Обжиг в рядовой керамике производят при температуре от 900 до 1000 градусов, более качественной керамики (фаянса и фарфора) — от 1100 до 1250 градусов.