Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Navchalnyy posibnyk.doc
Скачиваний:
13
Добавлен:
17.12.2018
Размер:
3.18 Mб
Скачать

4.2.2 Кераміка на основі глини

Порцеляна – основний представник тонкої кераміки. Характерні ознаки порцеляни – білий колір з синюватим відтінком, мала поруватість і висока міцність, термічна і хімічна стійкість. Його особливості визначаються хімічним складом і будовою, які залежать від призначення виробів, умов їх експлуатації і висунутих до них вимог.

Розрізняють два види порцеляни – твердий і м'який. Твердий фарфор отримують з маси, яка містить 50 % глини та каоліну, 25 % кварцу і 25 % польового шпату. Це класичний склад, який може бути змінений залежно від виду вихідних матеріалів. Найбільш раціональний склад твердого фарфору – 55 % глинистих речовин і по 22,5 % кварцу і польового шпату. Хімічний склад твердого фарфору, виходячи зі співвідношення різних окислів, що містяться в ньому, може бути представлений в наступному вигляді: 68 % SiO2, 2,6 % Al2O3 і 6 % K2O.

Для одержання щільного спеченого черепка твердий фарфор обпалюють при температурі 1350-1400 °С. Одним із показників, що характеризує поведінку порцеляни при випалюванні та експлуатації, є відношення еквівалентів кислот до еквівалентів основ, яка називається коефіцієнтом кислотності (КК) і визначається за формулою: КК=RO2/(RO2+RO+3R2O3).

Для твердої порцеляни цей коефіцієнт дорівнює 1,1-1,3, у міру переходу до м'якої порцеляни він зростає до 1,68-12,75. З підвищенням коефіцієнта кислотності крихкість черепка збільшується.

Тверда порцеляна характеризується підвищеним вмістом каоліну та глини, що надає йому високої білизни, зумовлює утворення кристалічної фази і підвищення термічної стійкості. Каолін сприяє дифузії іонів алюмінію та розчиненого дегідратованого залишку каоліну в розплав польового шпату, що веде до збільшення їх концентрації та утворення муліту. Муліт і затверділий при охолодженні розплав обумовлюють механічні, термічні і хімічні властивості виробів. Основну масу порцелянових виробів в Україні виготовляють з глазурованої твердої порцеляни.

У масі для отримання м'якої порцеляни міститься більше плавнів і менше глини та каоліну. При збільшенні у масі плавнів кількість склоподібної фази в черепку зростає, при цьому підвищується й прозорість. Маса для отримання м'якого фарфору містить 25-30 % каоліну та глини, 20-45 % кварцу і 30-36 % польового шпату. Іноді додають 1,5-2,5 % крейди і оксиду цинку. Молекулярна формула м'якої порцеляни характеризується підвищеним вмістом основ і може бути представлена як (0,3-0,4)·RО×R2O3×(5,5-6,0)·SiO2.

У м'якій порцеляні кристалічна фаза, яка зумовлює високу міцність, незначна. По міцності і термічній стійкості м'який порцеляна поступається твердій. Її випал ведуть при більш низькій температурі 1250-1300 °С [2,9].

4.2.3 Технічна кераміка

Технічна кераміка включає штучно синтезовані керамічні матеріали різного хімічного і фазового складу, вона має специфічний комплекс властивостей. Така кераміка містить мінімальну кількість глини або зовсім її не містить. Основними компонентами технічної кераміки є оксиди та безкисневі сполуки металів.

Більшість видів спеціальної технічної кераміки володіє щільною спеченою структурою полікристалічної будови, для її отримання застосовують специфічні технологічні прийоми.

Кислототривку кераміку отримують при випаленні спеціальних глин з добавками піску і польового шпату. Вона містить 50-75 % SiO2, 20-40 % А12O3, 0,4-2,2 % MgO і СaО, 0,5-3,0 % Na2O і К2O, 0,3-1,6 % Fe2O3. Кераміка володіє високою міцністю, газонепроникністю і стійкістю до дії мінеральних і органічних кислот. Проте руйнується під дією фтористоводневої кислоти і лугів, а при високій температурі – під дією фосфорної кислоти. З кислототривкої кераміки виготовляють цеглу, плитку і труби.

Вироби з кераміки отримують формуванням і випаленням спеціально підібраної глини, в яку додають кремнезем і польовий шпат. З кераміки виготовляють кислототривку цеглу, плитки, труби, арматуру, холодильники, колони, відцентрові насоси, ємності, насадки адсорбційних колон.

Недоліками керамічних виробів є їх крихкість і низька механічна міцність. Коефіцієнт теплопровідності кераміки становить ~1,2 Вт/(м·К). Вона володіє значною поруватістю (3-10 %), тому вироби з кераміки зазвичай покривають зсередини і зовні глазур'ю.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]