вяжущий вещество. Лекция 1 Неорганические вяжущие Изучаемые вопросы Фазовый состав

• Название: Лекция 1 Неорганические вяжущие Изучаемые вопросы Фазовый состав
• Дата: 27.02.2022
• Размер: 362.51 Kb.
• Имя файла: вяжущий вещество.docx
• Тип: Лекция; #375692
• страница: 10 из 10

Химические свойства.

Химическая устойчивость– важный показатель качества фарфоровых изделий, так как в процессе эксплуатации они часто подвергаются воздействию различных хими- ческих сред. При этом следует различать химическую устойчивость глазури к воздействию влаги, соды, уксусной и лимонной кислот. Устойчивость глазури к различным средам зависит от ее химического состава: чем меньше в ней щелочей, тем выше ее химическая устойчивость. При определении химической устойчивости фарфоровых изделий необходимо также учитывать устойчивость к различным средам надглазурных украшений. При малой химической стойкости глазури и украшений ухудшаются внешний вид изделий и их санитарно-гигиенические свойства. При разрушении поверхность глазури становится шероховатой и снижается блеск.

27. 
    Строение фарфора: стекловидная фаза, кристаллическая фаза, поры. Сырье для получения керамики. Основы производства керамики и изделий из них.
    

Основными элементами структуры фарфорового черепка являются стекловидная фаза, кристаллическая фаза и поры. От соотношения структурных элементов зависят свойства готовых изделий.

Стекловиднаяфазапредставляет собой расплав полевого шпата с частично растворившимися в нем зернами кварца и глинозема. Иногда встречается полевошпатовое стекло с кристаллами муллита. Стекловидная фаза способствует повышению просвечиваемости черепка. Чем больше в массе полевого шпата и кварца при соответствующем уменьшении глинистых материалов, тем выше просвечиваемость черепка. С повышением стекловидной фазы уменьшаются прочность и термическая стойкость. На долю стекловидной фазы в твердом фарфоре приходится от 40 до60 %, в мягком — до 85 %. Количество стекловидной фазы в фарфоре зависит как от состава исходных материалов, так и от степени их помола и режима обжига. Влияние стекловидной фазы на свойства фарфора зависит от степени насыщения ее кремнеземом, глиноземом и кристаллами муллита.

Кристаллическая фаза представлена, прежде всего, кристаллами муллита, а также частицами кварца и каолинитного остатка, не растворившимися в стекловидной массе. На долю кристаллической фазы в фарфоре приходится около 30 %.

Муллит, имеющий игольчатое волокнистое строение, обладает высокими механической прочностью и химической стойкостью (не растворяется в 20 %-ном растворе плавиковой кислоты), малым террмическим расширением и в связи с этим высокой термической стойкостью. С увеличением кристаллов муллита в черепке улучшаются механические и термические свойства фарфоровых изделий. Процесс муллитизации фарфорового черепка зависит от температуры обжига и времени выдержки изделий при максимальной температуре. Наиболее активное образование муллита наблюдается и интервале температур 1350—1480 °С, причем чем продолжительнее выдержка изделий в этих условиях, тем больше образуется муллита.

Образовавшийся муллит пронизывает полевошпатовое стекло, сообщая черепку положительные свойства. Процесс муллитизации в области высоких температур протекает при наличии жидкой фазы.

Зерна кварца, не растворившиеся в полевошпатовом стекле, вместе с кристаллами муллита образуют как бы каркас, обусловливающий свойства готовых изделий. Этот каркас прочно цементируется аморфным стеклом.

Поры в фарфоровом черепке занимают объем до 5 %; водопоглощение черепка составляет примерно 0,1—0,2 %. Они частично снижают просвечиваемость и механическую прочность.

На свойства фарфорового черепка влияет и строение контактного слоя, который по составу и структуре аналогичен стеклообразному веществу. Контактный слой образуется вследствие различия химического состава глазури и черепка, проникновения расплава глазури в поры черепка и растворения кристаллических фаз черепка в расплаве глазури. Все это обусловливает образование новых кристаллических веществ и газовых пузырьков. На интенсивность этих процессов, от которых зависит величина контактного слоя, влияют продолжительность и температура обжига. Контактный слой заполняет поверхностные трещины черепка, снижает напряжение между глазурью и черепком, что способствует повышению прочности.

Сырьевую массу для изготовления керамических изделий обычно составляют из пластичных материалов (глины, каолины) и непластичных материалов (отощающих и выгорающих добавок/плавней). Глины и каолины объединяют общим названием — глинистые материалы. В производстве некоторых искусственных обжиговых материалов используют диатомиты, трепелы, а также шлаки, золы, сланцы в чистом виде или с добавкой глин, порообразующих и других добавок.

Плавни — материалы, которые образуют легкоплавкие соединения в керамической массе, способствуют лучшему спеканию черепка и снижению температуры обжига. Наиболее распространенные виды этого сырья — полевой шпат, известняк, магнезит, доломит, пирофилит.

Производство керамических изделий включает в себя следующие основные процессы:

• 
  приготовление керамических масс;
  
• 
  формование изделий;
  
• 
  сушка;
  
• 
  обжиг.
  

Приготовление керамических масс

Керамические массы — это смесь исходных сырьевых материалов, приготовленная по рецептуре, заданной для каждого вида изделий. Она является основой керамического черепка, который, собственно, формует изделие. Для приготовления керамических масс измельченное сырье вначале дозируется по весу, а затем тщательно перемешивается. Способы приготовления масс могут быть различны, в зависимости от вида производимого изделия и метода его формования. Масса может быть приготовлена в виде пластичного

«теста» или жидкого шликера.

Формование изделий

Керамические изделия формуют методом пластического формования из пластичной массы или методом литья (жидким шликером) в гипсовых формах. Пластичное формование предполагает как ручное изготовление изделий (лепка, отминка по формам, вытягивание на гончарном круге), так и механическое (на современных станках). Изделия сложной конфигурации и тонкостенные изготавливают литьем в гипсовых формах, что выполняется и вручную, и на механизированных установках.

Сушка

Отформованные изделия обыкновенно имеют влажность 20 — 28%. Перед обжигом полуфабрикат необходимо высушить до содержания в нем влаги не более 2 — 5%, для того чтобы придать изделию необходимую механическую прочность, а также во избежание деформации и растрескивания при обжиге.

Обжиг

В процессе обжига формируется структура черепка, определяющая технические свойства изделия (пористость, механическую прочность, термоустойчивость и др.). В производстве художественных керамических изделий используют двукратный и — реже

— однократный обжиг. При однократном обжиге изделие после сушки сразу глазуруют и

затем обжигают. Такой способ обработки можно применить для толстостенных изделий. При двукратном обжиге полуфабрикат после сушки подвергают вначале первому (утильному) обжигу, при котором изделие приобретает механическую прочность, затем его глазуруют и обжигают второй раз (политой обжиг). При некоторых способах декорирования керамики для закрепления красок и позолоты изделия подвергают третьему обжигу (муфельному) при температуре 600 — 800°С.

27. 
    Методы определения количественных показателей основных физических и химических свойств керамики. Оценка качества керамики и керамических изделий. Основные требования, предъявляемые к качеству силикатных материалов и изделий из них.
    

Оценкакачествакерамическихтоваров

Керамические товары должны быть прочными, удобными в пользовании, иметь красивый внешний вид. Их изготавливают в соответствии с образцами, утвержденными в установленном порядке. При оценке качества керамических товаров обращают внимание на показатели качества черепка, глазури и декорирования. В зависимости от внешнего вида, физико-технических показателей, характера, размера и количества дефектов посуда по действующим ГОСТам делится на I и II сорта.

Белизну, термическую стойкость, водопоглощение, кислотостойкость определяют по методикам, изложенным в ГОСТах.

Белизна фарфоровых изделий для I сорта должна быть не менее 64%, для II — 58%. Для фаянсовых изделий белизна не регламентируется.

Просвечиваемость характерна только для фарфоровых изделий, которые в слоях толщиной до 2,5 мм просвечивают. Механически прочными считаются фарфоровые и фаянсовые тарелки и блюдца, которые при пятидневном хранении их стопками (первые по 120 штук, а вторые по 100 и 150 штук) не разрушаются.

Наличие дефектов устанавливают при внешнем осмотре изделия. Все многообразие дефектов, встречающихся на керамических изделиях, делится на дефекты черепка и глазури и дефекты декорирования.

К дефектам черепка и глазури относят деформацию изделия, выбоины и щербины, заглазурованные односторонние трещины, плешины и сборку глазури, цек и волос (трещины глазурного слоя), мушку (темные точки на изделии), следы от полозков, гребенок, неправильность монтировки деталей изделия, подрыв приставных деталей и др.

К дефектам декорирования — пережог и недожог красок, сборку декалькомании, помарки краской надглазурные, отслоение краски и др.
Основные требования, предъявляемые к характеристикам полнотелого силикатного кирпича:

плотность 2500-2600 кг/м³,

коэффициент теплопроводности 0,38 – 0,70 Вт/м°С, прочность от М125 до М150,

морозостойкость до F15, F25, F35;

Дешевизна силикатного кирпича, в сравнении с керамическим, его несомненное достоинство. Но вот недостаточная прочность, водостойкость и повышенная теплопроводность ограничивают его применение в фундаментах, цоколях, печных трубах, других ответственных или нагруженных конструкциях.