Вопрос 62: Керамика. Понятие, свойства, материалы, применяемые для керамического производства.

Керамика - неорганические материалы, получаемые из отформованных минеральных масс в процессе высокотемпературного обжига. Керамика – это материалы и изделия, получаемые обжигом глин или их смесей с минеральными добавками или без них. К ним относят глиняную посуду, фарфор, фаянс, терракоту, майолику, черепицу, керамическую плитку, кирпич.

Материалы принято подразделять на основные и вспомогательные. Основными являются материалы, идущие для приготовления керамических масс, глазурей, керамических красок; вспомогательными – материалы, применяемые для изготовления гипсовых форм, капселей.

Основные материалы делят на пластические, отощающие, плавни, глазуреобразующие и керамические краски.

Пластическими массами являются глины. Отощающими материалами являются кварц, чистые кварцевые пески. В качестве плавней используют: полевой шпат, гранит. Глазуреобразующие материалы – тонкий стекловидный слой на поверхности керамических изделий. Керамические краски применяют для украшения фарфоровых, фаянсовых, майоликовых и других изделий. Основу керамических красок составляют металлы и их оксиды.

Свойства керамических изделий.

Основными свойствами: пористость, объемная масса, твердость, белизна, просвечиваемость, водопоглощение, механическая стойкость, термическая стойкость, химическая стойкость.

Вопрос 63: Технология производства керамических изделий. Свойства готовых керамик.

Производство керамических изделий включает следующие основные операции: приготовление массы, формование изделий, сушку, обжиг и декорирование.

Глинистые материалы выдерживаются после доставки на складах в течение двух лет, удается достичь сравнительной однородности массы по составу. Приготовление керамической массы осуществляется последовательным выполнением ряда технологических процессов; очистки сырья от вредных минеральных включений, дробления, размола, просеивания через сита, дозирования и смешивания. Формуют изделия из пластических и жидких керамических масс. В зависимости от влажности формовочной массы способы подразделяются на сухой, полусухой, пластический и литьевой (шликерный). Сушка способствует повышению прочности керамических изделий, сформированных из пластической массы. Сушку проводят в конвекционных и радиационных сушилках. После сушки изделия обжигают при 1200 °С. Для обжига используются печи двух видов: туннельные и периодического действия. После обжига полученные изделия медленно охлаждаются. Декорирование изделий является завершающей стадией производства фарфоровых и фаянсовых изделий, глазурованных керамических плиток, заключающийся в нанесении на белье (неокрашенный полуфабрикат) специальных разделок ручным и полумеханизированным методом. Декорирование изделий проводят следующими способами: штамп; трафарет; деколь; печать ; живопись; фотокерамика; усик; лента.

Свойства готовых керамик.

Основными свойствами: пористость, объемная масса, твердость, белизна, просвечиваемость, водопоглощение, механическая стойкость, термическая стойкость, химическая стойкость. Свойства зависят от состава используемой массы и от технологических особенностей производства.

Пористость – отношение объема пор к единице объема материала, выраженное в %, важный показатель, позволяющий установить степень завершенности процесса спекания керамических тел.

Белизна - характерный признак высокого качества фарфоровых и фаянсовых изделий. Степенью белизны называют отношение интенсивности отражения белого цвета от поверхности испытуемого образца к интенсивности отражения белого света от поверхности эталона. Эталоном белизны служит баритовая пластинка, белизна которой принята за 100 %.

Твердость глазурного слоя – характеризует прочность глазури и определяет способность материала сопротивляться вдавливанию другого, более твердого материала. Определяется по минералогической шкале Мооса.

Просвечиваемость – свойство фарфора, имеющего плотный спекшийся черепок, определяют вне зависимости от толщины изделия.

Водопоглощением называют отношение массы воды, поглощенной образцом при полном насыщении к массе сухого образца. Водопоглощение зависит от пористости материала.

Механическая прочность – это способность материала сопротивляться разрушению под действием внешних сил, характеристика долговечности изделия.

Термическая стойкость – стойкость к резким перепадам температур.

Химическая устойчивость глазурей и керамических красок – должна выдерживать обработку слабыми кислотами, щелочами при обычной температуре и нагревании до 60 – 65 °С.