27. Структурно-механические типы глин.

Каолины – чистые глины. Состоят преимущественно из глинистого минерала каолинита (Al2O3 . 2SiO2 . 2H2O), имеющего двухслойный пакет с одним тетраэдрическим и одним октаэдрическим слоем, строение решетки плотное. Каолины огнеупорны, малопластичны, после обжига сохраняют преимущественно белый цвет. Из них изготавливают фарфор, фаянс и тонкие облицовочные изделия. Каолинит имеет относительно плотное строение кристаллической решетки. Поэтому каолинит не способен присоединять и прочно удерживать большое количество воды, и при сушке глины с большим содержанием каолинита сравнительно свободно и быстро отдают присоединенную воду. Каолинит малочувствителен к сушке и обжигу, слабо набухает в воде и обладает небольшой адсорбционной способностью и пластичностью. Размер частиц каолинита 0,003-0,001 мм. Основные разновидности каолинитовой группы – каолинит, диккит, накрит.

Монтмориллонит (Al2O3 . 2SiO2 . 2Н2О . nН2О) имеет трехслойный пакет – два тетраэдрических и один октаэдрический, слабую связь между пакетами. Кристаллическая решетка подвижная, разбухающая под действием воды (в кристаллическую решетку часто входят катионы Mg+2, Fe+3, Na+). Поэтому монтмориллонитовые глины способны интенсивно поглощать большое количество воды, прочно ее удерживать и трудно отдавать при сушке, а также сильно набухать при увлажнении с увеличением в объеме до 16 раз. Размеры частиц монтмориллонита много меньше 1 мк (< 0,001мм). Они отличаются исключительно высокой связующей способностью. Эти глины имеют наиболее высокую дисперсность среди всех глинистых минералов, наибольшую набухаемость, пластичность, связность и высокую чувствительность к сушке и обжигу.

Основными представителями монтмориллонитовой группы являются: монтмориллонит, нонтронит, бейделит.

Галлуазит Al2O3 . 2SiO2 . 4Н2О включает галлуазит, ферригаллуазит и метагаллуазит, является частым спутником в каолинитах и каолинитовых 8 глинах. Галлуазит по сравнению с каолинитом обладает большей дисперсностью, пластичностью и адсорбционной способностью.

Гидрослюды K2O . MgO . 4Al2O3 .7SiO2 . 2Н2О (иллит, гидромусковит, глауконит и др.) являются продуктом многолетней гидратации слюд. Кристаллическая решетка сходна с решеткой монтмориллонита, за исключением того, что некоторая часть атомов кремния здесь всегда замещена алюминием, а образовавшийся недостаток зарядов сбалансирован ионами калия. По интенсивности связи с водой занимает промежуточное положение между каолинитом и монтмориллонитом. Гидрослюдистые тугоплавкие глины широко применяют в производстве строительной керамики. Размеры частиц гидрослюды порядка 1 мк (~0,001мм). В значительных количествах они встречаются в легкоплавких глинах и в небольших количествах в огнеупорных и тугоплавких глинах.

28. Оценка качества керамических масс по видам деформации. Относительные деформации – быстрая эластическая, медленная эластическая и пластическая определяют в зависимости от их соотношения структурно-механический тип дисперсий.  Экспериментальными исследованиями С.П.Ничипоренко и др. выделены шесть структурно-механических типов структур глин в зависимости от соотношения величин относительных деформации – быстрой, медленной эластической и пластической, определяемых в сопоставимых условиях (обычно Р=0,2 МПа, τ=1000 с)

• 1 – ε_б>ε_м>ε_плτ 2 – ε_м>ε_б>ε_плτ

• 3 – ε_м> ε_плτ > ε_б  4 – ε_б>ε_плτ > ε_м

• 5 – ε_плτ >ε_б> ε_м  6 – ε_плτ >ε_м> ε_б

Различные типы структур представляют в виде гистограмм – прямоугольников с одинаковым основанием, высота которых соответствует доле, вносимой той или иной составляющей в общую деформацию, или тройной диаграммой. Глины различных типов ведут себя по-разному в процессах формования:  глины 1 и 2 структурно-механического типа с преобладающим развитием быстрых эластических деформации, что указывает на плохую формуемость керамических масс. Таким массам свойственно хрупкое разрушение структуры; в керамических массах 5 и 6 типов – значительное развитие пластических деформации. Массы легко деформируются, что увеличивает свилеобразование при пластическом формовании изделий, т.е. проявляют склонность к пластическому разрушению (к трещинообразованию); Наиболее благоприятны для формования 3-го и особенно 4-го типов.