Заняття №4. Тема: Спіснюючі матеріали.

Тема: Спіснюючі матеріали.

Мета:ознайомитися з класифікацією спіснюючих сировинних матеріалів для виробництва кераміки.

Пояснити:роль спіснюючих матеріалів в керамічних масах.

Тип заняття:лекція.

Література:Акунова Л.Ф. Материаловедение и технология производства художественных керамических изделий. Глава 2.

Французова И.Г. „Общая технология производства фарфоровых и фаянсових изделий бытового назначения”. Глава 2.

План лекції

1. Спіснюючі матеріали, їх вплив на керамічну масу.

2. Класифікація спіснюючих матеріалів.

1. До спіснюючих сировинних матеріалів відносяться природні та штучні матеріали. Природніми матеріалами є кремнезем, кварцовий пісок, кварцити та піщаники, доломіт, трепел, опока.

В високопластичні глини, які вимагають для затворення великої кількості води (до 28%) і тому дають велику лінійну усадку при сушці та випалі (до 15%), необхідно вводити спіснюючі добавки, тобто непластичні речовини. При цьому значно зменшується кількість води, яка необхідна для затворення глиняного тіста, що скорочує розмір усадки (до 2-6%).

В якості спіснюючих матеріалі найчастіше застосовують речовини неорганічного походження – кварцовий пісок, шамот (випалена глина) і бій виробів. Ці добавки не тільки зменшують усадку виробів, але і покращують формувальні властивості маси, полегшують технологічний процес виробництва і виправляють брак.

В ряді випадків вони покращують фізичні властивості виробів, наприклад термостійкість і теплопровідність.

2. Кремнезем – діоксид кремнія є одним із самих розповсюджених оксидів, в земній корі його вміст складає 12,6 мас.%. Окрім мінералів кварца (SiO₂) та (SiO₂ пH₂O) кремнезем входе в склад багатьох породоутворюючих мінералів. Відомі кристалічний кремнезем - кварц, тонковолокнистий – халцедон, колоїдний – опал та кварцеве скло.

Кремнеземистим матеріалом є кварц, кварцевий пісок, кварцити та піщаники, доломіт, трепел, опока.

Кварц належить до числа поширених в природі мінералів. Щільність кварца 2650кг/м³, твердість по шкалі Мооса – 7. Кварц відрізняється високою хімічною чистотою. Його кристали володіють різноманітністю форм. Граніти, гнейси, порфіри руйнуючись при вивітрюванні визволяють кварц. Чистий кварц у вигляді білих непрозорих або малопрозорих різновидів називається масильним, або жильним кварцем і зустрічається рідко.

Жильний кварц застосовується в якості спіснювача в технології тонкокерамічних виробництв, в вогнетривкій промисловості він використовується для виробництва дінаса, використовують, як добавку до портлантцементу в цементній промисловості. При цьому основним критерієм, що визначає придатність кварца, є вміст красячих оксидів Fe₂O₃ та TiO₂ Найбільш чистий кварц, а також гірський кришталь застосовують при виробництві кварцевого скла і високочистих спеціальних стекол. До мономінеральних різновидностей кварца відносять також маршаліт – рихлу або слабоущільнену гірську породу, яка складається з неокатаних тонкозернистих частинок кварца (мучнистий кварц). Маршаліт використовується в літейному такерамічному виробництві. Найбільші родовища жильного кварцу знаходяться в Карелії, Карагандинській, Іркутській та Волинській областях.

Кварцевий пісок – дрібнообломочна гірська порода, яка складається із окатаних або гострокутніх зерен розміром від 0,05 до 2 мм. За мінеральним складом кварцеві піски можуть бути кварцевими, польовошпатовими, карбонатними, цирконієвими і іншими в залежності від того, в результаті рйнування якої гірської породи вони утворилися. Якщо руйнування корінної породи було повне, то кварцевий пісок, який утворився із кварца таким чином, що залишилися одні зерна чистого кварца, які незабруднилися зайвими домішками, такий пісок є цінним для виробництва скловиробів. Річний пісок відмучений дією води і являє собою досить чисту однорідну породу. Морський пісок досить чистий від глинистих домішок і має високий ступінь тонини.

Найбільше значення в технології кераміки мають кварцеві піски.

Найбільші родовища піска є Люберецьке (Підмосковьє), Часовярське (Дон. обл.), Новоселківське(Харк. обл.).

До кварцитів відносяться метаморфічні породи, які складаються із зерен кварца, що злилися в щільну масу. В залежності від вида домішок кварцити можуть бути зафарборвані в білий, сірий, розовий, жовтуватий кольори. Кварцити бувають безцементними(кристалічними), які складаються переважно із До кварцитів відносяться метаморфічні породи, які складаються із зерен кварца, що злилися в щільну масу. В залежності від вида домішок кварцити можуть бути зафарборвані в білий, сірий, розовий, жовтуватий кольори. Кварцити бувають без цементними (кристалічними), які складаються переважно із зерен кварца і цементними, в зерна кварца сцементовані базальним цементом (вторинним кварцем). Кварцити володіють твердістю по шкалі Мооса 6-7, щільність їх 2600-2650 кг/м³, природна вологість – 0,5-0,4%. Важливою характеристикою кварцитів є їх вогнетривкість, яка повинна бути не нижче 1750⁰С. Основними домішками в кварцитах є польові шпати, слюда, силіманіт. Деякі кварцити містять підвищений вміст оксидів заліза (магнетит та гематит).

Застосовують кварцити переважно для виготовлення вогнетривких виробів, так званих дінасових, в склянній промисловості – для варки скла і в керамічній - для отримання фарфорових та фаянсових виробів.

Контрольні запитання:

1. Які ви знаєте спіснюючі матеріали?

2. Який вплив здійснюють спіснюючі матеріали на керамічну масу?

3. Назвіть класифікацію спіснюючих матеріалів.