Читайте также:
|
|
Искусственный керамический материал, отформованный из глинистого сырья, получается в результате сложных физических, химических и физико-химических изменений, происходящих при обжиге, т.е. при воздействии высоких температур.
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 как по гранулометрическому, так и по минеральному составу. Приготовление керамической массы осуществляется последовательным выполнением ряда технологических процессов; очистки сырья от вредных минеральных включений, дробления, размола, просеивания через сита, дозирования и смешивания.
Одной из важнейших операций при изготовлении керамических изделий является формование. Исходные материалы перетираются с водой до получения гелеобразной суспензии, которая затем формуется. Формуют изделия из пластических и жидких (шликер) керамических масс. В зависимости от влажности формовочной массы способы подразделяются на сухой (пресс-порошок имеет влажность 2–6 %), полусухой (смесь с влажностью 8–12 %), пластический (влажность массы 18–24 %) и литьевой (шликерный, влажность массы от 40 до 60 %).
Сухим способом изготавливают плотные керамические изделия: плитку для полов, некоторые виды кирпича, изделия из фаянса и фарфора. Полусухим способом выпускают изделия: кирпич, фасонные изделия, плитку. Наиболее экономичным и распространенным является способ пластического формования, этим способом получают: кирпич, камни, плитки, черепицу, трубы, фасонные изделия. Литьевым способом изготавливают керамические изделия сложно геометрической формы: сантехнические изделия (раковины, унитазы, писсуары и т.д.), которые декоративные изделия, плитку для внутренней отделки помещений.
В зависимости от способа изготовления влажность сырьевых смесей колеблется в широких пределах от 2 до 60 %. Удаление воды из отформованных изделий сопровождается усадочными деформациями и возникновением внутренних напряжений. Сырые изделия просушиваются. Сушка способствует повышению прочности керамических изделий, сформированных из пластической массы или отлитых из шликера. Сушку проводят в конвекционных (конвейерных, камерных и туннельных) и радиационных сушилках при температуре теплоносителя 120–150 °С до остаточной влажности 46 %.
После сушки изделия обжигают при 1200 °С или при более высокой температуре в случае повышенного содержания глины. Обжиг керамических изделий является одним из наиболее ответственных технологических этапов, во многом определяющих свойства получаемых материалов. В процессе обжига при температуре вблизи:
– от 120 до 450 °С – происходит удаление связанной кристаллогидратной воды, каолинит превращается в метакаолинит;
– от 1000 до 1200 °С – образуется соединение – силлиманит с игольчатыми кристаллами или тонковолокнистыми агрегатами;
– 1100 °С – медленно плавится полевой шпат. Он заполняет пустоты, что приводит к сжатию до 40 об.%. Затем начинаются реакции между минералами глины и полевым шпатом;
– от 1200 до 1300 °С – метакаолинит разлагается на муллит и аморфный кремнезем.
В результате сложных физико-химических превращений, проходящих при высоких температурах, образовавшиеся минералы обеспечивают керамическим изделиям механическую прочность. Для обжига используются печи двух видов: туннельные (непрерывного действия) и горны (периодического действия). С учетом воздушной усадки суммарные деформации керамических изделий в процессе изготовления составляют 5 – 15 %. После обжига полученные изделия медленно охлаждаются.
Микроструктуру керамики после охлаждения можно сравнить с бетоном. Цемент и песок связывают крупные куски заполнителя – гравия. Стекло и муллит связывают частицы кварца. В фарфоре остается значительная пористость (до 20 %) и содержится много микротрещин. В производстве строительных материалов, таких как кирпичи и черепица, непосредственно используется естественная глина, которая наряду с названными тремя компонентами содержит и многие другие примеси. В производстве фарфоровых и фаянсовых изделий состав контролируется более тщательно, при этом применяются более чистые сорта глин, кремния и полевого шпата.
Керамические изделия могут быть неглазурованными и глазурованными. Глазурь – стекловидное защитно-декоративное покрытие на керамике, закрепляемое обжигом (прозрачное или непрозрачное, бесцветное или окрашенное). Глазурованные изделия могут быть одинарного обжига и двойного (на первично обожженное изделие наносится эмаль и оно подвергается повторному обжигу). Толщина пленки глазури 0,1-0,3 мм, толстый слой глазури уменьшает термостойкость изделия. Глазурь повышает водонепроницаемость черепка, предохраняет его от загрязнений, повышает механическую прочность и улучшает внешний вид изделия.
В результате различных вариантов сочетания технологических процессов (например, разовый или двойной обжиг), использования разного исходного материала, а также видов формовки производятся различные
виды керамических изделий, например, широкий выбор видов керамической плитки.
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 – наиболее простой способ декорирования. Рисунок наносится резиновым штампом. Штамп служит дополнительным украшением к другим видам раскраски, например деколи, живописи;
- трафарет – наносят аэрографом при помощи пластин из тонкой жести или фольги, имеющие вырезы с контурами рисунка. Может быть одно- и многоцветным;
- деколь – основное место в декорировании изделий. Переносят рисунок на изделие при помощи переводной картинки, выполненной литографическим способом;
- печать – наносят на изделие с печатного оттиска на бумаге, при этом получают графический однокрасочный рисунок, который затем раскрашивают;
- крытье – сплошное, при равномерном покрытии краской; полукрытье – ширина покрытия от 20 мм и более; крытые с прочисткой, когда по сплошному крытью сделана прочистка рисунка;
- живопись – нанесение рисунка кисточкой или пером ручным способом;
- фотокерамика – рисунок в виде фотокопии видов городов, портретов людей;
- усик – круговая полоса краской или золотом, шириной до 1 мм; отводка – круговая полоска шириной 1–3 мм;
- лента – круговая полоска шириной более 3 мм; в зависимости от ширины подразделяют на узкую – 4–5 мм, среднюю – 6–9 мм и широкую – 10–13, буфетную – 15–16 мм, которую наносят на фаянсовую посуду.
В зависимости от характера расположения рисунков и их количества на изделии различают разделки «букет», «раскидные», «бортовые» и «сплошные».
Дата добавления: 2015-08-27; просмотров: 56 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Основные свойства керамических изделий | | | Свойства керамических материалов |