40. Керамика

Керамика (с греч. глина) – материалы, получаемые спеканием неметаллического минерального сырья (глины и др.).

Классификация керамики:

- По химическому составу керамика бывает:

1) оксидная – на основе оксидов алюминия и кремния (глиняная керамика). Например, керамика на основе минерала каолинита: Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O.

2) безоксидная – на основе карбидов металлов (карбидная МеС); на основе боридов металлов (боридная МеВ); на основе нитридов металлов (нитридная МеN) и др.

- По назначению керамика бывает:

1) строительная: стеновая (красный кирпич), кровельная (черепица), облицовочная (плитка), санитарно-техническая (унитазы, умывальники);

2) бытовая (посуда, художественно-декоративные изделия).

- По температуре спекания (обжига) керамика бывает:

1) частично спекшаяся (температура спекания – 950-1200°С, структура грубозернистая). Примеры: кирпич (t_спек 950°С), плитка (t_спек 1200°С);

2) полностью спекшаяся (температура спекания – 1250-1400°С, структура плотная; блестящий излом). Пример: фарфор.

- По структуре

1) грубая (кирпич);

2) тонкая (фарфор, фаянс).

2. Виды керамики и особенности её получения

1) Фаянс (температура обжига - 1250°С).

2) Фарфор (температура обжига - 1450°С). В отличии от всей остальной керамики фарфор не имеет пор. Сырье для получения фарфора – только каолиновая (белая) глина.

3) Терракота – цветная керамика с пористым черепком (от бежевого до чёрного цвета).

4) Майолика – керамика с цветными глазурями (цветное покрытие).

41. Сырье для производства глиняной керамики

Сырьем для производства глиняной керамики являются глина и добавки, специально вводимые в состав сырья. Глинистая порода, как правило, кроме непосредственно глинистых минералов содержит еще и примеси (таблица 14.1).

Состав глинистой породы

Глина - рыхлая горная порода с размером частиц: 0,01-0,001 мм. Состав глин: силикаты, алюмосиликаты, образующие глинистые минералы			Примеси – рыхлые горные породы с размером частиц 0,01-2мм. Состав примесей: оксиды, карбонаты
Мине-рал	Формула	Функция	Минерал	Форму-ла	Функция
Каоли-нит	Al2O3·2SiO2· ·2Н2О	Образуют при обжиге камневидный материал, состоящий, например, из прочного муллита: 3Al2O3· 2SiO2	Кремнезем (кварц)	SiO2	Понижает пластичность глиномассы, ускоряет процесс сушки
Монт- морил- лонит	(Al,Mg)2(OH)·[Si4O10]·H2O		Глинозём	Al2O3	Повышает огнеупорность
			Гематит	Fe2О3	Понижает огнеупорность, окрашивает

Добавки специально вводятся в состав керамики либо для придания изделию определенных свойств, либо для облегчения процесса спекания (таблица 14.2).

Добавки в керамическое сырье

Название добавки	Функция добавки	Сырьё
Флюсы (плавни)	Понижают температуру спекания	Мел, мрамор, доломит, тальк
Порообразующие	Образуют поры	Молотый мел, угли, деревянные опилки
Цветообразующие	Окрашивают керамику	Оксиды Cr, Fe и др.
Отощающие	Понижают степень усадки сырца	Песок