Лабораторна робота № 3.5

Тема роботи: « Визначення твердості глазурі »

Мета роботи: Визначення твердості глазурі.

Обладнання і матеріали: шкала Маоса , зразки.

Короткі теоретичні положення.

Твердість глазурі характеризує опір глазурного шару механічним зусиллям, яке викликає дряпання, тиск або здирання при локалізованому впливі.

Твердість - це визначена характеристика матеріалу, яка залежить від його хімічного та фазового складу.

Для визначення твердості глазурі існують такі методи:

1. Метод Брамселя (на приладі Іванова)

2. На приладі ПМТ -3 вдавлюванням алмазної пірамідки.

3. За допомогою шкали Маоса.

Найбільш простий (якісний)метод - це метод Маоса, який запропонував шкалу з 10 мінералів розташованих по зростаючій твердості. Кожний з мінералів шкали залишає подряпину на попередньому.

Це такі мінерали:1 - тальк; 2 - гіпс; 3 - польовий шпат; 4 - плавіковий шпат; 5 - апатит; б - ортоклаз; 7- кварц; 8 - топаз; 9 - корунд; 10-алмаз.

Твердість характеризується порядковим номером мінерала, який залишає подряпину на поверхні досліджуваного матеріалу.

Контрольні питання:

1. Що таке твердість та чим вона характеризується.

2. Методи визначення твердості глазурі.

3. Методика визначення.

Рекомендована література:

1. Дудеров Г. Н Практикум по технологии кераміки и огнеупоров - М.:

Сройиздат,1953 - 378с, стор. 263.

Лабораторна робота № 3.6

Тема роботи: «Визначення термостійкості керамічних виробів.»

Мета роботи: Визначення термостійкості ф/ф та майолікових виробів.

Обладнання і матеріали: сушильна шафа, зразок глазурованого черепка, термометр, щипці, анілін, сосуд для охолодження виробів.

Короткі теоретичні положення.

Фарфоро - фаянсові та майолікові глазурі повинні бути достатньо міцними та термостійкими, бо це відбивається на їх довговічності. Глазур захищає основний матеріал, виріб від зовнішніх механічних та термічних дій.

При тепловому ударі матеріал руйнується під дією термічних напруг, які виникають в результаті різних коефіцієнтів лінійного термічного розширення (ктр) структурних елементів керамічної маси (скло видної та кристалічної фаз); напруг, які з'являються по різним кристалографічним осям в одній з фаз, які складають масу виробів, а також при нерівномірному нагріві виробу (температурний перепад). Із - за дії термічних напруг в матеріалі виникають мікротріщіни, які знищують міцність, або призводять до руйнування виробів.

Термостійкість - це здатність матеріалу, не руйнуючись и не знижуючи міцність витримувати різкі зміни температур.

Термостійкість визначає області застосування виробів. Термостійкість не тільки залежить від фізико - хімічних та термомеханічних властивостей, але й від форми і розміру зразка, та умов їх нагрівання та охолодження. І складає більше восьми тепло змін для твердого фарфору, більше шести тепло змін для твердого фаянсу. Термостійкість мінералу в більшій мірі залежить від його макро- та мікро структури та пористості. Вона підвищується при зниженні КТЛР, модуля пружності, та підвищення однорідності структури та міцності матеріалу виробів.

Глазур фаянсових виробів руйнується при більш низькотемпературному перепаді по причині недостатнього споріднення з обпаленою керамічною масою, чим глазур фарфорових виробів. Чим вище температура нагріву фаянсового виробу ,при якій з'являється цек глазурі, тим вище експлуатаційні якості посуду. Значно впливає на термостійкість виробів і пористість, підвищення стійкості термічному удару з збільшенням пористості пояснюється тим, що напруги які виникають на поверхні твердого тіла від теплового удару, знижується на границях зерен і поверх­нях розділу фаз, однією з яких є пори. Є слідуючи методи визначення термостійкості:

1)Метод теплозмін (тобто по числу тепло змін, які зразок витримує до появи тріщин) або до визначеного ступеня руйнування (втрати маси в процентах до початкової), а іноді до повного свого руйнування. Цей метод застосовується для вогнетривких матеріалів грубої кераміки.

Метод теплозмін заключається в тому що досліджувані зразки визначених розмірів нагрівають до заданої температури, виймають з печі та охолоджують в проточній воді., струменем холодного повітря, або при н.у. на підставці. Зразки нагрівають до t = 800° - 850°С або 1300⁰С та вище.

2) по втраті механічної міцності після визначеного числа теплозмін.

Суть цього методу полягає в наступному: глазурований виріб поміщають у піч нагріту до t =100⁰С і витримують при цій температурі 20 хв. Тоді зразки швидко вий­мають і занурюють у воду з температурою 15°- 20°С. Охолоджені зразки оглядають, і якщо нема цеку, знову поміщають у піч і витримують 20 хв. при t: = 125°С, тоді знову охолоджують. Іспити з послідуючим підвищенням температури нагріву продовжують до тих пір, поки не з'являться тріщини або цек глазурі. Температуру кожного послідуючого нагріву підвищують на 25°С. Термічна стійкість тонко керамічних глазурованих виробів( фарфор, фаянс) визначають по появі цеку на глазурі під впливом різкої зміни температур.

Довговічність виробів визначається так:

для фаянсу та майоліки:

1. поява тріщин при 120 С - декілька днів;

2. поява тріщин при 150°С - 3-4 міс;

3. поява тріщин при 160°С -15 міс;

4. поява тріщин при 170°-180°С - 2,5 роки;

5. поява тріщин при 190С - 3 роки;

6. поява тріщин при 200°С - глазур термостійка.

Термічна стійкість виробів в значній мірі залежить від товщини глазурного шару, вироби з товстим шаром глазурі менш термостійкі( товщина повинна бути 0,1 -0,14 мм).

Контрольні питання:

1. Що таке термостійкість.

2. Методи визначення термостійкості.

3. Від чого залежить термостійкість виробів..

4. Хід виконання роботи.

Рекомендована література:

1. Лукин Е. С. Технический анализ и контроль производства керамики.

М.: Сторйиздат - 272с стор.213

2. Поряднова З.С. Повышение качества и зксплуатационных свойств

фарфоровой и фаянсовой посуды- М.:

Легкая индустрия, 1975-101 с. стр.35