- •Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі
- •Әрлеу материалдарының технологиясы Алматы 2009 мазмұны
- •С Қазақ бас сәулет – құрылыс академиясы. 2009
- •Органикалық шикізаттар негізіндегі өңдеу материалдары
- •Ағаш негізіндегі өңдеу материалдары
- •1.1.1 Өңдеу жұмыстарына қолданылатын ағаштың негізгі қасиеттері және оларды жақсарту тәсілдері
- •1.1.2. Әрлеу жұмыстарына қолданылатын ағаштардың түрлері
- •Еденге арналған әрлеу материалдары. Паркеттік бұйымдар
- •1.1.4. Фанера
- •1.1.5. Ламинат
- •1.1.6. Ағашты модификациялау және оның физика-механикалық қасиеттерін анықтау
- •1.2. Полимерлік материалдар
- •1.2.1. Едендік орама полимерлі материалдар
- •1.2.2. Полимерлік едендік материалдардың қасиеттерін анықтау
- •1.2.3. Қабырғалық орама материалдар
- •2.1.2. Қасбеттік керамикалық бұйымдарды әрлеу технологиясы
- •3.3. Плитки для внутренней облицовки стен
- •1.3.3. Плитки для полов
- •Облицовочные материалы
- •2.1.3. Керамикалық кірпішті ұнтақталған әктас қосу тәсілімен ағарту
- •2.1.4. Керамикалық қасбеттік бұйымдарды ағартудың химиялық тәсілі
- •2.1.5. Марганец кенін қосу арқылы қасбеттік керамикалық бұйымдарды көлемді бояу тәсілдерін зерттеу
- •2.2. Силикат балқымаларынан алынатын материалдар мен бұйымдар
- •2.2.1. Жалпы мағлұмат
- •2.2.2. Шыны құрылымы
- •2.2.3. Шынылардың қасиеттері
- •2.2.4. Шыны өндірісінің негізі
- •2.2.4.1. Шикі зат материалдары.
- •2.2.4.2. Шыны және шыны бұйымдарын өндіру
- •7.5. Жазық бетті шыны шығару
- •Сурет 7.2. Шыныны тік жоғары тартуға арналған машина схемасы:
- •Сурет 7.4. Құю столында катоктармен шыны жаю схемасы:
- •Сурет 7.6. Флоат – процесс тәсілі бойынша шыны өндіруге арналған қондырғы схемасы:
- •7.6.Құрылыста қолданылатын шыны әне шыны бұйымдарының түрлері
- •7.6.1. Жазық бетті табақ шыны
- •7.6.2. Қаптаушы шыны
- •7.6.3. Шыны негізіндегі бұйымдар мен конструкциялар
- •7.7. Ситаллдар және қожды ситаллдар
- •Сурет 7.11. Ситаллалар алардағы шыны термоөңдеу тәртібі:
- •Кесте 7.2. Ситаллалардың, шынының және болаттың қасиеттері
- •7.8. Құйма тас бұйымдары
- •7.9. Шлак қорытындыларынан жасалынатын материалдар мен бұйымдар
- •4.1.2. Әрлі салықтық ертінділердің тиімді құрамдарын тағайындау
- •4.1.3. Әрлі бетонға арналған байланыстырғышты дайындау және оның түсі мен беріктігін анықтау
- •4.1.4. Түрлі-түсті бетон құрамын есептеу және оның қасиеттерін анықтау
- •4.2. Құрғақ құрылыстық араласпалар
- •Функционалды қоспалар
- •4.5. Минералды байланыстырғыш негізіндегі өңдеу материалдары беттерінің әрлілігін сақтау шаралары
- •Көп компоненті цементтердің физика механикалық қасиеттері
- •Жалпы қолданылған цемент көлеміндегі отандық цемент зауыттарының үлесі
- •Қазақстандағы цемент зауыттарының жобалық өнімділігі және жылдық өнім өндіру көрсеткіші
- •Түсті металлургия қалдықтарының белсенділігі
- •4.3. Ұялы бетон негізіндегі бұйымдарды әрлеу тәсілдері
- •4.3.1. Бұйым бетіне рельефті ою-өрнек түсіру
- •4.3.2. Әрлі-қорғаушы қабаттарды жағу технологиясы
- •4.3.3. Әрлі-қорғаушы қабаттың қаттылығын анықтау
- •4.4. Бетон және темірбетон бұйымдарын әрлеу технологиясы
- •4.4.1. Қалыптау барысында беттік қабаттың сапасын жоғарылату
- •6.2. Бетон және темірбетон бұйымдарының бетін жетілдіру технологиясы
- •6.3. Бетон және темірбетон бұйымдарын бояу технологиясы
- •6.4. Бетон және темірбетон бұйымдарын өндеуге қолданылатын бояулардың тұтқырлығын анықтау
- •Студенттердің білімін бақылайтын тесттік сұрақтар
- •Түсініктеме сөздік
- •Әдебиет
- •480043, Алматы қаласы, қ.Рысқұлбеков көшесі, 28-үй.
2.2.4. Шыны өндірісінің негізі
2.2.4.1. Шикі зат материалдары.
Шыны өндіруге қолданатын шикі заттарын басты және қосымша материалдарға шартты түрде бөледі. Басты шикі зат материалдарына табиғи және жасанды заттары жатады. Осы заттарды қолдану арқылы шыны массасына, оны қүрайтын қышқылдық, сілтілік және сілтілік-жер металлдар тотықтарын және қостотықтарын енгізеді.
Қосымша шикі заттар қатарына әр алуан химиялық элементтердің қосындылары жатады. Оларды шыныларды бояу және күңгірттеу, шыны массасының сапасын жақсарту, шыны қайнатылуын реттеу мақсаттарымен шикі зат шихтасына қосады.
Кәдімгі құрылыстық шыны құрамы Na2OּCaOּ6Si02 формуласымен өрнектеледі. Жоғарыда айтылғандай, оны арнайы пештерде сода Na2CO3, кальций карбонатын СаСО3 және құм SiO2 араласпасын балқытып алады. Балқу мерзімінде кальций және натрий силикаттары мынандай реакция бойынша түзіледі:
SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2↑
SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2↑
Бұл силикаттар мен кремнеземдер әбден балқып массаға айналғаннан соң оны жайлап суытады:
Na2SiO3+CaSiO3+4SiO2=Na2OּCaOּ6SiO2
Шыны өнеркәсібінде соданың орнына әдетте натрий сульфаты мен көмір пайдаланады. Мұндай жағдайда натрий силикаты мынандай реакциясымен түзіледі:
2SiO2 + C + 2Na2SO4 = 2Na2SiO3 + CO2↑ + 2SO2↑
Белгілі бір талаптарға сай арнаулы шыны шығару үшін төменде келтірілген тотықтарды қолдана отырып бастапқы қоспаның қүрамын өзгертеді.
Қандай болғанда да барлық шикізаттарға қойылатын жалпы талап - құрамы бойынша біркелкілігі және тазалығы. Олардың тазалығы құрамдарындағы жарық өткізгіштігін нашарлататын темір, хром және титан тотықтарының мөлшерімен сипатталынады.
Басты шикі зат материалдары тобына төменде келтірілген тотықтар жатады. Шынылық шихтаны осы тотықтардың табиғи қосындыларынан құрастырады.
Кремнезем SiO2 - шыны құрамалаушы негізгі тотық. Оны шихтаға кварцтық құм немесе құмдақ (құм тас) және кварцит түрінде кіргізеді. Құмдағы темір, хром, марганец, титан және т.б. тотықтар қосымшаларының мөлшерін шихтаны есептегенде ескереді. Құрамында 95% SiO2 және шамалы ғана Ғе2О, ТiО2, Сг2О3, МnО және т.б. бояғыш тотықтары бар қүмдарды шынылық құмдар деп атайды. Кремнезем шыны массасының қойымталдығын ұлғайтып, машиналық созу жылдамдылығын асыруға, механикалық қасиетін, қиын балқығыштығын, термотөзімділігін жақсартуға және термиялық үлғаю коэффициентін кішірейтуге ықпалын тигізеді. '
Глинозем Аl2О3 шихта қүрамына дала шпаты мен каолин түрінде кіреді. Жоғары сортты шыны алу үшін таза алюминий тотығын қолданады. Жалпы глинозем шынылардың балқу температурасын, қоюлығын, жұмсару температурасын ұлғайтады және химиялық төзімділігі мен механикалық қасиетін жақсартады.
Ортобор тотығы В2О3 шыны массасына ортобор қышқылы, бура, бор бар минералдар және т.б. заттар құрамында еңгізіледі. Оны Na2O орнына кіргізу арқылы шынының жылулық үлғаю коэффициентін кішірейтеді, термиялық және химиялық төзімділігін асырады. Кремнеземді SiO2 ортобормен айырбастаған жағдайда шынының өзінен-өзі кристаллдану бейімділігі төмендейді, қорыту жылдамдығы өседі және шыны ашықтау болып шығарылады. Ортобор тотығын 2÷20% шамасында химиялық және термиялық төзімді шынылар өндірісінде пайдаланады.
Натрий тотығы Na2O көптеген өнеркәсіптік шынылардың кремнеземнан кейінгі ең маңызды қүрама бөлшегі. Оны шыны қорытындысына сода және натрий сульфаты түрінде еңгізеді. Натрий сульфаты табиғи және жасанды болуы мүмкін. Шыны қорытарда сульфаттың натрий тотығына және ұшпа өнімге ыдырауын жеңілдету үшін, жоғарыда келтіргендей шихтаға көміртегін еңгізеді.
Шихтаға көміртегін еңгізу үшін натрий сульфаты массасының 6-7% шамасындай кокс немесе ағаш көмірін, немесе антрацит, немесе ағаш үнтағын пайдаланады. Шикі заттар ретінде соданы натрий сульфатымен салыстырады, ескеретін нәрсе - содалық шихтадан шыны қорыту едәуір оңай. Натрий тотығы шыны құралуын тездетіп, оның балқу температурасын төмендетеді, сызаттану процесін жеңілдетеді. Бірақ Na2O шынылардың жылылық үлғаю коэффициентінің өсуіне ықтимал жасайды және термиялық пен химиялық төзімділігін нашарлатады.
Калий тотығы К2О шынылық шихтаға сақар К2СО3 түрінде немесе сода мен сақар араласы күйінде еңгізеді. Калий тотығы шынының кристаллдануға бейімділігін төмендетіп, түстік өң құбылысын жақсартады және оған жалтырлақ қасиет береді. Осы себептерден де калий тотығы көпшілігінде хрусталь бұйымдарын және түсті, оптикалық, химиялық техникалық шынылар өндірерде қолданады.
Кальций тотығы СаО әк тау тасы СаСО3, әк тасты шпат, бор және т.б. тау жыныстары арқылы шихтаға қосылынады. Кальций тотығы шыныдағы басты құрамалардың бірі. Ол шынының химиялық төзімділігін асырып, балқу температурасын төмендетеді, механикалық қасиетін жақсартады.
Магний тотығы MgO шыны шихтасына магнезит және доломит атты тау жыныстары арқылы еңгіздіріледі. Бүл тотық шынының өзінен өзі кристаллдануға бейімділігін әлсіретеді, беттік тартылысын үлғайтып қатаю процесін тездетеді.
Мырыш тотығы ZnO оптикалық шыны (2-65%), хрусталь бұйымдарын (17-34%) және т.с.с. арнайы шыны өндірерде қолданылады. ZnO шихтаның балқу температурасын, қоюлығын, механикалық қасиетін төмендетеді, кристаллдану бейімділігін бәсеңдетеді, жарық сәуле сындыруын күшейтеді.
Фосфор тотығы Р2О5 оптикалық (70%дейін), дозиметриялық (90%дейін), инфрақызыл сәулеленуін сіңіруші (70%) шыныларын өндірерде қолданылады.
Осындай әралуан мақсаттармен цирконий қостотығын ZrO2, барий қостотығын ВаО және т.с.с. шыны шихтасына енгізіп шыны бұйым қасиеттерін керекті бағытта өзгертеді.
Қосымша шикізат материалдары. Бұл топқа жататындар әр алуан тотықтандырғыштар мен тотықсыздандырғыштар, бояғыштар, мөлдіреткіштер мен түссіздендіргіштер және т.с.с. шикі заттар.
Тотықтандырғыштар мен тотықсыздандырғыштар. Түсті шынылардың көпшілігі бояғыш тотықтардың төменгі дәрежедегі тотықтарына өтуіне жол бермеу үшін балқытарда тотықтандырғыш жағдайды қажет етеді. Дегенмен кейбір түсті шыныларды керісінше тотықсыздандыру жағдайында балқытқан дұрыс болады. Мұндай талаптарға сәйкес шыны балқыту жағдайлары пеш жалынын реттеу арқылы және шихтаға тотықтандырғыштар мен тотықсыздандырғыштарды қажетті шамада енгізу жолымен қамтамасыз етіледі. Сондай-ақ, тотықтандырғыштарды шыныны түссіздендіру үшін де қосады. Қышқылдандырғыштар (тотықтандырғыштар) ретінде шыны балқыту процесінде оттегіні бөле ыдыраушы нитраттарды, кушәләні (мышьякты) және т.с.с. заттарды қолданады. Тотықсыздандырғыштар ретінде көмір, кокс, ағаш ұнтағы, қалайы (олово) қосындылары және т.с.с. қолданады.
Түссіздендіргіштер түссіз шынылар алу үшін қолданылады. Бұларға жататындар никель тотығы, шамалы кобальт тотығы, кушәлә және сурьма қосындылары, церий және марганец қостотықтары және т.б. Осындай қосындылар әсерінен шикізат құрамымен ілесе кіретін темірдің және шамалы дәрежеде болса да хромның, титанның, ванадийдің зияндығымен болатын шыны түстері кетіріледі.
Бояғыштар. Шыныны бояу мақсатында түрлі металлдар қосылыстарын пайдаланады. Бұлардың кейбіреулері шыны қорытарда түгелдей еріп кетеді, оларды молекулярлық бояғыштар деп атайды. Ол қайсы бір коллоидтық түйіршіктер түрінде шыны массасында біркелкі болып араласып кетеді, бұларды коллоидтық бояғыштар дейді, мысалы селен (күкірт қышқылынан шығарылатын сүрғылт-қара металлоид), күміс, алтын және басқалар. Кәзіргі кезде әр алуан түстегі шынылар шығарылады. Шынының боялу сапасына, бояғыштардың сапасы мен концентрациясынан басқа бастапқы шыны құрамы қорыту жағдайы және пештегі орта (тотықтырғыш немесе тотықсыздандырғыш) әсер етеді. Молекулярлық бояғыштар ретінде хром (Сr2О3 жасыл түс береді), марганец (MnO қызғылт және т.б.), кобальт (СоО көк) никель (NiO қоңырдан қызғылт түске дейін) тотықтарын қолданады.
Шыны қорытылуын тездеткішкерге жататындар аммонийлық тұздар, хлорлы натрий, бор, барий және т.б. тотықтар жатады. Осылардың әсерімен шыны қорыту пеш өнімділігін 10-15%-ке асырады.
Тұншықтырғыштар. Тұншықтырылған (мөлдір емес) шынылар алу үшін фосфордың, кейде сурьма және қалайының қосындыларын және т.с. қолданады. Шыныны тұншықтыру немесе оны сүттей ақ түске бояу жарықты тарататын заттардың өте майда (0,1-10 мкм) түйіршіктерін шыны массасына біркелкі араластыру арқылы жетілдіреді. Шыны мен тұншықтырғыштар түйіршіктерінің әралуан сәуле сындырғыш жарық сәулесі бірнеше рет шағыласып және сынып барып жан-жаққа тарайды.
Жарықтандырғыштар (мөлдіреткіштер). Бұларға жататындар шыны массасының жарықтануын ықтималдаушы, яғни шыны массасын көрінетін майда және ірі көпіршіктерден тазалануына әсер ететін материалдар (керия қостотығы, натрий сульфаты, амонийлық тұздар және т.б.).