Составление отчета

Отчет по лабораторной работе оформляется в журнале лабораторных работ.

В отчете должны быть представлены:

- описание цели работы;

- описание работы;

- методика проведения работы;

- полученные экспериментальные данные;

- результаты обработки опытных данных с представлением всех расчетов по приведенным формулам;

- выводы.

Контрольные вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы

1. Дать определение понятия «формовочная влажность».

2. Описать методику определения нормальной формовочной влажности.

3. Описать методику определения верхнего предела пластичности на приборе Васильева и нижнего предела пластичности по границе раскатывания.

4. Описать методику определения верхнего предела пластичности при помощи балансирного конуса.

5. Описать методику определения нижнего предела пластичности по значению максимальной молекулярной влагоемкости (метод акад. Лебедева).

Лабораторная работа 6 Исследование обжиговых свойств глинистого сырья

Цель работы: исследовать обжиговые свойства глинистого сырья, определить коэффициенты термического_ расширения, огневую и общую усадки.

Обжиг является завершающей стадией в технологическом процессе изготовления керамических изделий и осуществляется в окислительной или нейтральной среде при температуре 900…1000°С для легкоплавких глин и 1000... 1250 С - для тугоплавких и огнеупорных.

При обжиге происходит ряд физико-химических _ превращений, обусловливающих получение из глин искусственного камня. При нагревании высушенных керамических изделий до температуры 100...200 °С удаляется свободная (формовочная) вода. В этот период перегрев поверхности сырца вызывает одновременно перегрев паров воды, находящихся внутри изделия, и повышение давления этих паров. Это может явиться причиной образования трещин и посечек, поэтому температура от 100 до 200 °С должна повышаться очень медленно; в этом случае большое значение имеют остаточная влажность сырца и толщина изделия.

При температуре 200...400°С выгорают имеющиеся в глинах органические примеси. Химически связанная вода, находящаяся в соединениях (Fе₂O₃, Н₂O или А1₂O₃ SiO₂ n Н₂O и т.д.), наиболее интенсивно она удаляется в интервале от 500 до 800 С (процесс дегидратации глин), и керамическая, масса необратимо, теряет свои пластические свойства. В этот температурный период происходят модификационные превращения кристаллического кварца (573 С). Кроме того, происходит диссоциация железосодержащих минералов, например сидерита FеСО₃ и группы карбонатов (СаСO₃, МgСO₃). В восстановительной среде наблюдается переход оксида железа в закись с образованием жидкой фазы и диссоциация сульфидов и сульфатов с выделением SO₃

Начиная с 700 °С щелочные оксиды (Nа₂O, К₂O), находящиеся в глине, вступают во взаимодействие с другими компонентами, образуя расплав, количество которого возрастает с повышением температура рассматриваемом периоде обжига керамических изделий кристаллическая решетка глинообразующих минералов не разрушается, полому такие физико-механические показатели, как усадка, прочность, пластические деформации, модуль упругости, изменяются незначительно, В этом периоде нагрева возможен более быстрый подъем температуры, чем а .подготовительный.

В интервале температур 800... 1050°С наблюдается распад продуктов гидратации на отдельные оксиды (у-А1₂O₃, SiO₂ Fe₂O₃ и др.) с образованием жидкой фазы. Получившиеся легкоплавкие соединения растворяют частицы минералов, выделяя а из раствора новые, более устойчивые минералообразования,- например фаялит 2FеО-SiO₂. (900 °С), шпинель МgO-А1₂O₃ (1050 °С), возможно образование силлиманита А1₂O₃- SiO₂ (1050 °С). Последний при температуре 1150... 1300 °С переходит в муллит ЗА1₂O₃-2SiO₂ и т. д.

Минералы, расплавляясь и образуя первичные эвтектические смеси, заполняют поры и, стягивая частицы основного вещества, вызывают их сближение и уплотнение. Этот температурный режим обжига, связанный с разрушением кристаллической решетки минералов глин и значительными структурными изменениями, с пластическими деформациями, следует вести медленно и осторожно. После кратковременной выдержки изделий при максимальной температуре обжига начинается процесс охлаждения, который характеризуется медленным понижением температуры до 500 °С. Это необходимо, чтобы избежать возникновения внутренних напряжений и растрескивания изделий. Дальнейшее охлаждение до 40..50 °С можно осуществлять быстро.