3.1. Химический состав

Химический состав глин в значительной мере характеризирует их пригодность для производства изделии определенных видов.

К ремнезем SiO2 находится и глинах в связанном и свободном состояниях. Связанный кремнезем входит в состав глинообразу-гощпх минералов, свободный — представлен примесями кварцевого песка. Общее содержание кремнезема в глинах 50—65, в запесо-ченных достигает 80—85%. В зависимости от содержания свободного кварца глины бывают: с низким содержанием (10%), средним (свыше 10 до 25%), высоким (свыше 25%).

Глинозем Аl2О3 находится в глинах в связанном состоянии, в составе глинообразующих минералов и слюдистых примесей. Он является наиболее тугоплавким окислом, с повышением его содержания возрастает огнеупорность глин.

Глины в зависимости от содержания в них окислов алюминия подразделяются на высокоглиноземистые (свыше 45%), высокоосновные (свыше 38 до 45%), основные (от 28 до 38%), полукислые (менее 28 до 14%) и кислые (менее 14%). В производстве изделий строительной керамики обычно используют основные и полукислые глины.

3.2. Физические свойства керамики

Плотность — величина, равная массе вещества, отнесенной к занимаемому им объему. Различают истинную, среднюю (кажущуюся) и насыпную плотности.

Истинная плотность материала q характеризуется массой единицы объема абсолютно плотного материала, т. е. без учета пор и пустот, и определяется отношением массы материала m ( r ) в сухом состоянии к объему V (см3) в абсолютно плотном состоянии:

Q = m / V

Средняя (кажущаяся) плотность Qm характеризует отношение массы материала ко всему занимаемому им объему, включая поры:

Qm = m / V 1

Водопоглощение W погл — способность материалов впитывать и удерживать в своих порах воду. Водопоглощение зависит от пористости материала и характеризуется степенью заполнения открытых пор керамического материала при кипячении в воде; выражается в процентах:

W погл = [( m 2 — m 1 )/ m 1 ]*100

Гигроскопичность — способность материала поглощать водяные пары из атмосферы. Гигроскопичность зависит от вида материала и характера его пористости. Она определяется как отношение массы влаги, поглощенной образцом из воздуха, к массе сухого образца.

Термическая стойкость — способность керамических материалов противостоять разрушению при внезапном резком нагревании или охлаждении, когда в материале в результате термических напряжений возникают микротрещины, понижающие прочность изделий или приводящие к их разрушению. Термическая стойкость керамических материалов зависит от их физико-химических и механических свойств, формы и размера изделий, условий их нагревания и охлаждения.

Тепловое расширение.е. Керамические изделия при температурных изменениях в процессе эксплуатации подвергнется тепловому расширению (линейное и объемное), которое определяется температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР). ТКЛР характеризует относительное изменение линейных размеров образцов

Теплоемкость — способность материала поглощать тепловую энергию при нагревании. Теплоемкость характеризуется количеством теплоты, которое необходимо подвести к телу, чтобы повысить его температуру на 1°С. Теплоемкость с (кДж/(кг*°С) единицы массы называется удельной и вычисляется по формуле

c = Q /(m ΔT )

Теплопроводность — способность материала пропускать теплоту через свою толщу от одной своей поверхности к другой. Она зависит от физико-химических свойств материала, его пористости, прочности и др. С повышением теплопроводности увеличивается термостойкость материала.