4 .2. Шикізаттар

Саз балшықты материаддар: каолиндер, саз балшыктар, бентониттер.

Керамикалық бұйымдар өндіру үшін шикізат ретінде каолиндер, саз балшыктар немесе олардың минералдық немесе органикалык косым-шалармен қоспалары колданылады. Каолиндер жөне саз балиіықтар деп - өртүрлі қоспалармен араласкан табиғатта тараған сулы алюмо-силикаттарды атайды. Олар су қосып илегенде пластикалық қамырға, ал куйдіргеннен кейін тасқа ұқсаған күйге айналады.

Каолиндер тек қанадерлік каолинит минералынан (А1₂0₃-25Ю₂Н₂0) құралады, бөлшектерінің (түйіршектерінің) өлшемдері көбінесе 0,01 мм-ден, күйдіргенде- актүсін (өңін) сактайды.

Саз балшықтар (осьщан кейін балшык немесе саз деп қысқартыла аталынады) бірнеше минералдардан және азды-көпті минералдық жөне органикалық қоспалардан күралады. Бүл минералдардың бір тобы сумен араластырғанда иленгіш қамыр түзеді, ал басқа (екінші) тобында -кальцитте, дала шпатында мүндай пластикалык касиет жоқ. Бірінші топтағы минералдарды сазды (балшықты) зат деп атайды, екіншісін -сазды емес минералдар дейді. Балшыкты (сазды) зат (бөлшектерінің өлшемі 0,005 мм-ден темен негізінде каолиниттен жөне онымен туыс-қан минералдар монтмориллониттен (А1₂0₃-48Ю₂пН₂0), галлуазиттен (А1₂0₃-25і0₂4Н₂0) кұралады. Уак бөлшектер (түйіршектер) балшық-тардың пластикалык қасиетін жаксартады (жоғарылатады). Жоғары-пластикалық балшыктардың 80-90-ы 0,003 мм-ден томен бөлшектер-ден күралады.

Бентониттер деп - жоғарыпластикалық негізінде монтморилло­ниттен құралған балшықтарды атайды. Олардың 85-90 пайызы өте уақ 0,001 мм-ден кем бөлшектерден тұрады.

Қорыта айтқанда, балшык материалдарда өлшемі 0,001 мм бөлшек-тер көбейген сайын олардың пластикалығы өседі; пластикалығы ең жоғары балшыктарда көп кездесетін коспа - дала шпаты олардың бал­ку температурасын төмендетеді; темір тотығы (Ғе₂0₃) оларға қызыл, ал басқа, әсіресе көміртегіне бай органикалық қоспалар коңыр т.б. түстер (өндер) береді; кальцийлі карбонат (СаСо₃) «көпірме» («дутик»)* атты дефект (ақау, кемістік) келтіреді.

*«Көпірме» деп - кальцийлі карбонатты күйдіргенде бөлінген кальций то-тығы дымқылданғанда көлемінің ұлғаюы әсерінен керамикалық бұйымдардың бетінде пайда болған қуыс сияқты (қуысқа ұқсайтын) ақауды (кемістікті) атайды.

50

Қосымшалар (үстемелер)

1). Балшықтығьш, пластикалығьш (иленгіштігін) азайтатындар.

Иленгіштігі жоғары балшык қамыр түзу үшін көп су сіңіреді де, одан жасалған бүйым кептіргенде, күйдіргенде көлемін кішірейтеді, шытынауы (жарылуы) мүмкін). Болашақ бүйымды осындай акаудан сактау үшін балшыктың иленгіштігін азайтатын үстемелер пайдала-нылады. Оларға шамот, күм, жылу электростанциясының (ЖЭС) күлі, тез суытылып, түйіршектелген шлактар жатады.

Шамот - (0,14-2 мм) керамикалық материалдар; ол сазды күйдіру (бұйым күйдіру температурасына дейін), уату арқылы алынады немесе кірпіштің қалдыктарынан (сынықтарынан) дайындалынады. Шамот-ты немесе осы топта жататын жоғарыда көрсетілген баска да заттарды қосқанда балшыкты кептіру, күйдіру процестері жеңілдейді, сапасы жоғары беттік кірпіш және отқа төзімді бұйымдар алынады.

2). Керамикалық бұйымдардьщ кеуектілігін және саздың пластика-лығын арттыратындар. Жеңіл, кеуектілігі жоғары, жылу өткізгіштігі төмен бүйымдар алу үшін сазға кеуектілендірілетін заттар косылады. Бүл заттар ретінде күйдіргенде газ шығаратын уатылған әктас (бор), до­ломит немесе жанатын ағаш үнтағы, коңыр көмірдіңтозаңы, көмір байы-ту фабрикаларының калдықтары, ЖЭС күлі, лигнин пайдаланылады.

Саздың иленгіштігін арттыратын заттарға пластикалыгы жоғары балшыктар, бентониттер және беттік әсерлі заттар (БӘЗ), мысалы, сульфит — ашыткы бардасы (САБ) жатады.

3). Балқыткьпнтар (флюстер). Глазурьлер. Ангобтар. Балкыткьіш-тар (флюстер): дала шпаттары, темір рудасы, доломит, магнезит, тальк т.б. саздарға бұйымдардың күйдіру температурасын төмендету үшін қосылады.

Керамикалык бүйымдардың су өткізгіштігін, тазалығының және мөнерлігін арттыру үшін олардың бетін глазурь немесе ангоб деп ата-латын заттармен өндейді (сырлайды).

Глазурь дегеніміз - бүйымның бетіне жағылғаннан соң оны күйдір-генде жоғары температураның әсерінен балқып, шыны түрге айнала-тын коп компонента зат; глазурь кабығының калындығы - 0,1-0,2 мм. Глазурь түрлі- түсті, мөлдір, кейде күңгірт болады. Глазурьді күңгірттеу үшін оның құрамына 6 пайыз қалайы тотығын қосады.

Ангоб яегеніміз - күйдіргенде ақ немесе басқа түс беретін балшык-і;іп жасалған керамика бүйымдарының бетіне жағылатын зат.

51

К үйдіргеңде ангоб балқымайды (оның балку температурасы глазурь-дікінен анағұрлым жоғары), сондықтан ангобтандырылған бүйымдар-дың беті түрлі-түсті болғанымен жылтырамайды.

Балшьщтардьщ керамикальщ буйымдар өядіру үшін кажетті қасиеттері

1). Иленгіштігі. Саз сумен араластырғанда иленгіш қамырға ай-налады.

Ияенгіштік деп — саздың қамыр күйінде сырткы күштің әсерінен керек форманы ажырамай (үзіліссіз), шытынамай (қуыссыз) кабыл-дап, оны кептірген және күйдіргеннен кейін сақтау қасиетін атайды.

Иленгіштіктің техникалык көрсеткіші пластикалык санмен (Пл) сипатталынады.

Пл = \Үа - "\Үш, мұндағы "\Уа, \Үш — қамырмен аққыштық және ширатылған (иірлен-гіш) шектеріне сай ылғалдылықтың мөлшері, % (4.1-сурет).

4.1-сурет. Балшықтың деформациялық

қасиетінің ылғалдан өзгеруі: А, Ә, Б — сәйкесінше

балшықтың морттык, пластикалык және

аккыштык күйінің аймағы (облысы)

Керамикалык бұйымдар өндіру үшін иленгіштігі орташа, пласти­калык саны 7-15 аралығындағы саздар пайдаланылады. Иленгіштігі аз балшықтар (Пл 7-ден төмен) қалыптанбайды, ал өте иленгіш саздар (Пл 7-ден жоғары) кептіргенде шытынайды.

2) Шөгуі (тығыздануы немесе бұйымның отыргыштыгы) деп — камырды (бұйымды) ауада кептіргенде және отта күйдіргенде оның сызық өлшемдерінің және көлемінің кішіреуін атайды. Отырғыиггык бүйымның алғашқы өлшемдерінен пайыз аркылы анықталынады: әдетте бүйым 3-тен 18%-ға дейін шөгеді. Осыған сәйкес өлшемі стан-дартта көрсетілгендей бүйым алу үшін форманың (қалыптың) көлемі 52

үлғайтылады. Бүйымның шөгуі қамырды кептіргенде ылғал (су) бөлініп, ал күйдіргенде онын балқығыш кұрамы баска балқымайтын бөлшектерді өзіне тартуы әсерінен пайда болады.

3). Пісуі ден — күйдіргенде саздың тығыздығы өсіп (жоғарыда көрсетілгендей күрамындағы кейбір оңай балкитын бөлшектері бал-қып балқымаған бөлшектерді өзіне ығыстыру әсерінен) тас тәрізді денеге айналуын атайды.

4.2-суретте көрсетілгендей температура жоғарылаған сайын (С нүк-тесіне дейін) керамикалық бұйымның пісу дәрежесі өседі, ал су

4.2-сурет. Күйдіру температурасына

байланысты керамикалык

бұйымдардың сусіңіргіштігінің

өзгеруі; А, Б, С — бұйымдардың

сусіңіргіштік интервалдары

сіңіргіштігі азаяды. Іс-тен жоғары температурада бүйымның пісуі емес күйуі (балкуы) байкалады. А мен С нүктелері аралығындағы температура бұйымның пісуі интер­валы (аралығы) деп атальшады. Бұл интервал Іс-іа-ға тең, мұндағы Ха — пісудің басталуына, ал іс — оның аяқталуына сәйкес температуралар. Жоғары температураның тигі-зетін әсеріне байланысты балшык-тар үш түрге бөлінеді; ошқа төвімді— балқу температурасы 1580°С-тан жоғары (таза каолинитті жөне монт­мориллонит балшықтар, мысалы таза каолинит 1770°С-та балқиды); баяу балқитын — балқу температу­расы 1350-1580°С аралығында

(қүрамында біраз кварц, дала шпаты, слюда, карбонат, т.б. коспалар бар балшықтар); оцай балқитын - балку температурасы 1530°С-тан темен (жоғарыда көрсетілген және т.б. қоспалары көбірек балшықтар).

Балшыктардың бірінші түрі көбінесе фарфор, фаянс және отқа төзімді бүйымдар алу үшін пайдаланылады; екінші түрі едендік тас, канализациялық күбырлар және осыларға қүрамы үксас бүйымдар өндірісінде қолданылады; үшінші түрі кәдімгі кірпіш, черепица т.б. бүйымдар өндіру үшін пайдаланылады.

Осы келтірілген түрлі балшыктардың сипаттамасына байланысты пісу интервалы да әртүрлі болады. Мысалы, оңай балқитын балшык-тардың пісу интервалы - 50-100°С аралығында, ал отқа төзімді балшыктардыкі — 400° С.

53