35. Пластичные сырьевые материалы керамического производства и их свойства

Пластичные сырьевые материалы — вещества, образующие при затворении водой жирную вязкую массу, которой посредством внешнего воздействия (формования) может быть придана любая форма. После прекращения воздействия, полученные изделия сохраняют приданную им форму, а после обжига переходят в камнеподобное состояние. К пластичным материалам относятся глинистые породы: глины, каолины и бентониты.

Глины отличаются тонкой дисперсностью. В составе глинистого сырья в виде примесей встречаются зерна кварца, полевых шпатов, слюды, оксиды и гидрооксиды железа и марганца, а также органические вещества, растительные и животные остатки. В глинистом веществе может содержаться в большом количестве один или несколько минералов. Важнейшие свойства глин: пластичность, набухание усадка, спекаемость, огнеупорность, способность образовывать устойчивые суспензии.

Каолины относятся к мономинеральным породам и состоят в основном из каолинита. В отличие от глины они имеют ярко выраженное кристаллическое строение, меньшую пластичность и большие огнеупорность и температуру спекания, что затрудняет формование и обжиг изделий. Каолин содержит меньше примесей, в том числе и окрашивающих. При обжиге дает черепок белого цвета, что очень ценится в производстве фарфоровых и фаянсовых изделий. Бентонитовые глины представляют собой продукт гидратации и гидролиза стекловидной фазы пеплов, туфов и лав. Основной минерал – монтмориллонит. В щелочной среде образуются щелочные бентониты, обладающие высокой пластифицирующей способностью. В керамической промышленности их используют в качестве добавок (от 3 до 5%) взамен огнеупорной глины (8–15%). Это позволяет сохранить хорошую формующую способность массы и повысить белизну изделий. Бентониты имеют огнеупорность 1300–1400°С и играют роль пластификатора и минерализатора, способствуя ускорению процессов кристалообразования.

36. Назначение отощителей, их классификация

Отощающие материалы — это добавки к пластичным материалам, снижающие пластичность и усадку масс при сушке и обжиге. Отощающие материалы вводят в керамические массы для регулирования их структурно-механических и технологических свойств. К ним относятся кремнеземистые материалы, шамот (обожженная глина), череп (бой) глазурованных и неглазурованных изделий. В керамической промышленности в основном применяют кремнеземистые материалы: жильный кварц, кварцевые пески, кварцевые отходы каолиновых обогатительных фабрик (побочный продукт), кварц из пегматитов, диатомит, трепел, а также бой изделий.

Наиболее качественные отощающие материалы — жильный кварц и кварц из пегматитов. Их основная составляюшая — кремнезем SiO₂ — может быть в различных формах: р- и а-кварц, α-, β - и γ-тридимит, α- и β-кристобалит и кварцевое стекло. В процессе обжига керамических изделий кремнезем претерпевает модификационные превращения, которые существенно влияют на качество продукции, так как сопровождаются обратимыми изменениями объема изделий.

В качестве искусственных отощающих добавок применяют шамот и бой керамических изделий. Шамот поручают специальным обжигом огнеупорных глин с последующим их измельчением. Бой изделий в производстве художественной керамики используют также после предварительного измельчения.