Отношение глин к высокой температуре

Характерным свойством глин является их способность превращаться при обжиге в каменную массу. Этот процесс сопровождается изменением цвета глин, потерей пластичности и уменьшением объёма , а при дальнейшем повышении температуры глины плавятся .

При обжиге глин в начальный период повышения температуры удаляется физически связанная вода, затем выгорают органические добавки.

Потеря пластичности глины связана с дегидратацией водных алюмосиликатов, имеющихся в глинах, происходит она при температуре 450–750 ºС. При дальнейшем повышении температуры происходит обжиг – начинает расплавляться легкоплавкая составная часть глины, которая, растекаясь, обволакивает не расплавившиеся частицы. При охлаждении расплавленная часть глины затвердевает и цементирует не расплавившиеся частицы, в результате чего глина получает камневидное состояние.

Плавление глины и действие сил поверхностного натяжения расплавленной массы вызывают сближение её частиц, происходит огневая усадка.

На цвет обожженных глин оказывает влияние главным образом содержание окислов железа, которые окрашивают керамические изделия в красный цвет, при наличии избытка в ней кислорода, в темно-коричневый или черный цвет при недостатке кислорода; при наличии в глине известняка интенсивность окраски изделий уменьшается.

Огнеупорностью называют свойство глины, не расплавляясь, противостоять воздействию высоких температур.

Огнеупорные глины обладают высокой огнеупорностью, не ниже 1580 ºС. К этой группе относят чистые каолинитовые глины, содержащие мало механических примесей, в той или иной степени понижающих огнеупорность. Они обладают большой дисперсностью, очень высокой пластичностью. Глины, получающие после обжига белый цвет, называются фарфоровыми, применяют их для производства фарфора и фаянса.

Тугоплавкие глины имеют огнеупорность от 1350 до 1580 °С. Эти глины содержат небольшое количество примесей кварца, полевого шпата, слюды, карбонатов кальция и магния. Применяют их для производства облицовочного кирпича. плиток для пола, канализационных труб и т.д.

Легкоплавкие глины имеют огнеупорность ниже 1350 °С. Эти глины весьма разнообразны по составу; они имеют примеси песка, известняка, окислов железа, слюды, органических веществ и т.д. Используют такие глины для производства кирпича, пустотелых камней, черепицы и других изделий.

Огнеупорность глины определяют на керамических пироскопах, и характеризуется она температурой, при которой конус Зегера (пироскоп), имеющий форму трехгранной пирамидки высотой в 30 мм, размягчается и оседает, касаясь своей вершиной подставки, на которой он поставлен.

Для определения огнеупорности глины из неё изготавливают образец, подобный конусу Зегера, устанавливают его вместе с несколькими конусами, имеющими определенную, но разную температуру обжига, и их подогревают.

Огнеупорность глины соответствует огнеупорности того образца, конус которого коснулся подставки одновременно с испытуемым образцом из данной глины.

Интервал между температурой начала спекания и огнеупорностью глины называют интервалом спекания; он находится в приделах 10–15 ºС чистых каолинитовых глин и 25–50 °С у глин, идущих на приготовление обыкновенного глиняного кирпича.