Основні матеріали керамічного виробництва

Матеріали, що використовуються для керамічного вир-ва прийнято поділяти на основні та допоміжні. Основні сировинні м-ли, які необхідні для приготування кер.маси, глазурей, фарб, под.на пластичні та непластичні. До пластичних відносять: глини, каоліни, бетоніт. Непластичні: плавні (польовий шпат, тальк, доломіт, крейда), збіднюючі (шамот, бій керамічний, кварцевий пісок).

Глина – гірська порода полімінерального складу, землистоподібна, яка утворює з водою пластичне тіло, здатне зберігати надану йому форму і набувати після випалювання твердість каменя. Це продукти руйнування гірських порід, що містять польові шпати. Основними властивостями глинистих матеріалів є пластичність, усадка та вогнетривкість.

Пластичність – одна з найважливіших влас-тей глини, оскільки вона визначає можливість руйнування кервир. Плас-ть – здатність тістоподібної керамічної маси набувати при зволоженні водою під впливом зовнішньої дії б-я форми без розривів та тріщин і зберігати її після припинення зовнішньої дії. Чим менші частинки глиняної речовини і домішок, тим вища пластичність.Понижують пластичність добавкою нееластичних глин та камянистих м-лів – кварц.піску, шамоту, плавнів.

Під усадкою глини розуміють зміни лінійних розмірів під впливом процесів сушки та випалювання. Для зменшення усадки в глину додають збіднюючі матеріали.

Вогнетривкість – властивість глин протистояти і при цьому не розплавлятися під дією високих температур. За цим показником глини ділять на вогнетривкі (Т плавлення вище за 1580С), тугоплавкі (1350-1580С) та легкоплавкі (нижче 1350С).Вогнетривкість глини зал.від домішок лужних та залізних оксидів: чим їх більше, тим ВТР глини нижча.. Для вир-ва фарвир та фаянсових виробів застосовують вогнетривкі глини, які містять в собі в основному каолініт і мають великий інтервал спікання.

Каолін – глиноподібний матеріал, який належить до мономінеральної порди: скл-ся в основному з мінералу каолініту. Каолін має чітко виражену кристалічну структуру, менш пластичний та більш вогнетривкий. Каолін містить менше силікатних забруднень, в тому числі забарвлюючих, тому при випалюванні дає черепок білого кольору.

Бентоніт – тонкодисперсний матеріал, який складається з мінералів монтморилоніту і бейделіту та має здатність набухати у воді. Його вводять в маси як пластифікуючу добавку. Бентоніт майже не містить органічних домішок. Б підвищує міцність напівфабрикату у висушеному стані. Його тем-ра спікання 1100-1200С, плавлення 1250-1400С.

Збіднюючі матеріали необхідні для регулювання технологічних властивостей маси, а також одержання виробів з заданими споживчими властивостями.Це шамот, кварцеві м-ли, керамічний бій. Вони сприяють зниженню пластичності кер.мас і зниженню усадки при сушці і випалюванні виробів. Це полегшує та прискорює сушку, зменшує відходи.

Шамот – продукт випалювання глини при температурі 700-900С, в результаті цього процесу з глини випалюється хімічно звязана вода і вона стає непластичною. Таку ж роль виконує керамічний бій – відходи першого та другого випалювання.

Кварцові матеріали – кварц, кварцовий пісок та кремінь – природно не мають пластичних властивостей і сприяють спіканню черепка при випалюванні, взаємодіючи при тем-рі вище 1000С з легкоплавкими сумішами пластичних матеріалів. За хім складом кварц –майже чистий кремнезем з невеликим вмістом домішок, який має кілька модифікацій при різних тем-рах. У кер.маси збіднюючі матеріали вводять в межах 30-80%, тому їх вплив на властивості досить вагомий.

Плавні (флюси) – речовини, які при взаємодії з компонентами кер.мас утворюють легкоплавкі сполуки, що сприяють зниженню тем-ри випалювання. При введенні плавнів зростає вміст скловидної фази, поліпшується просвітлюваність черепка, але знижується мех.міцність та термічна стійкість.Як плавні використовують польовий шпат, доломіт, кісткову золу та ін.

Глазурі, які застосовують для кервир, являють собою різновиди більш легкоплавкого скла, що підвищує гігієнічність та декоративність виробів. Взаємодія глазурі з кер.масами – складний та важливий процес. Ступінь та хар-р цієї взаємодії залежить насамперед від температури та терміну витримки при термообробці, а також від ст-ри кераміки та глазурі. Глазурі розрізняють за хім.складом, температурою плавлення та прозорістю.

За хім.складом Г бувають: польовошпатові, титанові, баритові, стронцієві, цирконієві.

За температурою плавлення: легко- та тугоплавкі. Г з підвищеним вмістом кремнезему та зниженим лужних та лужноземельних елементів є тугоплавкими, тем-ра плавлення яких 1400-1370С. Г з підвищеним вмістом лужних та лужноземельних елементів та меншою кількістю кремнезему є легкоплавкими (1250-1080С та нижче).

За прозорістю та кольором розрізняють глазурі прозорі та глухі, безкольорові та кольорові. Глухі Г містять сполуки діоксиду цирконію чи олова, титану. До складу кольорових Г входять барвники скла. Глухими та кольоровими Г приховують дефекти черепка, а також природну окраску. Прозорі та безколірні Г вик-ть для нанесення на черепок білого кольору (фарфор, фаянс). Глазурний шар повинен бути хімічно стійкий, нешкідливий, термічностійкий, добре сплавлятись з черепком та рівномірно розливатись по поверхні виробу, надаючи його блиску.

Допоміжні матеріали – матеріали для виготовлення форм, вогнетривкого припасу та капселів для випалювання. Для форм ви-ть гіпс, для капселів – вогнетривкий шамот, карборунд та ін.вогнетривкі м-ли.

ДЕФЕКТИ КЕРВИР

При оцінці якості КПТ приділяють особливу увагу наявності, розмірам, місцезнаходженню та кількості тих чи ін.дефектів, а також їх впливу на сан-гіг, механічні та термічні влас-ті виробів. Дефекти прийнято поділяти на 2 групи: дефекти черепка та глазурі та дефекти декорування.

1.До дефектів черепка та глазурі належать дефекти, що псують зовн.вигляд виробу або впливають негативно на їх властивості.

1.1.Деформація – відхилення від заданої форми та розмірів виробу чи окремих його ділянок. Ут-ся в рез-ті похилого встановлення виробу в процесі випалювання, порушення режиму сушки та випалювання. Величина деформації визн-ся в мм.

1.2.Зміщення приставних деталей – відхилення приставних деталей від заданого місця приставки, що вимірюється кутом відхилення в градусах.

1.3. «Підрив» приставних деталей – тріщина, що виникає в місці приклеювання деталей. Цей деф.вин.вн. нерівномірної сушки чи охолодження, після випалювання, а також неоднакової усадки приставної деталі і корпусу виробу. Допуск.у виробах, крім чайників, якщо не порушує ММ скріплення деталей з корпусом

1.4. Тріщина ут-ся при неоднаковій вологості окремих ділянок виробу чи порушенні температурного режиму при сушці та випалюванні.

1.5. Засмічення – гладкі чи черехаті підвищення, що утворені сторонніми включеннями, що прилипли до поверхні черепка та глазурі. Буває підглазурним та надглазурним. Частіше – підглазурне. Впливає на естетичні та гіг.влас-ті виробу

1.6. Накол – невеликі точечки заглиблення на поверхні глазурі, які ут-ся внаслідок запізнілого виділення з шару глазурі пузирків повітря чи сажистого вуглецю. Наколи знижують блиск, погіршують гіг.влас-ті виробів.

1.7. Натік глазурі – місцеве потовщення глазурі, яке супроводжується зміною її відтінку. Ут-ся Д.вн.вик-ня більш легкоплавкої глазурі, ніж необх.для певної тем-ри випалювання або внаслідок недбалого глазурування. Як правило натік иут-ся знизу, вн.чого зверху Г буде мати недостатню товщину.

1.8. Плішина глазурі - відсутність глазурі на деяких ділянках виробу, які пов.бути глазуровані. Причиною цього Д.є неакуратне поводження з виробами перед глазуруванням (погане очищення від пилу, захват жирними руками), що перешкоджає контакту глазурі з черепком та її закріпленню. Розмір визн-ся в мм2.

1.9. Збірка глазурі відбувається в місцях розривів, що виникають на її поверхні. Ці розриви є результатами високого поверхневого натягування, яке послаблює змочувальну здатність глазурі. Причина-неправильно підібраний хім.склад глазурі.ю

1.10. Цек – сітка волосяних тріщин глазурного шару, яка ут-ся вн.невідповідності коефіцієнтів термічного розширення Г та черепка, недостатньої еластичності та ММ Г при розтягуванні. Цек – грубий Д, не допускається у виробах б-я сорту.

1.11. Мушка – невеличкі точки темно-сірого, коричневого чи чорного кольору на поверхні виробу. Ут-ся при наявності в масі домішок феруму, піриту, чорної слюди. Поширений Д КВ

1.12. Вигарка – поверхневе заглиблення брудно зеленого кольору на покритій глазурою поверхні виробу, яке ут-ся в результаті попадання крихт гіпсу з форми на вироби.

1.13. Виплавка – невелика пляма темно-коричневого кольору, яка ут-ся внас.попадання в масу вільних оксидів заліза, титану, а також метал.пилинок авід тертя арматури.

1.14. Прищ та пузир – вин.в рез-ті запізнілого виділення газів з черепка під час його випалювання. Пузир відрізняється від прища дещо більшими розмірами та всередині має значну порожнину.

1.15. Задувка – плями зеленуватого, коричневого чи чорного кольорів, які виникли у звязку з попаданням золи через тріщини капселя, що є слідами приплавлених продуктів згорання палива.

1.16. Вибоїна (відколювання), щербини краю, ніжки чи корпусу ут-ся внаслідок ударів при необережному поводженні з виробом.

У ФАЯНСОВИХ ВИРОБАХ зуст-ся Д, що хар-ні лише їм: сухість глазурі, летілий край, зліпиш, сліди від полозків.

Фаянс.1. Сухість глазурі – Д, що виникає на краю виробів, у вигляді шерехуватої поверхні внаслідок недостатньої товщини глазурного шару. Причина – застосування дуже легкоплавкої Г чи різке підвищення тем-ри политого випалювання. В місцях наявності сухої Г вироби легко забруднюються і псується їх зовн.вигляд.

Фаянс.2. Летілий край – відколювання Г по краю виробу, утв-ні в рез.фіз.змін у звязку з різницею коефіцієнтів термічного розширення Г та черепка. Грубий Д, недопустимий у виробах

Фаянс.3. Зліпиш – сліди від стикання випалюваних виробів. В 1 сорті – ні!

Фаянс.4. Сліди від полозків, касет, гребінок та хрестиків – місця з пропущеним глазурним шаром. Цей Д особл.небезп.тоді, коли оголюється черепок.

2. Дефектами декорування КВ є:розрив декору, подряпини на малюнку, недопал фарби, перепал фарби, матовість декору, різновідтінковість, розшарування фарби, нечіткість контурів декорування, забруднення фарбами, золотом та ін.

Всі ці Д негативно впливають на зовн.вигляд виробів та знижують естетичні властивості. Основними причинами їх появи є: порушення режиму муфельного випалювання (перепал, недопал, матовість, різновідтінковість), 1, крім того, результат поводження з виробами при їх декоруванні (забруднення, зриви деколі, розрив деколі, подряпини на малюнках). Такі Д, як правило, у виробах 1 сорту недопустимі!