Сырье для производства керамических материалов

Общие сведения

Керамическими называются искусственные каменные материалы и изделия, получаемые из минерального сырья путем формования и последующего обжига при высоких температурах.

Название «керамика» происходит от греческого слова «keramos» - глина. Керамические материалы являются самыми древними из известных искусственных каменных материалов: начало применения керамического кирпича - 3500 лет до н.э.

В настоящее время керамические изделия, в т.ч. специальные, широко используются не только в строительстве, но и в машиностроении, ядерной энергетике, электронной, ракетной и других отраслях промышленности. Значительный интерес представляет оксидная техническая керамика, а также металлокерамика.

Современное строительное производство использует широкий круг керамических материалов и изделий с различными свойствами. Их классифицируют по ряду признаков:

- по назначению керамические изделия подразделяются на стеновые, кровельные, отделочные, для полов, для перекрытий, дорожные, санитарно-технические, кислотоупорные, теплоизоляционные, огнеупорные, заполнители для бетонов и др.;

- по структуре разделяют на пористые, имеющие водопоглощение по массе более 5% (кирпич и камни стеновые, кровельные, облицовочные материалы, дренажные трубы и др.) и плотные, имеющие волопоглощение по массе менее 5% (плитки для пола, дорожный кирпич, стенки канализационных труб и др.).

- по температуре плавления подразделяются на легкоплавкие (с температурой плавления ниже 1350⁰С), тугоплавкие (1350⁰С-1580⁰С), огнеупорные (1580⁰С-2000⁰С), высшей огнеупорности (более 2000⁰С).

Керамические материалы занимают одно из первых мест по объемам производства не только благодаря широкой номенклатуре изделий и высокой долговечности, но и сравнительной простоте технологии при больших запасах широко распространенного сырья.

Основным сырьем для производства керамических материалов служат глины и каолины. Каолины состоят преимущественно из минерала белого цвета - каолинита Al₂O₃.2SiO₂.2H₂O, имеющего частицы менее 0,01 мм; они малопластичны, характеризуются тугоплавкостью, после обжига сохраняют белый цвет.

Глины характеризуются разнообразным минеральным составом: помимо каолинита состоят из родственных ему минералов - монтмориллонита Al₂O₃.4SiO₂.nH₂O и галлуазита Al₂O₃.2SiO₂.4H₂O, а также минеральных и органических примесей.

Глины с преобладающим содержанием монтмориллонита, имеющего частицы размером менее 0,005 мм, весьма пластичны, сильно набухают, чувствительны к сушке и обжигу. Такие глинистые породы называют бентонитами, содержание в них частиц размером менее 0,001 мм достигает 85-90%.

Химический состав глин характеризуется соотношением различных оксидов: Al₂O₃, SiO₂, Fe₂O₃, СаО, Na₂O, MgO и K₂O. Примеси (кварц, слюда, полевые шпаты, кальцит, магнезит и др.), входящие помимо глинистых минералов в состав глин, уменьшают пластичность. Наличие СаСО₃ может явиться причиной появления так называемых “дутиков” и трещин в изделиях.

Гранулометрический состав глин характеризуется частицами, различными по крупности: 5,0-0,16 мм - песчаные фракции; 0,16-0,005 мм - пылевидные фракции, менее 0,005 мм - глинистое вещество.

Глины как сырье для керамики оценивают комплексом свойств, главным из которых является пластичность.

Дата добавления: 2014-01-20