Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Фарфор и фаянс




 

Фарфор является представителем тонкой непористой керамики, не­проницаемой для воды и газов. Изделия из фарфора находят широчайшее применение в быту и народном хозяйстве, в том числе и в строительстве (санитарно-технические изделия, электроизоляторы и т.д.).

Фарфор получают из сырьевой смеси, состоящей из глинистого ком­понента (каолин и белая глина), обеспечивающего необходимый химиче­ский состав материала и пластичность сырьевой массы, кварцевого песка (структурообразующий компонент) и полевого шпата, в основном калийсо-держащего (К2О • А12О3 • 6SiО2). Количественные соотношения компонен­тов различаются для разных типов фарфора, но "классическая" формула предполагает соотношение 2:1:1. После тонкого измельчения и переме­шивания компонентов с водой производят формование изделия - полуфаб­риката с последующей сушкой и обжигом.

Для массивных фарфоровых изделий санитарно-строительного и элек­тротехнического назначения обычно применяют однократный обжиг при температурах 1320-1400°. Предварительно поверхность изделия обычно покрывают тугоплавким глазурным составом (например, водной суспензи­ей каолина, полевого шпата и мела), в результате обжига образующим на поверхности изделия глазурь — тонкую стеклообразную пленку, повышаю­щую механическую прочность и улучшающую внешний вид изделия. Вы­пускают также изделия из неглазурованного фарфора, называемого биск­витом.

При обжиге фарфоровых масс до 1000 - 1100°, происходят примерно те же процессы, что и при обжиге кирпича, включая разложение каолинита и образование муллита (3Al2О3∙2SiО2). При дальнейшем нагревании, при 1150° начинается плавление полевого шпата с образованием вязкого рас­плава. С ростом температуры количество жидкой фазы увеличивается, в ней растворяется значительная часть кристаллов кварца и муллита. К мо­менту достижения максимальной температуры обжига 1400° массовая доля жидкой фазы, как правило, превышает 50%.

После охлаждения эта жидкая фаза превращается в стеклообразную матрицу состава хК2О • уА12О3 • zSiО2. Содержание этой стеклофазы в

фарфоре, применяемом в промышленности и строительстве, составляет до 60%, она цементирует кристаллические фазы фарфора, к которым относят­ся муллит (15 - 30%) и кристаллический SiО2 (14 - 22%). Пористость фар­фора, образованная замкнутыми пузырьками газов, образовавшихся при разложении примесей в сырье, составляет менее 4 - 6%.

Кроме твёрдого, производят также мягкий фарфор, содержащий зна­чительно больше стеклофазы (до 85%) и применяемый, в основном, как художественно-декоративный материал. При изготовлении некоторых его сортов в качестве плавня (вещества, обеспечивающего образование распла­ва - жидкой фазы), вместо полевого шпата используют мел (севрский фар­фор), фосфат кальция (английский фарфор) или нефелиновый сиенит (тех­нический мягкий фарфор). Высокое содержание плавней в сырьевой смеси позволяет снизить температуру обжига мягкого фарфора до 1200-1300°.

Благодаря своей компактной структуре, фарфор отличается повышен­ной плотностью (2,4 - 2,5 г/см3) и прочностью (например, на сжатие 450 -700 МПа, на изгиб 60 - 140 МПа). В отличие от пористой керамики, при ударе он издает звонкий, долго не затухающий звук. Вследствие отсутствия открытой пористости, его водопоглощение практически равно нулю. По своим химическим свойствам фарфор характеризуется высокой стойкостью к воде и кислотам, но постепенно разрушается плавиковой кислотой (вод­ный раствор HF) и горячими растворами щелочей.

По составу сырья и способу получения, близким к фарфору материа­лом является фаянс, относящийся к пористой керамике. Фаянс, как и фар­фор, белого или почти белого цвета, однако он мягче, царапается сталью, легче ломается, обладает значительным водопоглощением и газопроницае­мостью, поэтому в большинстве случаев его покрывают глазурью.

Сырьевая смесь для производства фаянса состоит из каолина, белой глины, кварца и плавня, но количество последнего значительно меньше, чем в фарфоровых смесях (3 - 20%), и в его состав наряду с полевым шпа­том или вместо него, включаются карбонатные породы (мел, доломит). Температура первого обжига составляет 1200 - 1300°, затем изделие по­крывают глазурным составом и вновь обжигают уже при более низкой тем­пературе (1050 - 1150°).

В составе фаянса стекловидной фазы значительно меньше, чем в фарфоре (20 - 25%), и она не заполняет все пространство между кри­сталлами муллита и кварца (Si02), оставляя место для значительного количества пор (до 30% по объему), в основном открытых. Тем не менее изоляция пор глазурью и достаточная для многих целей прочность на сжатие (до 80 МПа) позволяет широко применять в строительстве фа­янсовые сантехнические изделия.

 

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 1245; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.