Общие сведения о керамических материалах и их классификация

^{^"нческими называют материалы, получаемые из рд^щ^тых веществ с минеральными или органическими добав^™ ^{или ое3 них} путем формования и последую­щего обжига.

Основным компонентом сырьевой массы для произ­водств³ керамики являютсяглины и каолины, которые при су^1611111^™^{11 с} ^Д⁰¹¹¹ способны образовывать плас­тичное тесто, переходящее после обжига в водостойкое и прочно?⁶ ^мневидное тело.

Важнейшими свойствами глин, определяющими их пригодность для производства керамики, являются плас­тичность, связность, связующая способность, воздушная и огневая усадка, огнеупорность и наличие примесей. Вредными примесями являются окислы железа и Рлар-ганца, углекислые и сернокислые соли, понижающие ог­неупорность глин, приводящие к образованию в процес­сах обжига трещин и вздутий (дутик), белых налетов (высолов), придающих изделиям красно-бурую окраску.

Для придания необходимых свойств глинам и кера­мике в состав сырьевых материалов вводятся различные добавки, в том числе:

отощающие (шамот — обожженная и размолотая глина, шлаки, кварцевые пески) —для уменьшения усад­ки при сушке и обжиге, предотвращения деформации и трещин в изделиях;

выгорающие (опилки, торф, молотый мел) — для по­рообразования и повышения теплозащитных свойств;

уплотняющие (плавни)—для понижения температу­ры спекания (доломит, железная руда, магнезит, тальк);

окрашивающие (окислы железа, кобальта, хрома) — для получения цветной керамики.

Производство керамических изделий включает добы­чу и заготовку глин и добавок, составление глиняной массы, формование изделий, сушку, обжиг, охлаждение, сортировку и отделку.

Добыча сырья производится в карьерах, расположен­ных вблизи предприятий. Качество керамических изде­лий зависит от состава и чистоты сырья, поэтому боль­шое значение имеют вопросы, связанные с его добычей, транспортировкой и составлением глиняной массы.

Формование (прессование) изделий может осущест­вляться сухим, полусухим, пластическим и мокрым (шликерным) способами. При сухом и полусу­хом способах глиняная масса представляет собой по­рошок влажностью соответственно 2—8 и 8—20 %. Фор­мование изделий производят в металлических формах под давлением. Поэтому получаемые изделия (плитки для пола, дорожный кирпич, фарфор, фаянс, облицовоч­ная плитка) имеют правильную форму и гладкую по­верхность.

При пластическом прессовании влажность рабочей массы составляет 15—25 °/о. Формование изде­лий осуществляют, как правило, на ленточных прессах,

поэтому они имеют шероховатую поверхность, притуп­ленные грани и углы. Этот способ применяется для изго­товления глиняного кирпича, керамических камней, че­репицы и других крупногабаритных изделий.

При ш ликерном (мокром или литьевом) спосо­бе рабочая смесь содержит до 60 % воды. Получаемая однородная масса (шликер) разливается в гипсовые формы, впитывающие излишек воды. Этот способ при­меняется для изготовления санитарно-технического фа­янса.

После формования изделия подвергаются естествен­ной (атмосферной) или искусственной (в камерных или туннельных сушилках) сушке. Она необходима для того, чтобы избежать растрескивания и деформации изделий при обжиге. Получаемое в результате сушки керамичес­кое изделие называетсясырец. Для придания стойко­сти к внешним воздействиям, водонепроницаемости, де­коративного вида поверхность сырца часто покрывают глазурью (жидким раствором алюмокремниевых соеди­нений) или ангобом (белыми или цветными глинами), образующими матовую поверхность.

После сушки сырец подвергается обжигу, в ходе ко­торого закрепляется форма и формируются основные свойства керамических материалов (водо- и морозостой­кость, прочность и др.). Обжиг производится в печах не­прерывного действия или горнах при температуре ниже температуры плавления глины. При наиболее высоких температурах 1150—1400 °С обжигают фарфоровые и фаянсовые изделия. Наиболее низкие температуры об­жига 900—1100 °С.

После обжига готовую продукцию подвергают охлаж­дению, сортировке по степени обжига на нормаль­ную, н е д о ж е г и пережег. Нормальная керами­ка разделяется на сорта и в случае необходимости под­вергается отделке.

Керамические материалы и изделия можно классифи­цировать по характеру строения черепка, плотности и на­значению.

1 По характеру строения черепка различают тонкую и грубую керамику, характеризующуюся соответственно однородным, мелкозернистым строением черепка обычно белого цвета и неоднородным, крупнозернистым, рых­лым строением черепка с темной окраской.

По платности керамика подразделяется на плотную

^Ще-(водопоглощение менее 5 %) и пористую (^Д⁰¹¹*¹¹^^?-щение более 5 %). К плотной керамике относят^ ^ фор, плитки для полов, клинкерный кирпич, ^ ^л стой—глиняный кирпич, фаянс, черепица и др. .

По назначенкю строительные керамические ^ ^оч-лы и изделия подразделяются на стеновые, облМ^ ^_ ные и отделочные, кровельные, кислотоупорные' ^^^ упорные, санитарно-технические, специальные и ^ТР^{^}