Основы производства керамических товаров

Производство керамических изделий включает следующие основные операции: приготовление массы, формование изделий, сушку, обжиг и декорирование.

Материалы, применяемые для керамического производства, принято подразделять на основные и вспомогательные. К основным относятся материалы, идущие для приготовления керамических масс, глазурей, керамических красок; к вспомогательным - мате­риалы, применяемые для изготовления гипсовых форм, капселей.

Основные материалы делят на пластические, отощающие, плавни, глазуреобразующие и керамические краски.

Пластическими материалами являются глины и каолины.

Глины отличаются от каолинов большим разнообразием ми­нералогического и химического состава и свойств. Свойства гли­нистых материалов определяются их минералогическим, грануло­метрическим и химическим составом.

Каолин - глинистая порода, состоящая преимущественно из каолинита, а также минералов каолинитовой группы. Каолины от­личаются от глины более чистым химическим составом, меньшей пластичностью, большей огнеупорностью.

Отощающими материалами являются кварц и чистые квар­цевые пески. Они способствуют уменьшению пластичности глин, снижают усадку и деформацию изделий при сушке.

Кварцевый песок - рыхлая сыпучая порода. По минералоги­ческому составу пески состоят в основном из кварца с примесью различных минералов - слюды, глауконита, глины, полевых шпатов и др. По происхождению пески могут быть речными, озерными, морскими и дюнными (эоловые).

Кварцевые пески, получаемые при обогащении каолинов долж­ны содержать не менее 93-95% ЗЮ₂, а количество соединений железа должно быть в пределах 0,2-0,3%.

Глазуреобразующие материалы (глазурь) - это тонкий стек­ловидный слой на поверхности керамических изделий. Глазурь

Глава 9

Силикатные товары

предохраняет черепок от механических воздействий, улучшает его гигиеничность, придает поверхности изделия лучший внешний вид. Глазурный покров обычно бывает толщиной от 80 до 260 мкм, т. е. в среднем 120-140 мкм, и представляет собой силикатное стекло непостоянного состава.

Виды глазурей и требования к ним зависят от назначения из­делий. Глазурь должна обладать достаточной кисл ото стойкостью, повышенной термостойкостью и механической прочностью, высо­кой ударной вязкостью и твердостью 6-7 по шкале Мооса, иметь хороший блеск и ровный разлив.

Глазури бывают прозрачными и непрозрачными (глухими), бесцветными или окрашенными. Прозрачные бесцветные глазу­ри используют в производстве всех тонкокерамических изделий. Непрозрачные цветные глазури получают при введении в их состав красящих оксидов или солей. Они применяются в основном для майоликовых изделий.

Глазурь должна¹ иметь усадку, по величине как можно более близкую к усадке черепка (до плавления глазури), и примерно та­кой же или несколько ниже коэффициент термического расширения после обжига.

Плохой подбор глазури по величине усадки приводит к рас­трескиванию глазурного слоя еще в сыром виде или в начале об­жига, а растресканный слой глазури при плавлении дает сборку или другие видимые дефекты.

Кроме глазури на некоторые изделия наносят ангобы. Анго­бы - матовые белые или цветные покрытия, наносимые обычно на лицевую поверхность изделия для получения более гладкой поверхности, скрытия нежелательной окраски черепка, создания рельефного рисунка. Приготовляют ангобы из легкоплавких глин, для получения необходимой окраски используют красящие пиг­менты. Почти полное спекание ангобного слоя обеспечивает до­статочную прочность спекания его с изделием.

Керамические краски. Почти вся посуда и художественно-де­коративные изделия тонкой керамики (фарфор, фаянс, майолика) украшаются керамическими красками. Эта операция представляет собой трудоемкий и сложный процесс. На фарфоро-фаянсовых

заводах декорированием заняты сотни квалифицированных худож­ников, рабочих живописцев и мастеров.

По характеру применения керамические краски подразделяют на подглазурные и надглазурные. Подглазурные краски наносят на неглазурованный обнаженный черепок, затем изделие покрывают глазурью и обжигают. Надглазурные - наносят на черепок, покры­тый глазурью, и закрепляют их особым обжигом при температуре 600-850 °С.

Вспомогательные материалы. Вспомогательные материалы применяются при изготовлении форм для получения изделий, огнеупорного припаса и капселей для обжига. Для изготовления форм используется формовочный гипс, который представляет со­бой тонкомолотый порошок полуводного гидрата сернокислого кальция Са8О₄ • 0,5Н₂О, получаемого путем обработки природного двуводного гипсового камня Са8О₄-2Н.,О. Процесс гидратации двуводного гипса протекает по реакции