Реферат: Керамические глазури

👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Глазури по своему составу представляют собой стеклообразные силикаты, рас­плавляющиеся на глинистом черепке слоем толщиной 0,15 – 0,4 мм. Температура плавления глазурей в зависимости от ви­да черепка и температуры его спекания составляет 900 – 1400 о
С.
Назначение глазурей – прикрыть пористый черепок изде­лий плотным и гладким слоем, придать изделиям с плотным черепком повышенную механическую прочность и хороший внешний вид, повысить химическую устойчивость, гарантиро­вать электрические свойства, защитить внутри- и подглазурпый декор от механического и химического воздействия, служить декоративным элементом, а также подложкой для над- и внутриглазурного декора.
По составу и физическим свойствам глазури представляют со­бой разновидности щелочных, алюмосиликатных и алюмоборосиликатных стекол, при введении в которые соединений с отличными от основной массы показателями преломления света они становятся не­прозрачными, а при добавлений соединений с окрашивающими окси­дами металлов приобретают способность поглощать свет на одной
Прозрачные глазури – покрытия с однофазной микрострукту­рой, которые не обнаруживают признаков фазового разделения в све­товом и электронном микроскопах я прозрачны по внешнему виду. При этом допускается наличие немногочисленных нерастворившихся кристаллов или газовых пузырьков, не влияющих на внешний вид глазурного покрытия вследствие очень малых размеров, составляю­щих менее 0,2 мкм.
Преимуществом прозрачных глазурей является возможность их использования при подглазурном и надглазурном декорировании, а также способность окрашиваться керамическими жаростойкими пигментами и красящими оксидами металлов в яркие, сочные, чистых оттенков цвета. К недостаткам следует отнести то, что они снижают на 2-3% белизну ангоба или глазури основного слоя, а также отличаются повышенной склонностью к микротрещинам вследствие невысокой прочности однофазного стекла на растяжение.
Глушеные глазури позволяют маскировать окрашенный керамический черепок.
Заглушенность или непрозрачность вызывается наличием в стекле глазури твердых или газообразных включений с коэффициен­тами преломления света больше или меньше коэффициента прелом­ления самого стекла глазури, то есть обладающих оптической плот­ностью, отличающейся от плотности стеклофазы.
Вследствие различных оптических свойств включений и основ­ной стеклофазы падающий свет в глазури многократно преломляется, отражается и рассеивается, и покрытие становится непрозрачным. Чем больше доля отраженного и рассеянного света находится в видимой части спектра, тем более заглушенным будет глазурное покры­тие.
Для получения глушеных белых глазурей прозрачность исклю­чают путем диспергирования кристаллических включений в стеклофазе в результате жидкофазного расслоения глазури - ликвации, а также путем искусственного получения в глазурном слое мельчай­ших газовых пузырьков.
Таким образом, по технологическим свойствам глазури можно разделить на прозрачные, глушеные, цветные.
В настоящее время повышенный интерес художники-дизайнерн проявляют к матовым и полуматовым, глазурям, предназначенным для декорирования керамических изделий. Пред­почтение отдается полуматовым покрытиям с шелковистой фактурой поверхности. Такие покрытия достаточно гладкие, обеспечивают хо­рошую очищаемость поверхности.
Матовость - явление оптическое, связанное с присутствием множества плоскостей раздела, от которых свет отражается и рас­сеивается. Матовость обусловлена выделением в глазурном стекле, а также на поверхности кристаллических соединений с выступающими гранями кристаллов, что обеспечивает высокие показатели химиче­ской и термической устойчивости, механической прочности, доста­точную стабильность декоративного эффекта.
Матовость глазурного покрытия вызвана мелкозернистой кри­сталлизацией на поверхности слоя с выделением кристаллических соединений, показатели преломления которых значительно отлича­ются от показателей преломления стеклофазы: волластонита, анор­тита, геленита, виллемита, диопсида и др.
Разница между показателями преломления данных минералов и стекла значительна, но не так велика, как между показателями стек­ла и соединений циркония (2,13-2,20), поэтому для обеспечения ма­товости глушеных покрытий необходима высокая концентрация этих минералов при небольших размерах кристаллов. Последнее особенно важно, так как глазури с крупными (до десятков микрометров) кри­сталлами отличаются шероховатой поверхностью. Оптимальный раз­мер кристаллов в матовых покрытиях не должен превышать 2 мкм, что обеспечивается большой способностью их к спонтанной кри­сталлизации и малой скоростью роста кристаллов.
По фактуре глушеные глазури делятся на блестящие и матовые.
Глазурь с волосяными трещинами (глазурь-кракле), благодаря которым она имеет более высокий температурный коэффициент линейного расшире­ния, чем черепок. Трещины заполняют краской, после чего изделия повторно обжигают.
Потечные глазури, которые часто бывают цветными, накладывают рядом или друг на друга кистью или пульверизатором; при этом они растекаются, образуя своеобразные оттенки.
Авантюриновые глазури характеризуются мельчайшими кристалликами, кажущимися многочисленными мелкими золотистыми блестками.
Глазури разделяют: по назначению — для гончарной керамики, каменной керамики, фаянса, фарфора; по виду сырья — свинцовые, полевошпатовые, глинистые; по спо­собу изготовления — налетные (соляные), фриттован­ные (предварительно сплавленные), сырые.
Легкоплавкие глазури по способу приготовления делятся на фриттованные и нефриттованные (сырые).
Фриттованные глазури получают сплавлением смеси сырьевых материалов при температуре 1300-1450°С. Главное назначение фриттования - сплавление растворимых в воде компонентов фритты и перевод их в нерастворимое состояние. Следует иметь в виду, что температура плавления у фриттованных глазурей на 100-150 °С ниже по сравнению с сырой глазурью аналогичного состава, так как необ­ходимые химические процессы образования силикатов и других со­единений у фриттованных глазурей происходят уже во время их плавления.
При приготовлении сырых глазурей, в отличие от фриттован­ных, шихтовую смесь загружают непосредственно в шаровую мель­ницу мокрого помола и после достижения необходимой тонины по­мола (остаток на сите №0063 К 0,1-0,2%) сливают в емкости-мешалки для хранения.
Нефриттованные глазури нашли наиболее широкое применение в производстве санитарно-технических изделий. Наиболее ши­роко применяются матовые глазури, составы которых приведены в табл.
Поскольку покрытие на керамике, полученное на основе неф­риттованных глазурей, также представляет собой стекловидный слой, то в отношении его можно применять известные положения стеклообразного состояния. Необходимо учитывать, что при термообработке покрытия на основе фритты в условиях обжига происходят преимущественно процессы плавления глазури и взаимодействия ее с керамической основой, в то время как при обжиге сырой глазури непосредственно на поверхности керами­ческого черепка протекают процессы разложения сырья, полиморф­ные превращения, стеклообразование и кристаллизация расплава, а также происходит взаимодействие с керамической основой.
Нефриттованные глазури применяются в основном для декорирования фарфоровых, реже фаянсовых изделий, изделий технической керамики и характеризуются высокой темпе­ратурой формирования покрытий.
Другую классификацию предлагает Липинский, разделяя глазури но составу и внешнему виду: силикатные – свинец-содержащие, сырые, пепельные или плавленые, фриттованные, бессвинцовые сырые и фриттованные; борсиликатные – свинецсодержащие борсиликатные сырые и фриттованные, бессвинцовые фриттованные и сырые; художественные – кракле, потечные, матовые, кристаллические, авантюриновые.
При синтезе и контроле качества глазурных покрытий весьма важно знать целый ряд показателей, определяющих их свойства.
Плавкость глазури характеризуется тремя температурными точками, которые определяются с помощью нагревательного микроскопа типа МНО-2 на спрессованном из порошка глазури цилиндре. Отличаются три температурные точки: Т 1
-
оплавление углов цилиндра; Т 2

- образование полусферы {начало плавления); Т 3
-
начало те­чения.
Плотность глазури определяется пикнометрическим методом или с помощью стандартных приборов - ареометров.
Термический коэффициент линейного расширения (ТКЛР) яв­ляется основным показателем, определяющим сочетание керами­ческой основы и глазурного покрытия. По мнению исследователей ТКЛР керамики должен быть на 10*10 7
К -1
ниже, чем у покрытия. В таком случае глазурный слой будет находиться в состоянии сжатия, что обеспечивает улучшение термостойкости покрытия, так как пре­дел прочности стекол на сжатие примерно в 10 раз выше, чем на рас­тяжение. Чем ниже температура наплавления и чем короче цикл об­жига покрытия, тем ТКЛР глазурного стекла должен быть меньше, чем у керамической основы.
ТКЛР керамической основы и глазурных покрытий определяют на стержнях винтервале температур 20-300 о
С на дилатометрах типа ДКВ или электронных горизонтальных марки DIL 402 PC фирмы «Netzsch» (ФРГ).
Белизна глазурных покрытий определяется с помощью спектрофотометров СФ-14 (или СФ-10; СФ-18) по величинам коэффициента диффузного отражения при длинах волн 460, 520, 580, 610 и 640 нм. Белизна покрытия является достаточно хорошей, если величина среднего коэффициента диффузного отражения превышает 75%.
Блеск глазурей устанавливается с помощью фотоблескометра ФБ-2 и зависит от состава к
режима обжига глазурованного изделия. Блеск считается удовлетворительным, если в среднем из 10 замеров значения составляет более 60% для блестящих покрытий.
Резкое снижение блеска таких покрытий и появление матовости на отдельных участках глазурованной поверхности происходит за счет образования большого количества кратеров или наколов, а также кристаллизации на поверхности глазури различных новообразований (кристобалита, полевого шпата, волластонита, гипса, бората кальция и др.).
Цекоустойчивость глазурного покрытия является важной характеристикой и определяется показателями термической устойчивости. Термостойкость определяют по методу Харкорта, согласно которому плитки последовательно нагревают в сушильном шкафу до 150 °С и охлаждают в воде при температуре 20 о
С.
Влажностное расширение плиток определяют автоклавным ме­тодом при давлении 0,5 МПа в течение 5 часов.
Установлено, что влажностное расширение плиток должно быть не более 0,1% (лучше не более 0,07%) для обеспечения их цекоустойчивости.
Структуру глазурного покрытия исследуют при помощи элек­тронного микроскопа по методу реплик после травления поверхно­сти глазури 4% HF в течение 5-10 с. Определяют характер расположения и размеры кристаллов, особенности ликвационных неоднородностей.
Фазовый состав новообразований определяют рентгено­графическим методом. Количественную оценку выполняют методом внешнего стандарта.
Основные сырьевые материалы и их влияние
на физико-химические свойства глазурей

Влияние на физико-химические свойства глазурей применяемых оксидов не строго пропорционально, и это зависит от общего химического состава глазури, температуры и длительности обжига, режима охлаждения и других факторов.
С целью повышения плавкости и улучшения разлива глазурей часто отдают предпочтение бесполевошпатовым борно-циркониевым глазурям. Однако а дальнем зарубежье последнее время широко применяют полевошпатовые глазури. Следует отметить, что изготовляемые на территории постсоветского пространства легкоплавкие глазури не содержат соединений свинца, в то время как за рубежом прозрачные и глушеные глазури, содержащие соединения свинца, распространены достаточно широко.
Для сохранения постоянства свойств глазурей необходимо систематически контролировать химический состав исходных компонентов и осуществлять соответствующий перерасчет шихтового состава фритты. Особое внимание следует обращать на постоянный контроль пегматитов, каолинов, буры. Последняя после длительного хранения теряет гидратную воду, обогащаясь основными компонентами.
Как уже отмечалось выше, с целью получения прозрачных глазурей необходимо исключить или максимально снизить кристаллизационную способность покрытий до такого предела, при котором они не обнаружат признаков кристаллизации в период изотермической выдержки при максимальной температуре обжига, а также при- охлаждении.
Максимальное глушение глазурей достигается при наличии мелкозернистых включений кристаллической фазы в сочетании с ликвацией, причем задача состоит в повышении растворимости глушителя на начальных стадиях обжига с целью последующей кристаллизации его из расплава в виде мелкодисперсных частиц на заключительных стадиях обжига и при охлаждении. На практике это осуществляется следующими основными способами: при помоле в шихту добавляют тонкодиспергированный глушитель, который при плавлении полностью или частично растворяется в стекле, а при об­жиге глазурного слоя снова выкристаллизовывается и первоначаль­ном виде или в форме других соединений. При синтезе сырых глазу­рей глушитель также частично растворяется в глазурном стекле, а при охлаждении в обоях случаях наблюдается ликвационное разде­ление и образование многочисленных мелких, равномерно распреде­ленных в глазури пузырьков газа, которые вызывают эффект глуше­ния.
Степень глушения в первую очередь зависит от разницы коэф­фициентов преломления света диспергированных частиц и стеклооб­разной фазы глазури. Коэффициент преломления стеклообразной фа­зы обычно колеблется в пределах 1,5-1,6. Коэффициенты преломле­ния для наиболее часто применяемых глушителей составляют : Ti
О 2

-
2,6; ZrO
2

-
2,2; ZrSi
0 4
-
2; SiO
2

-
2, CeO
-
2,3. Фтористые соеди­нения имеют показатель преломления света 1,32 -1,43, поэтому ихиспользуют вместе с другими соединениями. Следует отмстить, что последние негативно влияют на экологию производства вследствие высокой летучести всех перечисленных глушителей. По различным причинам (дефицитность, высокая стоимость, некоторые неудовле­творительные показатели токсичности и экологические факторы и др.) в промышленности строительной керамики применяют в качест­ве глушителя только циркон (
ZrSiO
4

),
который вводится в состав как фриттованных, так и сырых глазурей. Следует учитывать, что во втором случае хорошее глушение можно получить только при условии применения предварительно тонкого размола циркона до размера частиц 0,5-3 мкм.
Механизм глушения глазурей соединениями циркона сводится к ликвационному разделению, когда стекло делится на области, обо­гащенные цирконием, а также области с повышенным содержанием кремния. Первым в расплавленной глазури всегда выделяется руффит (тетрагональная разновидность ZrO
2

)Затем руффит реаги­рует с кремнеземом расплава и образует циркон, либо в случае неза­вершенности этого процесса может перейти на стадии охлаждения в бадделеит (моноклинная разновидность ZrO
2

). Предложенный меха­низм позволяет объяснить причины кристаллизации в глазурях то одного циркона, то циркона в сочетании с руффитом и реже с бадделеитом.
Из зарубежной практики известно применение в качестве сплавов циркона с оксидами щелочных и щелочно-земельных металлов. Они имеют торговые марки «Мельтопакс» ( Na
2

ZrSiO
4

), «Цироксил SA» ( Ca
2

CrSiO
5

) ,
«Цироксил S» ( ZnZrSiO
5

)и ряд других ( K
2

ZrSi
0 5
,
MgZrSiO
5

) .
У этих препаратов осуществлена пред­варительная реакция между карбонатами и цирконом, что облегчает процессы плавления и обеспечивает определенное преимущество при использовании нефриттованных глазурей, особенно в условиях скоростного обжига.
Белизна глазурей всех типов также зависит от структуры покрытия. Желательной является такая структура, при которой кристаллы глушителя распределены на поверхности глазурного слоя равномерно. Их число в единице объема, помимо массового содержания, зависит от размеров и состава выделений. Оптимальное глушение достигается мелкокристаллическими образованиями (0,1-0,2 мкм), концентрация которых достигает 2,5 шт/мкм 2
. Как уже отмечалось, ликвационная структура усиливает ликвацию.
Весьма важным фактором для обеспечения высокой степени глушении является полнота использования введенного циркона (цирконового концентрата). Для повышения кристаллизационной способности рекомендуется введение минерализаторов ( Z
пО,
MgO
,
F
'
и др.), при этом количество выделившегося в кристаллическую фазу Zr
О 2

может быть доведено до 95-99%
Для получения цветных глазурных покрытий в промышленности широко применяются пигменты Дулевского красочного завоза. Воронежского завода керамических изделий, в небольших количествах пигменты Киевского завода художественной керамики и Ленинградского фарфорового завода «Горн», а также завозимые из других стран. Реже применяются глазури, окрашенные оксидами металлов, а также другими материалами, включая отходы производства (кристаллические сланцы, диабазы, гальванические шламы, отработанные катализаторы). При приготовлений цветных глазурей пигменты вводятся в количестве от 0,1 до 5% (сверх 100%) в зависимости от интенсивности окраски пигментов к
желаемой насыщенности цвета покрытия.
Более широкая палитра цветных покрытий обеспечивается смешиванием двух или трех пигментов в процессе приготовления цветных глазурей, а также путем использования различных фритт (прозрачных, заглушенных и др.).
Установлено, что для получения чистого цветового тона покры­тия необходимо к каждому пигменту строго подбирать глазурь, так как в противном случае пигмент может разрушиться, в результате чего интенсивность окраски уменьшится или покрытие приобретет некачественную окраску. Поэтому ряд зарубежных фирм для обеспе­чения различных по цвету покрытий используют несколько (иногда до 8-10) глазурей различных составов.
С целью предохранения пигментов от преждевременного раз­рушения, сопровождающегося уменьшением интенсивности окраски покрытия, их следует загружать в шаровую мельницу за 1-2 ч до окончания помола фритты.
Приготовление глазури начинается с выбора и подготовки сырьевых материалов. При этом особое внимание уделяется контро­лю химического состава всех сырьевых компонентов глазури. При составлении шихтовой рецептуры нужно использовать самые чистые и высококачественные материалы. Необходимо также периодически проверять влажность исходных компонентов, так как у многих из них (сода, бура и др.) влажность во время хранения может сильно меняться, что приводит к нежелательным изменениям химического состава глазури.
При приготовлении сырьевой смеси для варки фритты необхо­димо использовать компоненты с
размером частиц не более 0,2 мм. Смесь должна быть хорошо гомогенизирована. Эти факторы имеют решающее значение для правильного и быстрого протекания процес­са фриттования. Плавку фритты ведут преимущественно во вращаю­щихся барабанных печах периодического и в ванных печах непре­рывного действия.
Фриттоварочная вращающаяся печь периодического действия (рис. 1) представляет собой металлический барабан 1, футерован­ный внутри высокоглиноземистым огнеупорным кирпичом 8. Горя­чие газы от горелки 7 подаются через отверстие в торцевой части внутрь барабана, нагревают и расплавляют находящуюся там глазур­ную шихту и через отверстие в противоположном днище отбираются в атмосферу. Шихту (1120 кг) загружают из кюбеля через люк 9. При нагреве и расплавлении шихты барабан на опорных роликах 2, 3 от электромотора 4 через редуктор 5 и синхронизатор б периодически (через 8-12 мин) поворачивают для гомогенизации расплава на 90-120 "С. Готовая фритта через боковой люк по приставному охлаждаемому лотку сливается в наполненный водой приямок, где от резкого охлаждения распадается на гранулы, и затем направляется на склад или к бункер для хранения.
Большой недостаток такого типа печей - быстрый выход из строя огнеупорной футеровки (средний срок службы 0,5-1,5 месяца).
Фриттоварочная ванная печь непрерывного действия - более современный тепловой агрегат для приготовления фритты, так как улучшается качество готового продукта, вследствие более равномер­ного провара и большей однородности состава фритты, и повышается степень механизации вспомогательных процессов.
Приготовленная шихтовая смесь из бункера 2 толкающим пита­телем 1 через загрузочное окно 3 подается вварочное пространст­во 5
ванной печи (рис. 2). Питатель сблокирован с уровнемером, благодаря чему зеркало расплавленной массы поддерживается на по­стоянном уровне. За счет теплоты сжигания газа в горелках 4 шихта при 1300-1450 °С плавится, перетекает в выработочную часть 6 и че­рез окно 7 сливается в наполненный проточной водой металлический резервуар - гранулятор. Далее охлажденная я гранулированная ших­та подается ковшовым элеватором в бункеры запаса. При площади зеркала стекломассы 12 м 2
суточная производительность печи в за­висимости от состава глазури составляет 8-10 т.
Хорошо проваренная фритта должна представлять собой про­зрачное стекло и не иметь узелков из непрореагировавших материа­лов на нитке расплава.
При помоле фритты в шаровую мельницу вместе с
водой вводят до 10% высокосортной беложгущейся глины или каолина для суспензирования частиц глазури в воде и предупреждения отстаивания и осаждения частиц в шаровой мельнице во время ее остановки, а также для хранения в емкостях. В некоторых случаях частично или полностью глинистую добавку заменяют на 0,1-0,3% натриевой соли карбоксилметилцеллюлозы (КМЦ). При этом КМЦ вводят в глазурь за 1-2 ч до окончания помола, так как при более длительном помолеполимерные цепи КМЦ разрушаются и эффективность ее как свя­зующего вещества снижается.
Иногда в сочетании с глинистыми веществами или отдельно применя­ют органические вещества: поливиниловый спирт, протеины (казеин, альбу­мин, желатин), соли акриловой кислоты, гумин, декстрин, крахмал и др.
Для лучшей стабилизации глазурных суспензий на некоторых заводах применяют как мельничную добавку хлорид натрия в коли­честве 0,05-1%. Фирма «Кабот» (ФРГ) предлагает для этих целей пирогенный кремнезем «Каб-Осил» - чрезвычайно тонкий и легкий по­рошок (99,8% SiO
2

)с удельной поверхностью 200 м 2
/г.

Название: Керамические глазури
Раздел: Рефераты по технологии
Тип: реферат
Добавлен 19:47:22 25 сентября 2005 Похожие работы
Просмотров: 3991
Комментариев: 17
Оценило: 5 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Если Вам нужна помощь с учебными работами, ну или будет нужна в будущем (курсовая, дипломная, отчет по практике, контрольная, РГР, решение задач, онлайн-помощь на экзамене или "любая другая" учебная работа...) - обращайтесь: https://clck.ru/P8YFs - (просто скопируйте этот адрес и вставьте в браузер) Сделаем все качественно и в самые короткие сроки + бесплатные доработки до самой сдачи/защиты! Предоставим все необходимые гарантии.
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Керамические глазури
Методическое указание по теме Графика в Delphi
Статья: Этические и юридические аспекты применения генных технологий
Свободен Ли Человек В Своих Действиях Эссе
Реферат по теме Аксиомарные единые законы материи
Практическая Работа Информатика Excel
Реферат по теме Гражданско-правовая ответственность: понятие, особенности, виды, условия (контрольная по основам права)
Доклад: Философия Канады
Реферат: Тектоника, материки, гипотезы перемещения материков
Реферат по теме Учение о личности в психологии
Примеры Воспитанности Из Жизни Для Сочинения
Легкая Атлетика Кроссовая Подготовка Реферат
Сочинение по теме Антигона (Antigone)
Доклад по теме Elf
Реферат Возрастная Периодизация Скачать
Реферат: Анализ использования правовой информации в процессе управления физкультурно-спортивными организациями
Реферат: Противоречия экономики СССР в годы НЭПа. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа: Особливості цінностей студентської молоді з різним електоральним вибором
Контрольная Работа На Тему Сравнительный Анализ Похищения Человека И Захвата Заложника
Курсовая работа по теме Создание программного модуля на тему: 'Организация работы автосервиса'
Реферат: Прочность дорожных одежд
Реферат: Основные принципы и особенности латиноамериканских конституций
Сочинение: Мои размышления над строкой Н. С. Гумилева
Реферат: Педагогическая система К. Д. Ушинского