- •Часть 2. Основы материаловедения
- •3. Металлы и сплавы
- •3.1. Использование металлов и сплавов в технике
- •3.2. Общие свойства металлов и сплавов
- •3.3. Сталь
- •3.4. Чугун
- •3.5. Цветные металлы и сплавы
- •3.5.1. Общая характеристика
- •3.5.2. Тяжелые цветные металлы и сплавы
- •3.5.3. Легкие цветные металлы и сплавы
- •4. Строительные материалы
- •4.1. Основные свойства строительных материалов
- •4.1.1. Физические свойства
- •4.1.2. Гидрофизические свойства
- •4.1.3. Теплофизические свойства
- •4.1.4. Механические свойства
- •4.2. Природные каменные материалы
- •4.3. Минеральные вяжущие вещества
- •4.4. Керамические материалы и изделия
- •4.5. Бетоны
- •4.6. Железобетонные изделия
- •4.7. Строительные растворы
- •4.8. Металлические материалы и изделия
- •4.9. Материалы и изделия из древесины
- •4.10. Теплоизоляционные материалы
- •4.11. Кровельные и гидроизоляционные материалы
- •4.12. Полимеры и пластические массы
- •5. Твердые сплавы и синтетические сверхтвердые материалы
- •5.1. Общая характеристика металлокерамических сплавов
- •5.2. Металлокерамические твёрдые сплавы
- •5.3. Наплавочные твёрдые сплавы
- •5.4. Синтетические сверхтвёрдые материалы и композиты
- •Рекомендательный библиографический список
- •Оглавление
- •Часть 1. Элементы прикладной механики…………………………………………………………..
- •Часть 2. Основы материаловедения…………………………………………………………………
- •Металлы и сплавы………………………………………………………………………..
- •Использование металлов и сплавов в технике……………………………………..
4.4. Керамические материалы и изделия
Керамическими называют материалы и изделия, получаемые из порошкообразного сырья с помощь формования и обжига при высоких температурах для упрочнения и получения конечного камневидного состояния. Основными сырьевыми материалами для производства керамических изделий являются глины и каолины, применяемые в чистом виде или с добавками. В состав керамической массы вводят добавки: отощающие, порообразующие и пластифицирующие.
В качестве отощающих добавок, понижающих пластичность и усадку изделий, вводят шамот, дегидратированную глину, песок, золу, гранулированный шлак. Порообразующие добавки позволяют получить керамические изделия с повышенной пористостью и, соответственно пониженной теплопроводностью. Для этого используют вещества, диссоциирующие при обжиге с выделением газа, например, углекислого (мел, доломит), или выгорающие, которыми могут быть древесные опилки, измельченный бурый уголь, зола, лигнин, отходы углеобогатительных фабрик. К пластифицирующим добавкам относятся высокопластичные глины, бетониты, поверхностно-активные вещества, например, сульфитно-дрожжевая бражка.
Для снижения температуры спекания глиняной массы в неё вводят плавни: полевой шпат, доломит, железную руду, тальк, магнезит. Для улучшения декоративного вида и повышения стойкости к внешним воздействиям поверхность некоторых керамических изделий покрывают глазурью или ангобом.
Керамические изделия имеют широкое применение в строительстве. По конструкционному назначению выделяют изделия стеновые, фасадные, для пола, отделочные, элементы перекрытий, кровельные изделия, для подземных коммуникаций, теплоизоляционные материалы и изделия.
По структурному признаку керамические материалы разделяют на две группы: пористые и плотные. Пористые материалы имеют водопоглощение более 5 % по массе; к ним относятся кирпич обыкновенный, черепица, дренажные трубы и т.п. Плотные материалы поглощают менее 5 % воды по массе, среди них выделяются плитки для пола, канализационные трубы, дорожный и кислотоупорный кирпич.
По температуре плавления керамические изделия разделяют на легкоплавкие (температура плавления менее 1350С), тугоплавкие (1350-1580С) и огнеупорные (более 1580С).
Керамические изделия имеют сравнительно высокую прочность, химическую стойкость и долговечность, но малую деформационную способность из-за хрупкости.
Общая технология производства строительной керамики включает в себя следующие основные операции: добыча, транспортирование и хранение сырьевых материалов, приготовление керамической массы, формование сырца, сушка и обжиг изделий.
При производстве некоторых керамических изделий (труб, плиток, кирпича) дополнительной технологической операцией является глазурование. Глазурованные изделия имеют малое водопоглащение, более низкую водопроницаемость и большую долговечность. Глазури такого типа готовят из каолина, кварца, мела, мрамора, доломита, глины, полевых шпатов и др. Наносят их на высушенные или обоженные изделия. После нанесения глазури необходим обжиг, который может вестись в кольцевых или туннельных печах по специальному режиму.
К наиболее распространенным изделиям строительной керамики относят стеновые материалы (кирпич рядовой полнотелый обыкновенный, кирпич керамический рядовой пустотелый, блоки пустотелые, панели из кирпича и т.п.); фасадные (кирпич и камни лицевые, керамические плиты и плитки, ковровая керамика); изделия для внутренней облицовки стен (глазурованная плитка и фасадные детали – карнизы, уголки, пояски); плитки для полов; изделия для перекрытий (балки, панели, специальные камни); кровельные изделия (черепица); санитарно-технические изделия (ванны, унитазы, умывальники, сливные бачки); дорожные изделия (дорожный кирпич-клинкер); изделия для подземных коммуникаций (канализационные и дренажные трубы); огнеупорные изделия для футеровки печей и других тепловых агрегатов; теплоизоляционные материалы (керамзит, аглопорит и др.); химически стойкую керамику (кирпич и плитки для футеровки химической аппаратуры).