Контрольные вопросы:

1. Что представляют собой клеи? Какие вещества входят в их состав?

2. Назовите основные синтетические клеи. Охарактеризуйте их свойства. В каких случаях применяют тот или иной клей?

3. Что представляет собой резиновый клей? Его основные свойства. Для чего используется?

4. Дайте характеристику неорганических клеев. Где они применяются и почему?

5. Перечислите основные растительные и животные клеи. Каковы особенности этого класса клеев? Для чего их применяют?

6. Что такое герметики? Назовите основные. Охарактеризуйте их свойства. Для каких целей их используют?

Глава 8. Керамические материалы

Керамика - неорганический материал, получаемый из минеральных масс (глин и их смесей с минеральными до­бавками, а также оксидов и других неорганических соеди­нений) в процессе высокотемпературного обжига. В резуль­тате обжига (1200-2500 °С) формируется структура мате­риала (спекание), изделие приобретает необходимые физи­ко-механические свойства.

В соответствии с главными областями их применения керамические материалы и изделия можно разделить на следующие основные группы:

1. Строительная керамика — изделия, предназначенные глав­ным образом для кладки зданий и сооружений. К этой груп­пе относятся строительный кирпич — обычный и пустотелый, кирпичные блоки, кровельная черепица, дренажные трубы, камен­ный товар (клинкерный кирпич, керамические плитки для полов, канализационные трубы и т. п.). ,

2. Облицовочные материалы — изделия, предназначенные для внутренней и наружной отделки зданий: облицовочные кирпичи и плитки, печные изразцы.

3. Огнеупоры — материалы, сохраняющие свои механические свойства при высоких температурах (выше 1000° С) и предназначен­ные для постройки различных частей промышленных печей, топок и аппаратов, работающих в условиях высокотемпературного на­грева.

4. Тонкая керамика — группа изделий, главным образом фар­форовых и фаянсовых, применяющихся в различных областях; в быту (хозяйственная посуда, умывальники, раковины, художе­ственно-декоративные изделия), в электротехнике (электротехниче­ская керамика), в лабораторной технике (химическая посуда и ап­паратура) и т. п.

5. Специальная керамика — группа изделий со специальными свойствами, которые применяются в радио- и авиапромышленности, приборостроении и т. п.

В технологии керамических изделий различают несколько видов кера­мики:

– грубую, в которой относятся строительные материалы и огнеупоры, изготовленные из грубозернистых керамических масс, обладающие пористым черепком с неоднородной структурой (пористость более 5%) — кирпич, че­репица, архитектурно-отделочная керамика и др.), Изделия из гру­бой керамики могут быть неглазурованными и глазурован­ными (покрыты тонким слоем легкоплавкого стекла).

- керамику с пористой структурой неплот­ной камневидной структурой (пористость менее 5%) - плит­ки для полов, канализационные трубы и др.

- тонкую кера­мику, к которой относятся спекшиеся или мелкопористые изделия с однородной структурой черепка: фарфор, фаянс, специальная ке­рамика.

Сырьем для производства керамики служат:

а) пластичные ма­териалы - глины;

б) непластичные (отощающие) добавки - крем­неземистые (кварц, песок), измельченный шамот и др. и в) плавни и минерализаторы, т. е. вещества, добавление которых способствует появлению жидкой фазы, - полевой шпат [(К, Na)₂О *А1₂О₃ *6SiO₂], карбонаты (СаСО₃, МgСО₃) и др.

Изготовление керамических изделий. Изготовление керамиче­ских изделий проходит через следующие стадии: 1) подготовки сырья, 2) приготовления керамической массы, 3) формования изде­лий, 4) сушки, 5) обжига, 6) нанесения рисунка и глазури на из­делия.

Свойства керамики. Удельный вес керамических материалов, имеющих пористое строение (кирпич и ему по­добные, а также строительный фаянс), находится в преде­лах от 2,5 до 2,65 г/см³, а материалов, имеющих плотное строение (плитки для пола), - от 2,7 до 2,8 г/см³ для плот­ного клинкера, фарфора.

Пористость изменяется в широких пределах от 0,0% для фарфора, до 60-80% для легкого кирпича и керамзита. Пористость кирпича глиняного обыкновенного 20-40%).

Водопоглощение для керамических материалов и изделий может изменяться от 0,0% для твердого фарфора до 60-70%> для легковесного кирпича.

Водопроницаемость как показатель свойств имеет большое значение для кровельных (черепица), санитарно-строительных, посуды и других кера­мических материалов, может быть снижена обжигом до спе­кания, глазурованием и другими средствами.

Газопроница­емость — способность материала пропускать (или не про­пускать) газ. Это свойство в большей мере относится к пори­стой керамике, предназначенной для очистки газов и воздуха от пыли и других механических примесей. Она должна иметь пористость в пределах 30-50% с равномерно распределен­ными порами диаметром 70-200 мкм, высокую проницаемость.

Керамика обладает достаточно хорошими механическими свойствами в соответствии с назначением изделий. Предел прочности при сжатии для керамики может меняться в больших пределах: от 35 кг/см² для кирпича строительного легкого до 5500 кг/см² для технического фарфора. Но предел изгиба керамики невысокий.

Огнеупорность - способ­ность материала противостоять, не расплавляясь, действию высоких температур..Из керамических материалов и изделий к огнеупорным можно отнести шамотные (огнеупорность 1610-1750 °С) ог­неупоры и некоторые другие.

Термостойкость - свойство материала не растрескивать­ся при резких и многократных изменениях температуры. Она повышается по мере уменьшения относительного темпера­турного коэффициента линейного расширения материала и при­обретения им однородной структуры. Термостойкость усили­вается глазурованием. Надлежащей термической стойкостью должны обладать посуда, плитка для внутренней облицовки стен, встроенные детали, канализационные трубы и др.

Морозостойкость — способность материала в насы­щенном водой состоянии выдерживать требуемое по усло­виям долговечности число циклов попеременного замора­живания и оттаивания. Материал считается морозостойким, если он после испытания по заданному режиму не утратил своей прочности или снизил ее не более чем на 25% и поте­рял в весе не более 5%.

Для повышения морозостойкости весьма важное значе­ние имеют однородность глиняной массы, отсутствие в ней легкорастворимых солей, отсутствие свилеватости (волно­образной слоистости) при формировании, правильно выбран­ные режимы сушки и обжига, обеспечивающие получение изделий без трещин.

Электрическая проч­ность – это способность керамического материала или изде­лия выдержать действия приложенного к нему электрического напряжения.