- •118. В производстве керамических изделий для обеспечения разнообразия ассортимента применяют
- •Химический состав глин
- •120. Фазовые превращения, происходящие при обжиге глин
- •121. Термические (обжиговые) свойства глин проявляются в процессе нагрева глины при высоких температурах. Важнейшими из них являются огнеупорность, огневая усадка, спекаемость и интервал обжига.
118. В производстве керамических изделий для обеспечения разнообразия ассортимента применяют
широкий набор сырьевых материалов как природного, так и искусственного происхождения.
Большинство этих материалов производят в Европе, некоторые поставляют из-за ее пределов.
Поскольку отраслевая потребность в сырье различна, его подробные характеристики приведены
в соответствующих главах.
В состав массы для производства изделий на основе глины могут входить один или несколько ее
видов, а также так называемые «непластичные» компоненты (измельченный кварц, полевой
шпат).
В основе минеральной части обычных «пластичных» глин лежат гидроалюмосиликаты, которые
являются продуктом выветривания горных пород. В решетке большинства глинистых минералов
присутствует два структурных фрагмента: «кремнекислородный слой», состоящий из тетраэдров,
в которых ион Si
4+
окружен четырьмя ионами кислорода, и «алюмогидроксидный, или
гиббситовый, слой», состоящий из октаэдров, в которых ион Al
3+
находится в окружении шести
гидроксильных групп. Глинистые минералы представляют собой продукт совместной упаковки
этих слоев.
Существует целый ряд глинистых минералов, важнейшими из которых являются каолинит
Al2O3·2SiO2·2H2O, монтмориллонит Al2O3·4SiO2·H2O и галлуазит Al2O3·2SiO2·3H2O [8, Ullmann's,
2001], [11, Shreve, 1945].
Специальную керамику, в которой доля глины может быть мала или вовсе отсутствовать,
изготавливают из оксидов, карбидов, нитридов и боридов Al, Mg, Mn, Ni, Si, Ti, W, Zr и других
металлов. Типичными примерами здесь выступают Al2O3 (глинозем), MgO (периклаз или
высокожженый оксид магния), SiC (карбид кремния), TiN (нитрид титана) и WB2 (борид
вольфрама) [8, Ullmann's, 2001].
Глины или глинистые породы (осадочные и сланцевые глины, тяжелые суглинки, мергель) в
основном применяют в производстве кирпича, черепицы и керамических труб. Органические
добавки (опилки, отходы целлюлозно-бумажного производства, формованный полистирол) и
неорганические вспомогательные вещества (кизельгур, перлит) вводят для увеличения объема
пор. При производстве лицевого кирпича и черепицы для получения требуемой окраски и/или
увеличения пористости изделий в массу вводят оксиды металлов (MnO2, TiO2, Fe2O3), хромиты, а
также CaCO3, CaMgCO3. BaCO3 добавляют для уменьшения высолов. Эти добавки вводят в
119. В глине содержатся также посторонние примеси — включения различных кварцевых, железистых, карбонатных, гипсовых и органических зерен. В зависимости от количества включений таких зерен глинистое сырье разделяют на три группы: с низким содержанием включений (не более 1%), со средним (от 1 до 5%) и с высоким (более 5%).
По размеру включений различают следующие виды глин: с мелкими включениями (менее 2 мм), со средними (от 2 до 5 мм) и с крупными (более 5 мм).
Классификация глин по содержанию тонкодисперсных фракций |
||
Группы глинистого сырья |
Содержание % частиц, размером |
|
|
больше 10 мк |
больше 1 мк |
Высокодисперсные |
Более 85 |
Более 60 |
Дисперсные |
От 40 до 85 |
От 20 до 60 |
Грубодисперсные |
Менее 40 |
Менее 20 |