Глина температура плавления: Температура плавления — Александр Колбин — LiveJournal

Температура плавления — Александр Колбин — LiveJournal

Ни разу не видел, чтобы этот материал плавился. Ан вот!

Наткнулся тут на интересный пост камрада leonidus (сам журнал тоже советую к ознакомлению) о прогулке по кронштадским фортам. Там есть такие снимки.

Каждый вид глины и каждый добавляемый компонент имеет свою специфическую температуру плавления, которая и определяет температуру обжига, необходимую для спекания глины, когда она превращается в керамику.

В зависимости от способности противостоять воздействию высоких температур различают три группы глин:

• легкоплавкие – с температурой плавления ниже 1350 градусов. Они остаются пористыми при нагреве до определенной температуры, затем сразу плавятся. Это глины известняковой породы;


• глины, поддающиеся остекловыванию (среднеплавкие) – с температурой плавления от 1350 до 1580 градусов. Они при обжиге достигают состояния значительной плотности и теряют пористость. При не слишком высокой температуре начинается переход в стеклообразное состояние;


• огнеупорные глины (тугоплавкие) – с температурой плавления выше 1580 градусов. Они сохраняют форму и не подвергаются деформации при очень высоких температурах. К ним относится каолин с повышенным содержанием оксида алюминия.

glina.teploruk.ru/article/kachestvo_sostav_gliny.html

Как правило, породообразующим минералом в глине является каолинит, его состав: 47 % (мас) оксида кремния (IV) (SiO₂), 39 % оксида алюминия (Al₂О₃) и 14 % воды (Н₂O).
Al₂O₃ и SiO₂ — составляют значительную часть химического состава глинообразующих минералов.

ru.wikipedia.org/wiki/Глина

И далее вспоминаем следующее:

SiO₂ относится к группе стеклообразующих оксидов, то есть склонен к образованию переохлажденного расплава — стекла.

Из диоксида кремния зачастую состоит и песок, который используется для изготовления стекла. Ну, это уже довольно известный факт.

Форт №4 Северный.

Как пишет автор: У военных сооружений сложная судьба. Были периоды, когда их пытались уничтожать или использовали для всяких испытаний. Вот результат.

Под воздействием температуры кирпич расплавился и принял такую форму.

Самое интересное, что эти подтеки абсолютно твердые и сухие, хотя на первый взгляд издалека кажется иначе.

Зная состав кирпича, можно вычислить и температуру воздействия на помещения.

Такие чудеса в нашем королевстве.

Весь репортаж здесь.

@fotokolbin
@fotokolbin
Aleksandr Kolbin

Спекание глины

Степень спекания черепка определяется по количеству воды, которое он может впитать, как говорят, по величине водопоглощения черенка. Чем меньше величина водопоглощения, тем выше степень спекания черепка.

Для определения величины водопоглощения испытуемый черепок высушивают до постоянного веса. Затем черепок погружают в сосуд с водой и оставляют в нем на сутки, после чего черепок снова взвешивают. Вес его после пребывания в течение суток в воде становится больше, чем непосредственно после сушки. Разница в весе и показывает, какое количество воды поглощено черепком.

Величину поглощения определяют так же, как и количество воды затворения, т. е. вес поглощенной черепком воды умножают на 100 и произведение делят на вес черепка, высушенного до постоянном веса.

Допустим, что постоянный вес образца черепка составлял 250г, а после пребывания в течение суток в воде оказался равным 262,5 г. Тогда величина водопоглощения равна: (262,5 — 250) * 100 / 250 = 5%.

Температурой спекания глины считают низшую температуру, при которой получается черепок е водопоглощением в 2%. Температура спекания различных глин неодинакова. У большинства гончарных глин она равна 1000 — 1100°.

Если после достижения температуры спекания продолжают повышать температуру обжига, то он начинает размягчаться и теряет свою первоначальную форту, как говорят, деформируется. При дальнейшем нагревания наступает момент, когда черепок начинает вдавиться. Температура плавления различных глин также неодинакова.

В зависимости от температуры плавления глины, согласно ОСТ 5 539, разделяются на следующие три группы:
— огнеупорные глины, имеющие температуру плавления от 1580° и выше;
— тугоплавкие глины, имеющие температуру плавления от 1350 до 1580°;
— легкоплавкие глины, имеющие температуру плавления ниже 1350°.

Температура плавления глин зависит главным образом от их состава. Чем больше в глинах содержится глинозема и кремнезема, тем выше температура их плавления. Окись железа, щелочи, окись кальция и магния (в небольших количествах), наоборот, понижают температуру плавления глин.

Для производства гончарных изделий обычно употребляют легкоплавкие глины. Иногда к гончарной глине добавляют некоторое количество тугоплавкой и даже огнеупорной глины. При этом получается более прочный и светлый черепок.

Для определения температуры плавления из глины изготовляют трехгранную усеченную пирамидку, которую принято называть конусом. Его высушивают и на подставке из огнеупорной глины устанавливают для испытания в печь.

Нагрев печи постепенно усиливают. С повышением температуры начинает плавиться вершина конуса, а затем он постепенно сгибается. Наконец, при определенной для каждой глины температуре конус сгибается настолько, что вершина его касается подставки. Температура, при которой конус касается вершиной подставки, и называется температурой плавления данной глины.

Глина, виды глины — Керамика

Глина — основа гончарного производства, глинозем — значительная часть химического состава глинообразующих минералов (глинозем — природная окись алюминия. —

Ред.). В смеси с водой глина образует тестообразную массу, подходящую для дальнейшей обработки. В зависимости от места происхождения природное сырье имеет существенные различия. Одно можно использовать в чистом виде, другое необходимо просеивать и смешивать, чтобы получить материал, пригодный для изготовления различных изделий.

Глина состоит из мельчайших кристаллов. Эти кристаллы формируют глинообразующий минерал класса силикатов — каолинит. Его состав: 47% оксида кремния IV (SiO₂ ), 39% оксида алюминия (АL₂ О₃ ) и 14 % воды (Н₂ 0).

Следует обратить внимание на самые важные качества используемых сортов глины, наиболее распространенными из которых являются: красная глина, белая керамика (майолика), глина из песчаника, глина для производства фарфора и огнеупорная глина (каолин).

Природная красная глина

В природе эта глина имеет зеленовато-коричневую окраску, которую придает ей оксид железа (Fe₂ O₃ ), составляющий 5-8% от общей массы. При обжиге в зависимости от температуры или типа печи глина приобретает красную или белесую окраску. Она легко разминается и выдерживает нагрев не более 1050-1100 С. Большая эластичность этого вида сырья позволяет использовать его для работ с глиняными пластинами или для моделирования небольших скульптур.

Белая глина

Ее месторождения встречаются во всем мире. Во влажном состоянии она светло-серая, а после обжига приобретает белесый цвет или цвет слоновой кости. Белой глине свойственна эластичность и просвечиваемость из-за отсутствия в ее составе оксида железа.

Глина используется для изготовления посуды, кафеля и предметов сантехники или для поделок из глиняных пластин. Температура обжига: 1050-1150 °С. Перед глазурованием рекомендуется выдерживать работу в печи при температуре 900-1000 °С. (Обжиг неглазурованного фарфора называется бисквитным.)

Глина для керамики представляет собой белую массу с умеренным содержанием кальция и повышенной пористостью. Ее натуральный цвет — от чисто-белого до зеленовато-коричневого. Обжигается при низких температурах. Рекомендуется необожженная глина, так как для некоторых глазурей однократного обжига недостаточно.

• Майолика

Майолика — это вид сырья из легкоплавких пород глины с повышенным содержанием белого глинозема, обжигается при низкой температуре и покрывается глазурью с содержанием олова.

Название «майолика» происходит от острова Майорка, где ее впервые использовал скульптор Флорентино Лука де ла Роббиа (1400-1481). Позднее эта техника имела широкое распространение в Италии. Керамические изделия из майолики называли также фаянсовыми, так как их изготовление началось в цехах по производству фаянсовой посуды.

• Каменная керамическая масса

Основу этого сырья составляют шамот, кварц, каолин и полевой шпат. Во влажном состоянии оно имеет черно-коричневый цвет, а после сырого обжига — цвет слоновой кости. При нанесении глазури каменная керамика превращается в прочное, водостойкое и несгораемое изделие. Она бывает очень тонкой, непрозрачной или в виде однородной, плотно спекшейся массы. Рекомендуемая температура обжига: 1100-1300 °С. При ее нарушении глина может рассыпаться. Материал используют в различных технологиях изготовления гончарных изделий из пластинчатой глины и для моделирования. Отличают изделия из красной глины и каменную керамику в зависимости от их технических свойств.

• Глина для фарфора

Глина для фарфоровых изделий состоит из каолина, кварца и полевого шпата. Она не содержит оксида железа. Во влажном состоянии имеет светло-серый цвет, после обжига — белый. Рекомендуемая температура обжига: 1300-1400 °С. Этот вид сырья обладает эластичностью. Работа с ним на гончарном круге требует больших технических затрат, поэтому лучше использовать готовые формы. Это твердая, непористая глина (с низким во-допоглощением. —

Ред.). После обжига фарфор становится прозрачным. Обжиг глазури проходит при температуре 900-1000 °С.

Различные изделия из фарфора, сформованные и обожженные при температуре 1400 °С. Дизайн: фарфор Пордамса

Крупнопористые крупнозернистые керамические материалы применяются для изготовления крупногабаритных изделий в строительстве, архитектуре малых форм и т. п. Эти сорта выдерживают высокие температуры и термические колебания. Их пластичность зависит от содержания в породе кварца и алюминия (кремнезема и глинозема. — Ред.). В общей структуре много глинозема с высоким содержанием шамота. Температура плавления колеблется от 1440 до 1600 °С. Материал хорошо спекается и дает незначительную усадку, поэтому используется для создания больших объектов и крупноформатных настенных панно. При изготовлении художественных объектов не следует превышать температуру в1300°С.

Цветная глина

Цветная глина — это глиняная масса с содержанием оксида или красочного пигмента, представляющая собой гомогенную смесь. Если, проникая глубоко в глину, часть краски останется во взвешенном состоянии, то может нарушиться ровный тон сырья. Как цветную, так и обыкновенную белую или пористую глину можно приобрести в специализированных магазинах.

Массы с цветным пигментом

Пигменты — это неорганические соединения, которые окрашивают глину и глазурь. Пигменты можно разделить на две группы: оксиды и красящие вещества. Оксиды — основной материал естественного происхождения, который образуется среди пород земной коры, очищается и распыляется. Чаще всего используются: медный оксид, который в окислительной среде обжига принимает зеленый цвет; оксид кобальта, образующий голубые тона; оксид железа, дающий в смеси с глазурью голубые тона, а в смеси с глиной — ангобы земляных тонов. Оксид хрома придает глине оливково-зеленый цвет, оксид магния — коричневый и пурпурный, оксид никеля — серовато-зеленые тона. Все эти оксиды можно смешивать с глиной в пропорции 0,5-6%. Если превысить их процентное содержание, то оксид будет действовать как флюс, пони жая температуру плавления глины. При окраске изделий температура не должна превышать 1020 °С, иначе обжиг не даст результата. Вторая группа — красящие вещества. Их получают промышленным способом или путем механической обработки природных материалов, которые представляют полную гамму красок. Красящие вещества смешиваются с глиной в пропорции 5-20%, отчего зависит светлый или темный тон материала. Все специализированные магазины имеют в ассортименте пигменты и красящие вещества как для глины, так и для ангобов.

Огнеупорные свойства глин — Справочник химика 21

    Шамотные и полукислые огнеупорные изделия изготовляются из огнеупорных глин или каолинов (алюмосиликатов) с различными химическими свойствами и огнеупорностью. Шамотными называются огнеупоры, содержащие не менее 30% А Оз+ТЮг. Они изготовляются из каолина (вторичного образования) или наиболее чистых разновидностей огнеупорных каолинитовых глин и обычно содержат не менее 38% АЬОз + ТЮг. Полукислыми называются огнеупоры, содержащие ЗЮг не менее 65% и А Оз+ТЮг не менее 30%. 

[c.53]
    Основные научные работы посвящены химии и технологии стекла. Изучал физико-химические свойства оптических стекол, технологические свойства отечественных огнеупорных глин и каолинов, Разработа.о методы обогащения стекольных песков п предотвращения расслоения стекольной шихты, а такнинтенсификации варки стекла с помощью химически активных добавок создал методы варки стекла, в том числе цветного, в малогабаритных ванных печах непрерывного действия. Исследовал реакции, протекающие при нагревании шихты многокомпонентных стекол. Одним из первых приступил к моделированию потоков стекломассы в ванных печах. Один из организаторов отечественного производства оптического стекла. [c.194]

    Температура, при которой глина размягчается и изделие начинает терять свою форму, называется огнеупорностью. Вести обжиг при такой температуре нельзя, поскольку изделия в этих условиях деформируются. Глина, обожженная при температуре на 150—200° С ниже температуры огнеупорности, после охлаждения приобретает большую механическую прочность до 400 кг/см при сжатии и до 50—60 kz m при растяжении. Эта способность глин, наряду со способностью образовывать при затворении водой пластичное тесто, является важнейшим свойством глин, на котором основано производство керамических изделий. 

[c.224]

    Технические свойства глин можно регулировать. Так, например, огнеупорность их возрастает при добавлении огнеупорной глины, содержащей больше А Оз, Глинозем и кремнезем увеличивают огнеупорность глин, тогда как щелочи (ЫагО, К2О) снижают ее. [c.225]

    Одним из самых важных свойств глины, определяющим ее пригодность для монтажа печи и изготовления кирпича, является огнеупорность, т. е свойство глины выдерживать высокую температуру, не расплавляясь. Наиболее огнеупорные глины близки по своему составу к каолину и содержат очень небольшое количество так называемых плавней, т. е. таких соединений, которые понижают точку плавления глин (окислов железа, кальция и щелочей). Температура плавления наиболее огнеупорных [c.159]

    Для лабораторных приборов главными свойствами глин являются их способность формоваться (пластичность) и температура их размягчения. Глина тем более пластична, чем меньше величина частиц, из которых она состоит, но высокопластичные глины дают большую усадку при высушивании и обжиге. Вследствие этого изделия и обмазки, изготовленные из чистой пластичной глины, растрескиваются и деформируются. Чтобы избежать этого, к глине примешивают отощающие добавки шамот (прокаленная гранулированная глина), песок, тальк, графит и т. п. Добавку выбирают так, чтобы огнеупорность глины не понизилась. Грануляционный состав добавки также имеет существенное значение для замазок и формования мелких изделий пригодны только мелкозернистые наполнители с величиной частиц не крупнее 0,1 мм. Чем крупнее изделие, тем крупнее должна быть добавка. [c.202]

    Важным свойством глин является их огнеупорность. Это свойство зависит от химического и минералогического состава глин. [c.481]

    Шамот вводится в шихту для уменьшения усадки керамических изделий в процессе обжига он играет роль скелета, вокруг которого располагаются частицы глины. Шамот получают измельчением обожженных огнеупорных или тугоплавких глин и бракованных кислотоупорных керамических изделий. Количество шамота, добавляемого к шихте, колеблется от Ш до 50% (в зависимости от свойств глины и назначения изделий). [c.183]

    Физические свойства огнеупорных глин были определены при температуре 1350° или выше и давлении 1,75—2,8 кг см (табл. 154). [c.498]

    При размешивании глины с водой образуется суспензия или пластичное тесто. Пластичность является одним из основных свойств глин. Она определяет способность глин формоваться без разрыва сплошности и сохранять приданную форму при сушке и обжиге. Пластичные глины обладают связующей способностью и при добавлении к различным сыпучим материалам улучшают их формуемость. Пластичность глин тем больше, чем меньше величина частиц глинистых материалов (обычно менее 0,005 мм). В огнеупорных глинах содержится 60—80% и более частиц размером меньше 0,001 мм. [c.87]

    Важным свойством глин является их огнеупорность, способность под действием высокой температуры не расплавляться и не деформироваться, а при колебаниях температуры не растрескиваться. Показателем огнеупорности считается температура, при которой образец глины в форме трехгранной усеченной пирамиды деформируется. [c.89]

    Многообразие свойств графита делает его пригодным в различных областях промышленности. Так, благодаря химической инертности и электрической проводимости графит является хорошим электродом. Способность графита к стиранию (отделению от него тонких чешуек) используют в производстве карандашей и смазочных материалов. Вследствие тугоплавкости графита (он почти не испаряется даже при температуре белого каления) его в смеси с глиной применяют для изготовления огнеупорных тиглей, необходимых при плавлении металлов. [c.345]

    Это вещество представляет собой обожженную смесь мелкозернистой огнеупорной глины и пластической огнеупорной глины, применяемой в качестве связующего материала. Вследствие адсорбционных свойств он удобен для примене-няи как носитель. При определенных условиях осаждения шамот дает прочное сцепление между носителем и слоем катализатора без проникновения последнего во внутреннюю часть носителя. [c.492]

    Многообразие свойств графита позволяет использовать его в различных областях промышленности. Благодаря химической инертности и электропроводимости графит применяется для изготовления электродов. На способности графита к стиранию (отделению от него тонких чешуек) основано его применение для изготовления карандашей, смазочных материалов. Вследствие тугоплавкости графита (он почти не испаряется даже при температуре белого каления) его в смеси с глиной применяют для изготовления огнеупорных тиглей, используемых при плавлении металлов. При сжигании в кислороде как алмаз, так и графит образуют один и тот же продукт — углекислый газ. [c.320]

    От свойств литейных форм (их прочности, газопроницаемости) во многом зависит качество получаемых отливок. Поэтому представляет существенный интерес использовать омагниченную воду для затворения шихты, содержащей в качестве связующего бентонит, огнеупорную глину или цемент. Результаты исследования А. Чумаковой с соавторами [176], проведенного при различном содержании в шихте огнеупорной глины типа бентонита, времени перемешивания смеси в бегунах и различном режиме магнитной обработки технической воды, показали, что использование омагниченной воды позволяет повысить прочность песчано-глинистых и песчано-бентонитовых смесей на 25—30%. Газопроницаемость смесей тоже возрастает. [c.191]

    Чередующейся термической обработкой можно получить носитель с превосходными механическими свойствами, что облегчает обращение с йим, но адсорбционные характеристики поверхности такого носителя неудовлетворительны. В производстве огнеупорного кирпича диатомит смешивают с глиной, прессуют и обжигают при температуре выше 900°С. Для использования в качестве носителя для хроматографии такой кирпич можно измельчить и отсеять частицы нужного размера. [c.578]

    Между тем для целого ряда производств необходимо знать природу глины как материала, от которого зависят многие свойства получаемой продукции, как, например, растворимость в кисЛотах — важный признак при выборе сорта глины для производства сернокислого глинозема — или плавкость, от температуры которой зависит качество огнеупорных изделий. Более близкое знакомство с природой глины дают нам науки минералогия, изучающая состав минеральых масс, и геология, занимающаяся вр просами образования горных пород из этих масс. [c.129]

    Проиэводство шамотных изделий заключается в следующем. Сначала глину обжигают, затем размалывают и составляют смесь требуемого гранулометрического состава. Гранулометрический состав шамота и глины сильно сказывается на огнеупорности и механических свойствах готовых шамотных изделий. [c.624]

    Графит имеет своеобразное строение кристаллической решетки, что обеспечивает ему успешное применение в электротехнической промышленности. Без графита не обходится современное электрохимическое производство, где он применяется в качестве электродов. Так как графит исключительно мягкий, то его используют при изготовлении карандашей. На воздухе он выдерживает сильное накаливание, не окисляясь. На этом свойстве основано изготовление из его смеси с глиной огнеупорных тиглей, применяемых при выплавке металлов. Многие аппараты химических производств, например теплообменники, изготавливаются из графита. Он обладает высокой термостойкостью и химической стойкостью, к тому же отлично проводит теплоту. Благодаря этим свойствам графит является важным материалом реактивной техники. Графит — очень хороший смазочный материал. [c.146]

    В зависимости от исходного материала и назначения керамику подразделяют на следующие основные группы 1) строительная — к ней относятся строительный кирпич и блоки из него, кровельная черепица, дренажные трубы и т. п. 2) облицовочная — кирпич, плитки, изразцы, предназначенные для наружной отделки зданий 3) огнеупорная — изделия из огнеупоров, сохраняющие свои механические свойства при температуре выше 1000°С и предназначенные для изготовления и футеровки печей, топок и других аппаратов, работающих в условиях высокотемпературного нагрева 4) тонкая — изделия главным образом из фарфоровой и фаянсовой глины (хозяйственная и химическая посуда, художественные и декоративные изделия, раковины и умывальники, изделия для электротехники) 5) специальная — изделия для радио- и авиапромышленности, приборостроения и т. д. [c.157]

    Высокоогнеупорные глины» различаются при высоких температурах по присутствию в них флюсов. Огнеупорные свойства глин определяются прежде всего температурным пределом их размягчения. Определению температуры размягчения под нагрузкой посвящены многочисленные экспериментальные исследования, к которым, главным образом относятся работы Хирша . Текучесть при размягчении керамической глины, согласно Норто-ну , подчиняется определенным законам так, если скорость течения V — функция силы Р-л кхР , то время течения z=k gF+b. Изучение различных типов кривых размягчения под нагрузкой помогло установить, что деформация возникает вследствие частичного плавления в местах образования наиболее легкоплавких полиэвтек-тик . Сингер подчеркивал значение этих местных процессов плавления для образования керамического материала . С повыщением температуры выкристаллизовавшийся кремнезем и безводные силикаты алюминия типа муллита, которые образовались на более ранней стадии обжига за счет реакций в твердом состоянии, постепен- [c.739]

    Глины — несцементированные осадочные породы с преобладанием определенных минералов, которые по химическому составу являются гидроалюмосиликатами. Геологи различают около шестидесяти различных видов глин. В настоящее время считают, что для глинистых минералов характерно наличие слоев, включающих атомы кремния, окруженные четырьмя атомами кислорода [8104], и атомы алюминия, окруженные шестью атомами кислорода [АЮб]. Основными свойствами глин являются пластичность и огнеупорность. Порошок глины, замешанный с водой, образует вязкое тесто, способное формоваться и сохранять приданную ему форму. Обожженное в огне тесто приобретает каменистую твердость и крепость. На этих двух свойствах глины зиждется керамическая промышленность — одна из самых древних на Земле и в прошлом одна из самых важных по своему значению для прогресса человека. [c.63]

    Процесс образования муллита при обжиге каолинов и глин в зависимости от температуры и состава изучался Блейем и Миром . Муллит выделялся с помощью разбавленной фтористоводородной кислоты. В чистых глинах наиболее интенсивное образование муллита происходит при 1600°С в менее чистых глинах — около 1500°С Эти условия зависят в значительной степени от дисперсности глины, наличия в ней флюсов и от продолжительности рекристаллизация муллита. Пек наблюдал особенно хорошо развитые иглы муллита в керамических материалах, которые нагревали в промышленной печи для обжига изоляторов запальных свечей в течение 18 месяцев при температуре около 1500°С. Однако кристаллы муллита под обычным микроскопом были обнаружены только в глинах, нагретых при температуре выше 1400°С. Применяя отраженный свет, Таваши удалось обнаружить муллит на высокотемпературных стадиях обжига. С помощью рентгеновских методов можно получить лишь слабые указания на присутствие муллита в глинах, обожженных при 1000°С. Заметное улучшение огнеупорных свойств при оптимальных условиях кристаллизации муллита имеет практическое значение. Согласно Миру, такие материалы обладают повы- [c.741]

    Очень важен химический состав глины и особенно количество содержащегося в ней железа, что нужно иметь в виду при замене одного сорта глины другим. Глина, применяемая как добавочный материал при размоле эмалевых гранулей, должна быть пластичной, достаточно огнеупорной, не должна содержать крупных зерен и более 1 % железа. Наиболее важным свойством глин является их суспендирующая способность, т. е. способность поддерживать во взвешенном состоянии частички эмали при ее размоле с водой. № глин, имеющихся на территории СССР, наиболее подходящие для этой цели — глуховская (глу-ховка) и часоБЪярская. [c.20]

    Изготовление высококачественного шамота сводится по существу к получению химического соединения — муллита (ЗАЬОз 25Юг), стойкого при высоких температурах. Однако получать высокоогнеупорный шамот из одной глины нельзя, так как глина начинает размягчаться при 1545°, и в этом случае температура выше 1500° для шамотных изделий является опасной (при этой температуре они деформируются под нагрузкой). Поэтому шамотные изделия с особо огнеупорными свойствами изготовляют из высокоглиноземистых веществ (бокситы, кианиты и др.). Содержание AI2O3 в них- выше 46% они обладают высокой сопротивляемостью деформации, высокой химической устойчивостью и термической стойкостью. С увеличением содержания AI2O3 в огнеупорах улучшаются все их показатели. [c.222]

    Сырьем для производства кислотоупорных керамических изделий служат сырая глина, обожженная глина (шамот) и полевой шпат. Применяются огнеупорные и тугоплавкие глины часов-ярские (марки 40 и 41), николаевская (серая), щекинская боровическая и ефремкинская, обладающие хорошей спекаемостью при относительно низких температурах (1050—1250°). Необходимо, чтобы интервал между температурой спекания и плавления глины был возможно большим. Большое практическое значение имеет также интервал температур, на протяжении которого происходит процесс спекания. Чем больше этот интервал, тем меньше получается брака изделий при обжиге, так как очень трудно поддерживать одинаковую температуру во всем объеме печи. Огнеупорность не является обязательным свойством глин, применяемых для изготовления кислотоупорных изделий. [c.122]

    Керамические изделия — это изделия из глины. Сюда относятся строительный кирпич, кровельная черепица, дреная ные трубы, облицовочные плиты, гончарные, кислотоупорные и огнеупорные изделия. Они. составляют так называемую грубую керамику. К тонкой керамике относятся изделия из фарфора и фаянса. Керамическое производство основано на специфических свойствах глины. [c.212]

    Глины всегда содержат в качестве примесей различные соединения железа (содержание железа может достигать 10-15% Рс20з). Обезжелезнение глин приводит к повьш1ению их огнеупорных свойств. Такие глины используются как сырье для производства огнеупоров. [c.343]

    Диаграмма А1гОз—ЗЮг имеет особое значение для технологии алюмосиликатных огнеупоров. Она отражает изменение основного состава и свойств при изготовлении полукислых (70—80% ЗЮз и 20—30% Л120з) шамотных (53—65% ЗЮз и 30—45% АЬОз) и высокоглиноземистых (свыше 45% А12О3) огнеупоров, а также ориентирует в выборе исходных материалов (огнеупорных глин и каолинов) и добавок. [c.357]

    Керамика —это материалы, сделанные из 1) белых обожженных глин, корн-валийского камня и огнеупорной глины (глиняные изделия) 2) смеси, подобные названной, но содержаш ей больше флюсов и обжигаем при повышенной температуре (стекловидные изделия и железняк) 3) смеси глины, полевого шпата и кварца, с известью или без извести (твердый фарфор) 4) смеси костяной золы, глины и корнвалийского камня (майолика) 5) известковистой глины и стеклянной смеси (мягкий фарфор) 6) специальной смеси, часто местной глины, глазурованной смесью, содержащей свинцовый блеск (обожженные глиняные изделия) и пр. Размер зерна составных частей керамических материалов сильно влияет на их свойства. Техническая глина, из которой получается керамика, содержит непластический материал, песок или кварц, смешанный с коллоидальным силикатом алюминия или с кремневой кислотой и окисью алюминия. Песок [c.498]

    На модельном опыте показано, что порошок сухого каолина, помещенный в предварительно эвакуированный резиновый шар, действительно изменяет свои свойства от состояния рассыпчатой муки до пластичности, подобной пластичности влажной глины. Ему можно было придавать форму и обрабатывать его, и он продолжал обладать отчетливым пределом пластичности при деформации (см. А. III, 247). Тело представлялось даже более растяжимым внутри резины, так как поверхность была непрерывной и не было признаков разрывов, как наблюдалось в случае массы пластичной глины. Нортон доказал, что то же явление происходило даже при эксперименте с непластинчатыми частицами, например огнеупорной глины, которая в соответствующем опыте с резиновым шаром вела себя подобно смеси глины с водой. Песок при подобной процедуре также может приобретать значительную долю пластичности. [c.319]

    Муфельное испытание компании Отто [60, 61] заключается в коксовании равномерно загруженной пробы угля в муфеле из огнеупорной глины при температ фе 900—1000°. Степень расширения различных углей определялась по относительному выгибанию стенок муфеля при испытании силыювспучиБающегося угля муфель разрушался. Этот метод не дает возможности четкой дифференциации свойств углей. При испытании одного угля с содержанием влаги 8,0% он вовсе не показал вспучивания тот же уголь в сухэм виде и с содержанием 17,1% влаги дал сильное вспучивание, так что в обоих случаях муфели разрушались. [c.147]

    Если прокалить при высокой температуре огнеупорную глину, то она теряет свою пластичность и вяжущие свойства. Такая прокаленная глина называется щамотом. Шамот применяют для изготовления огнеупорного или шамотного кирпича. Для этого составляют массу из молотого шамота, огнеупорной глины и воды, тщательно смешивают ее и делают кирпичи требуемой 4юрмы. Эти кирпичи подвергают сушке, а затем обжигу при температуре 1200—1250°. В качестве шамота часто применяют куски огнеупорного кирпича, которые предварительно подвергают размолу. Огнеупорность и прочность шамотного кирпича зависят от качества шамоаа и глины, крупности размола шамота, правильности формовки, сушки, обжига и т. д. [c.160]

    Основным сырьевым материалом для изготовления керамических кислотоупоров служат спекающиеся тугоплавкие и огнеупорные глины. Для фарфоровых масс и для регулирования свойств керамических кислотоупорных масс применяют также каолин. [c.25]

---

Отношение глин к повышенным температурам » Строительно-информационный портал

При нагревании до 110° глина отдает всю механически примешанную воду, все же остальные ее свойства остаются неизмененными.

Дальнейшее нагревание до 250° также никаких заметных изменений в глине не вызывает. При 250° начинается очень медленное, постепенное удаление конституционной воды из глинистого вещества. При 425—450° из глинистого вещества выделяется большая часть химически связанной воды, причем молекулы глинистого вещества распадаются. Остатки конституционной воды удаляются около 900°.

После обжига при 450° глина легко растворяется даже в слабо разбавленных кислотах и щелочах, что объясняется распадением молекул глинистого вещества и потерей химической связи между окисью алюминия и окисью кремния.

Нагрев до 900° делает окись алюминия и окись кремния снова нерастворимыми в слабых кислотах и щелочах. По этой причине обжиг керамических изделий производят при температурах не ниже 900°, в противном случае они будут недостаточно устойчивы как в отношении выветривания, так и в отношении действия воды, разбавленных кислот и щелочей.

Дальнейшее повышение температуры у некоторых глин вызывает уже спекание.

Высокие температуры, создают в глинах огневую усадку (усадка при обжиге). Пористость тела при этом уменьшается. Высоко-обожженный плотный черепок называют спекшимся.

В практике спекшимся считают изделие с водопоглощением менее 5% от веса сухого обожженного черепка.

Спекание у некоторых глин наблюдается уже при 900°. Наивысшая возможная температура спекания у глин — 1400°.

При температурах, близких к 900°, говорить о плавлении составных частей глины в заметных количествах не приходится. Поэтому явление спекания здесь необходимо отнести в основном за счет увеличения сил притяжения между частицами.

Как раз в этой области температур глиняные изделия показывают и наибольшую механическую прочность под нагрузкой в момент обжига. Это подтверждает предположение об увеличении взаимного притяжения частичек глины при обжиге в пределах 900° и немного выше.

Ясно, что более пластичные глины показывают и более низкие температуры спекания, вследствие меньших величин частичек и больших величин сил притяжения.

Менее пластичные и более тощие глины показывают спекание при более высоких температурах, — до 1400°. Затрудненное спекание объясняется при этом относительно крупной величиной частичек и меньшими величинами сил взаимного притяжения.

Дальнейшее повышение температуры приводит глины к плавлению.

Глина, плавясь, превращается в однородное вещество. Отдельные частицы в расплавленной массе исчезают, все сливается в мутное, непрозрачное стекло. Переход в такое однородное состояние связан с постепенным размягчением глины, которая, плавясь, делается мягкой, как тесто.

Все примеси к глинистому веществу (за исключением окиси алюминия) понижают температуру его плавления, причем это понижение может быть довольно значительным. Наиболее энергично понижают температуру плавления щелочи (окиси натрия и калия), затем окись железа, известь (окись кальция) и, наконец, окись магния.

Самые легкоплавкие глины плавятся уже около 950°. Весьма большое значение имеет величина пористости глиняного черепка после обжига. Чем выше температура обжига глины, тем пористость меньше. Величина пористости определяется способностью обожженного изделия поглощать воду до полного насыщения.

Уменьшение пористости связано с увеличением усадки и механической прочности.

Глины повышенной пластичности показывают меньшую пористость при одной и той же температуре обжига, нежели глины малопластичные. Малопластичные глины, с примесью большого количества песка, после обжига дают черепок недостаточной прочности. Черепок от легкого удара молотком издает звук неясный, дребезжащий.

В производстве кирпича и черепицы применяют глины, которые после обжига до 900—1100° С показывают водопоглощение от 8 до 20% к весу абсолютно сухого черепка. Глины, показывающие водопоглощение после обжига ниже 8%, негодны: кирпич плохо связывается раствором в кладке, обладает высокой теплопроводностью. Здание, построенное из такого кирпича, зимой будет отдавать много тепла наружу. Глины, дающие черепок с очень большим водопоглощением после обжига, также непригодны: такой кирпич или черепица будет легко разрушаться зимой от замерзания в состоянии насыщения водой, т. е. не будет морозостойким.

В кирпично-черепичном производстве отформованный из глины сырец обжигают до полного удаления химически связанной (конституционной) воды из глинистого вещества, т. е. до 900—1100°С. Эти температуры совпадают с началом плавления составных частей глины. После обжига до этих температур сырец из пригодных глин приобретает достаточную прочность, стойкость против воды, слабых кислот и морозоустойчивость.

В керамических производствах очень большую роль играет промежуток (интервал) между температурами спекания и плавления. Большой температурный промежуток дает возможность обжечь изделие до спекания, если это необходимо, не опасаясь повреждения его формы. В производственных печах колебание температуры в различных местах доходит до 100°. Поэтому такой температурный промежуток для глин, обжигаемых до спекания, должен быть также не менее 100°. Чем этот промежуток больше, тем глину легче обжигать в производственных печах.

В зависимости от температуры плавления, глины делятся на огнеупорные и неогнеупорные. Огнеупорными считаются глины, плавящиеся выше 1580°.

Среди глин, по их отношению к высоким температурам, различают еще тугоплавкие и легкоплавкие.

Тугоплавкие глины показывают температуры плавления в пределах 1350—1580° и применяются для неответственного огнеупорного припаса и для изделий, имеющих спекшийся черепок: клинкер, канализационные трубы, метлахские плитки. Условия работы этих изделий (напр, малоогнеупорного припаса) требуют устойчивости массы при температурах 1350° и выше.

Легкоплавкие глины имеют температуру плавления ниже 1350° и применяются при производстве кирпича, черепицы, дренажных труб, кафель.

Глина что такое, плотность, свойства и применение синей, красной глины, химический состав, удельный вес, теплопроводность, глинистые породы, температура плавления глины

Что такое глина и где ее применяют, каковы её полезные свойства, какой она бывает, из чего состоит, как добывается, где находятся наиболее крупные залежи этого вещества?

Глина это минерал или горная порода, вещество или тело? На эти и другие вопросы вы найдёте ответы в данной статье.

Что такое глина и как она выглядит

Ответить на вопрос «Что такое глина?» не так уж и просто. Глина – это мелкозернистое горное полезное ископаемое, состоящее из нескольких химических соединений минеральных групп и образующихся при разнообразных природных условиях.

К основным составляющим химической формулы этого ископаемого относят каолит, оксид кремния и алюминия. Иногда глина содержит примеси металлов. Золото и серебро содержатся в виде мельчайших частиц. Ее окраска может быть разнообразной, которую дают примеси ионов-хромофоров.

Лежит глина обычно на поверхности земли или под почвой. При насыщении водой, она превращается в густую массу, которой легко придавать различные формы, а затем подвергать дальнейшей обработке.

Свойства глины

Основные свойства глин определяются их составами:

• в воде размокает, образуя грязные массы, именуемые «взвесями»,
• очень пластичный материал (можно придавать разные формы). Виды глин с высокой пластичностью называются «жирными», с невысокой – «тощими»,
• в воде всегда набухает,
• после высыхания становится твердым материалом с высокой прочностью,
• обладает клейкостью,
• является абсорбентом, поглощает некоторые вещества,
• обладает водоупорностью – после насыщения водой, она просто ее не пропускает,
• обладает теплопроводностью.

Химический состав

Итак, основным составляющим элементом этой горной породы является каолит. Данный минерал, в свою очередь состоит из глинозема (39.5%), кремнезема (46.5%) и воды (14%).

Глину в природе содержат разнообразные примеси, с разным содержанием тех или иных веществ. Поэтому по результатам химического состава определяют свойства, присущие данному виду.

Полезно знать: от количества глинозема зависит огнеупорность, от содержания кальция – температура деформации, по количеству содержания железа или щелочей судят о легкоплавкости.

Кремнезем преобладает во всех сортах и содержится в двух видах: химически связанном или свободной примеси. Плотность глины зависит от ее разновидностей и обычно указывают несколько значений для ее пород: реальную, технологическую, насыпную, условную.

Происхождение и образование

Процесс образования этого ископаемого возможен везде, где присутствует вода и полевые шпаты. В химии, полевые шпаты – это породообразующие минералы силикатной группы. Глина бывает двух различных видов по происхождению: осадочной или остаточной.

Виды глины

Глина подразделяется на виды на основе следующих характеристик: ее состава, основных свойств и цвета. Последний зависит от преобладания определенных химических соединений и их количества.

По цветовой гамме бывает красная, белая, желтая, голубая, серая, синяя, черная и зеленая.

Выделяются основные виды:

• бентонитовая,
• природная красная,
• обожженная (терракотовая),
• абразивная,
• строительная,
• керамическая,
• порошковая,
• монтмориллонитовая.

На основе способности противостоять высоким температурам (огнеупорности) делится на три вида:

• легкоплавкая (температура плавления около 1350 градусов),
• среднеплавкая (от 1350 до 1580 градусов),
• тугоплавкая (свыше 1580 градусов).

Отрасли применения глины

В промышленных отраслях применяется очень широко. Прежде всего, в кирпичной и гончарной промышленностях. При смешивании с водой получается масса, похожая на пластичное тесто, которой придают форму предметов и затем обжигают.

При производстве строительных материалов с ее помощью делают цемент. Вначале для этого добывается глина из природных карьеров и смешивается с измельченным в пыль известняком. Его объём составляет 75%, а глины – 25%.

Глина – популярный материал в строительстве и при использовании в строительных работах нужно точно определять ее удельный вес (например, огнеупорная имеет высокий удельный вес, а сукновальная, посудная, солонцеватая и т.д. имеют среднее значение такого веса).

Издавна используется глина в медицине и косметологии. На ее основе изготавливаются мази и противодиарейные препараты, например, в состав всем известного натурального и безопасного препарата «Смекта» входит белая глина.

Из глины делают косметологические отбеливающие и лечебные маски. Под каждый тип кожи подбирается маска из определенного вида цветных глин.

Как происходит добыча глины

Обнаружить глину несложно, в естественных условиях это часто встречающаяся порода, экономически – это недорогое природное сырье. Неглубоко под черноземом располагаются пласты глины с прослойками песка.

Но при добыче изначально она имеет большой удельный вес и ее затратно перевозить, поэтому заводы по переработке обычно строят рядом с карьерами.

Надо учитывать и то, что отдельные разновидности глин встречаются лишь в определенных регионах, поэтому иногда приходится перевозить ее к местам переработки.

Где добывают в России

Раньше глину в России добывали, как правило, по берегам рек или озер. На данный момент добычу осуществляют только в карьерах, при помощи экскаваторов.

Сначала определяется поиск районов залежей. Это делается через опрос местного населения и через определенные характеристики местности: заболоченность, наличие скоплений водоемов в округе, низкий уровень подземных вод.

Каждый год огромное количество глиняных месторождений исследуется в поисках добычи природного ископаемого. Все это дает возможность производства и использования глины в разных сферах жизни. А также служит основой появления новых технологий (например, появление металлической глины для создания украшений и предметов декора) и такого многообразия глиняных изделий.

Состав и виды глины – какая бывает глина

Главная > Часто задаваемые вопросы > Виды грунтов > Состав и виды глины

Глина – самый распространенный на земле грунт. Она образуется после распада и выветривания горных пород на мельчайшие частички, является последним этапом их деградации. Залегает глина сплошными массивами или тонкими прослойками (линзами) близко к поверхности.

Раньше этот материал добывали в поймах рек и озер. Сейчас это чаще делают в карьерах. Качество и состав глин в разных местах отличается, что определяет область их использования. Большинство предприятий (например, кирпичные и цементные заводы) строят в местах залежей глины. Это значительно удешевляет затраты на транспортировку.

Связь между частицами глины довольно прочная, что определяет многие ее свойства. Но разрушить эту связь несложно, так как глина – мягкий грунт. Поэтому ее добыча ведется открытым способом. Для извлечения материала используют экскаваторы, бульдозеры и другие наземные механизмы. Проводить бурение или взрывные работы при добыче глины нет необходимости.

Состав глины

Материнской породой для глины являются граниты и гнейсы. В результате выветривания они распадаются на кварц, слюду и полевые шпаты. Дальнейшая деградация ведет к образованию каолинита, монтмориллонита и гидрослюды. Процесс занимает сотни тысяч, а то и миллионы лет.  Глинистые минералы (глиноземы) представляют собой соли алюминия и кремния. Кроме них в состав глины входят молекулы воды. Соотношение компонентов может быть разным, в зависимости от места добычи. Оксиды кремния (кремнезем) составляют приблизительно 45-50%, оксид алюминия (глинозем) – около 40-45%, вода – до 15%.

Глины могут включать и другие глиноземы (соединения алюминия):

• Андалузит
• Дистен
• Силлиманит
• Галлуазит
• Гидраргиллит
• Монотермит
• Корунд
• Мусковит
• Диаспор
• Накрит
• Пирофиллит

Глиноземы влияют на свойства глины. Например, андалузит повышает ее огнеупорность (температуру плавления). Глины с монотермитом набухают сильнее, чем обычные каолиновые. Некоторые примеси снижают пластичность, изменяют цвет материала.

В глинах могут содержаться красящие вещества – хромофоры. К ним относятся оксиды железа, титана, магния, меди, никеля, хрома. Они придают материалу разные оттенки, от желтого и коричневого до синего, красного и даже черного.

Глины загрязняются песком (оксидом кремния), соединениями кальция (гипсом, доломитом, кальцитом), солями металлов. В массивах грунтов нередко присутствует органика. Эти включения ухудшают качество материала. При высоком содержании посторонних примесей глину нельзя использовать в некоторых работах (например, для производства керамики).

Около 50% глинистых частиц имеют диаметр до 0,01 мм, больше 25% – до 0,001 мм. Форма зерен у материала плоская, напоминает чешуйки. Заряд частиц отрицательный, к их поверхности притягиваются положительные молекулы воды. Это одна из причин гигроскопичности глины, способности впитывать и накапливать жидкость.

В следующей части статьи мы расскажем о видах глины и принципах классификации этого вида грунта.

Виды глины

Существует много характеристик, по которым классифицируются глины. Учитываются условия их образования, химический состав и физические свойства. Иногда в систему включается разделение в зависимости от специфических способов применения.

Глина делится на виды по следующим признакам:

• Содержанию глинистых минералов
• Происхождению
• Кислотности
• Наличию включений
• Дисперсности
• Пластичности
• Цвету
• Огнеупорности
• Способности к спеканию
• Способу применения

Дальше мы подробно расскажем о каждой группе глин и перечислим основные виды материала.

По содержанию глинистых минералов

В глинах может преобладать один или несколько глинистых минералов. В первом случае их называют олигомиктовые, во втором – полимиктовые.

Олигомиктовые глины разделяют на:

• Гидрослюдные
• Каолиновые
• Монтмориллонитовые

Гидрослюдные

Эти глины характеризуются низкой пластичностью, в воде могут увеличивать свой объем в 9 раз. В них много примесей обломочных пород (полевого шпата, слюды), кварца. К гидрослюдным глинам относятся аргиллиты – продукт уплотнения глины с уменьшенной пористостью. Сюда же включают породу зеленоватого цвета, сложенную из глауконита.

Каолиновые

Основной компонент грунтов – каолин. Средний размер частиц в них – 0,01 мм. Глина отличается высокой пластичностью, в воде ее объем увеличивается в 3 раза. Цвет материала светлый, серый, белый или желто-коричневый. Эти разновидности чаще всего используются в производстве керамики.

Монтмориллонитовые

Эти виды глин образовались из вулканического пепла. Средний размер их частиц – 0,001 мм. При намачивании такой материал способен увеличиваться в объеме в 40 раз. Монтмориллонитовые глины обладают выраженными сорбционными свойствами. Иногда их так и называют – адсорбционными. Раньше эти глины также называли сукновальными, так как они использовались для отбеливания полотна. Сейчас их применяют в нефтеперерабатывающей и химической промышленностях в качестве сорбентов.

Выделяют 2 группы монтмориллонитовых глин:

• Флоридины (гумбрины, нальчикины)
  Они отличаются жирной консистенцией, высокой пластичностью и наличием большого количества мелких частиц.
• Бентониты (асканиты, гюльаби, огланлинские глины)
  Имеют слоистую структуру. При намачивании увеличивают свой объем в 30-40 раз, превращаются в студенистую субстанцию. После высыхания проседают и покрываются трещинами.

Монтмориллонитовые глины являются составляющей буровых установок. Эти разновидности впитывают в себя не только жидкость, но и растворенные в них вещества.

По происхождению

По своему происхождению глины разделяют на:

• Элювиальные
• Морские осадочные
• Континентальные осадочные

Элювиальные

Элювиальные, или остаточные глины – это продукт выветривания материнской породы, вулканической лавы и туфа. Залегает грунт в месте своего образования. Чаще всего массивы не сплошные, образуются плоские прослойки (линзы) или ограниченные участки (карманы, гнезда). Нижние слои постепенно переходят в горную породу, могут быть засорены включениями камней (слюды, полевых шпатов, гранита). Залежи часто сохраняют структуру, характерную для материнской породы.

Морские осадочные

Образуются путем переноса выветрелых пород на морское дно или побережье.

Выделяют 3 типа глин такого происхождения:

• Прибрежные
  Отличаются неоднородным составом с высоким содержанием примесей песка и карбонатов.
• Лагунные
  В соленых лагунах состав грунта неоднородный, с примесью солей. В опресненных лагунах в глинах преобладают мелкие частицы, количество солей также повышенное.
• Шельфовые
  Залегают на глубине около 200 м. Они образуют мощные пласты толщиной до 100 м и площадью в десятки квадратных километров. Структура однородная, количество примесей минимальное.

Континентальные осадочные

Континентальные осадочные глины образовались после переноса выветрелой породы по суше (ветром, потоками воды, после землетрясений и горных обвалов).

В эту группу входят:

• Делювиальные
  Образуются у подножия возвышенностей. Гранулометрический состав изменчивый, в глинах есть много примесей песка и мелких камней.
• Озерные
  Однородные по составу глины с мелкими частичками. В пресных озерах залегают каолиновые виды, а в соленых – монтмориллонитовые. Материал из озер отличается высоким качеством.
• Пролювиальные
  Образуются после схождения оползней, селевых потоков. Отличаются неоднородным составом, большим количеством посторонних включений.
• Речные
  Располагаются на дне и в поймах рек. Состав неоднородный, массивы глины переходят постепенно в песчаники и галечники.

По кислотности

Эта характеристика определяется содержанием оксидов алюминия и титана (Al2O3 + TiO2).

По кислотности глины разделяются на:

• Высокоосновные (более 40% оксидов)
• Основные (30-40%)
• Полукислые (15-30%)
• Кислые (до 15% оксидов)

Основные и высокоосновные глины обладают высокой температурой плавления. В эту группу также включают бокситы – основной источник промышленного алюминия. Кислые разновидности используются в качестве катализаторов различных химических процессов.

По наличию включений

В глине могут быть включения частиц большего размера или минералов разного происхождения.

По их наличию глины разделяются на материалы:

• С мелкими включениями (до 2 мм)
• Со средними включениями (2-5 мм)
• С крупными включениями (от 5 мм)

По количеству частиц с размерами от 0,5 мм:

• С низким содержанием (до 1%)
• Со средним содержанием (1-5%)
• С высоким содержанием (более 5%)

Высокий процент включений снижает пластичность глины. Она не может применяться в гончарстве. Зато такой материал не трескается при спекании и может идти на изготовление кирпичей. Крупные частицы (1-5 мм) – это песчинки. Их высокое содержание характерно для супесей и суглинков.

На качество материала также влияет химическая структура примесей.

По этому признаку классифицируют глины следующим образом:

• С примесями кварца (песка)
  В качественной глине кварц должен составлять не более 50%. Если песка 70-90%, то грунт называется суглинком. Когда количество глинистых частиц составляет 10% и меньше, то материал называют супесью.
• С примесями железа
  Этот элемент влияет на цвет материала, в определенных концентрациях повышает качество керамических изделий, увеличивает способность глины к вспучиванию.
• С включением карбонатов (гипса, доломита, кальцита)
  Карбонаты понижают температуру плавления глины и ее способность к спеканию. Примеси мелкого объема уменьшают прочность изделий, крупного – после обжига превращаются в гашеную известь, могут спровоцировать полное разрушение изделий. У грунта с гипсом или доломитом повышается растворимость в воде и снижается несущая способность.
• С органическими включениями
  Такие примеси часто встречаются в верхних слоях залежей. Глина с большим количеством органики непригодна для изготовления керамики. Но она может использоваться в качестве материала при рекультивации земель.

По дисперсности

Это свойство связано с размером частиц. Чем они мельче, тем лучше утрамбовываются и образуют однородную дисперсную систему.

По степени дисперсности глины разделяют на:

• Высокодисперсные, или тонкодисперсные (содержат 85% частиц меньше 10 мкм или 60% – до 1 мкм)
• Дисперсные (частицы до 10 мкм составляют 40-85% или до 1 мкм – 20-60%)
• Грубодисперсные (в материале меньше 40% зерен с диаметром до 10 мкм или до 20% с диаметром до 1 мкм)

Дисперсность глины влияет на ее пластичность.

По пластичности

Под пластичностью понимают способность глины менять свою форму без разрушения структуры при намачивании и сохранять ее после высушивания. Измеряется показатель числом пластичности.

По этому параметру глина разделяют на:

• Высокопластичные (число выше 25) – это тяжелые или жирные глины
• Среднепластичные (15-25) – это легкая или тощая глина
• Умереннопластичные (7-15) – это суглинки
• Малопластичные (меньше 7) – это супеси, гидрослюда
• Непластичные – аргиллиты

Глины с высокой пластичностью используются для производства керамической посуды и скульптур, со средней и низкой – для кирпичей и плитки. Тяжелые жирные разновидности можно использовать для обустройства глиняного замка вокруг фундамента.

По цвету

Глина окрашивается в разные цвета из-за наличия в ней оксидов металлов.

Она бывает:

• Белая (не имеет примесей)
• Желтая охра (содержит 25% оксида железа)
• Красная охра (40% оксида железа)
• Ярко-красный сурик (60% оксида железа)
• Темно-коричневая (больше 60% оксида железа)
• Черная (высокое содержание битума или другой органики)
• Зеленая (содержит оксид меди)
• Голубая (за счет оксида кобальта)
• Оливково-зеленая (присутствует окись хрома)
• Пурпурная и коричневая (содержат оксид магния)
• Серо-зеленая (присутствует оксид никеля)

Окраска глины еще ярче проявляется после обжига. В гончарном производстве оксиды иногда специально добавляют в материал, чтобы получить разноцветные изделия.

По огнеупорности

Огнеупорность – это способность материала сохранять структуру и не расплавляться при высоких температурах. Она снижается при высоком содержании тонкодисперсных частиц, включениях карбонатов и оксидов металлов.

По этому признаку глины разделяют на:

• Огнеупорные (или шамотные)
  Они плавятся при температуре выше 1580°С. Состоят такие глины в основном из каолина, с небольшой примесью кремнезема. Включений оксидов металлов тут практически нет. Глины используются для производства высококачественной керамики, огнеупорных (шамотных) кирпичей и плитки.
• Тугоплавкие
  Выдерживают температуры от 1350 до 1580°С. В их состав входит 20-40% глинозема, в небольших количествах могут попадаться включения оксидов и солей металлов. Отличаются тугоплавкие глины высокой пластичностью, используются для производства клинкерных кирпичей и плитки, керамики.
• Легкоплавкие
  Такие глины содержат 60-80% кремнезема и 5-20% глинозема с примесью оксида титана. Плавятся они при температуре 1350°С. Используются легкоплавкие материалы в производстве обычного кирпича, керамической плитки, гончарных изделий.

По способности к спеканию

При высоких температурах материал уплотняется и превращается в твердый черепок. Этот процесс называется спеканием.

По способности к спеканию глины разделяют на:

• Сильноспекающиеся
• Среднеспекающиеся
• Неспекающиеся

В зависимости от температуры спекания различают глины:

• Низкотемпературные (спекание происходит при 1100°С)
• Среднетемпературные (температура от 1100 до 1300°С)
• Высокотемпературные (спекание происходит при температуре выше 1300°С)

Спекаемые глины идут на производство керамики. Из них получается прочная посуда, плитка, черепица, кирпичи. От температуры спекания зависит, в каких условиях изделия приобретают свою окончательную прочность. Чем она выше, тем сильнее нужно нагревать материал.

По способу применения

Глины используют повсеместно, в разных видах работ. Подробнее об этом вы можете прочитать на нашей странице Применение глины. Но существуют и специфические области использования (например, пищевая промышленность). В них применяются только определенные виды глины, к которым предъявляются особые требования. Они также имеют свои названия. Именно такие глины мы включили в данную классификацию.

Итак, по способу применения глины разделяют на:

• Фарфоровую
• Фаянсовую
• Гончарную
• Клинкерную
• Левкасную
• Медицинскую
• Пищевую

Фарфоровая

Это белая глина без примесей железа. После обжига она не меняет свой цвет. В состав материала входит каолин, имеются небольшие примеси песка и полевого шпата.

Фаянсовая

Такую глину еще называют майолика. Впервые она была открыта на острове Майорка и широко использовалась еще в античные времена для производства фаянсовой посуды. Она содержит много белого глинозема, полевой шпат и кварц. Отличается материал высокой огнеупорностью.

Гончарная

Это глина с высоким числом пластичности и минимальным количеством грубодисперсных примесей (песка, полевого шпата), легкоплавкая или тугоплавкая. Из нее хорошо формируются разные гончарные изделия – посуда, скульптуры, декоративные поделки. Высоко ценятся в этой области цветные материалы, с включениями оксидов железа, хрома, никеля, магния, меди.

Клинкерная

Тугоплавкая глина с высоким содержанием сланца и гидрослюды. Она используется для производства огнеупорных клинкерных кирпичей, кафеля для печей и каминов, клинкерной плитки.

Левкасная

Глина левкасная (или болюс) используется в качестве грунтовки под сусальное золото. Она содержит много оксида железа, имеет бурый, желтый или красный цвет.

Медицинская

В медицине применяется высокоочищенная каолиновая глина. Чаще всего из нее изготавливают сорбенты, эффективные при отравлениях, кишечных инфекциях, интоксикациях. Вещество добавляют к противоаллергическим мазям, антисептикам, используют в физиотерапии.
Широко применяется глина и в косметологии.  Одна из самых популярных разновидностей тут – голубая кембрийская глина. Она богата минералами, хорошо очищает поры, уменьшает жирность кожи, регулирует работу сальных желез.

Пищевая глина

Она используется в животноводстве в качестве добавки к кормам. Чаще всего это монтмориллонитовая глина, но может быть и каолиновая. Вещество является источником микроэлементов и сорбентом, предотвращает вздутие живота и отравления. Сейчас во многих аптеках можно увидеть пищевую глину и для людей, которая выполняет ту же функцию.

Вид глины во многом влияет на ее стоимость. Выше всего ценится чистый каолин без посторонних примесей. Из него делают фарфор, фаянс и керамику. Довольно редко встречается чистый бентонит, который также используется в промышленности. Глинистые грунты имеют способность к набуханию и морозному пучению, поэтому их обязательно тестируют перед применением в строительных работах.

Подробнее о свойствах этого материала вы можете прочитать на странице Свойства глины.

О том, где можно использовать глину, читайте на странице Применение глины.

Многие гончары, особенно начинающие, не задумываясь используют подготовленные глины. Однако наступает момент, когда полезно понимать процесс, через который проходит глина во время сушки и обжига. Это может помочь устранить многие проблемы, с которыми вы сталкиваетесь со своими изделиями. Плюс чертовски интересно!

Air Dry Clay

Мокрая глина содержит большое количество воды, на самом деле минимум 25%. Когда глина начинает сохнуть, из нее испаряется вода. При этом частицы глины сближаются, что приводит к усадке.Многие проблемы с глиной возникают из-за неравномерной скорости высыхания, которая создает напряжения в глине. Иногда это напряжение проявляется сразу в виде трещин или коробления, а иногда только во время или даже после обжига глины. Поэтому важно обеспечить равномерное высыхание. Это достигается за счет обеспечения равномерной толщины всей детали, медленной сушки и даже замедления сушки определенных частей. Об этом уже говорилось в нескольких предыдущих советах по глине.

Глины с очень мелкими частицами усадятся сильнее, чем глины с более крупными частицами.Фарфоровая глина имеет очень мелкие частицы, что делает ее очень пластичной, а также дает наибольшую усадку. Эти тела имеют наибольшую прочность в сухом состоянии. Меньше всего усаживаются грязные глины, такие как тела скульптур. Грог — это глина, которая уже была обожжена, а затем измельчена до частиц различного размера. Эти тела меньше сжимаются, потому что они изначально имеют более низкое содержание воды, а также обеспечивают каналы, по которым влага может выходить на поверхность. Это так называемые «открытые» тела.

Когда вода между частицами глины испарилась и все оставшиеся частицы глины соприкоснулись, усадка при высыхании завершена.Это называется этапом кожаной жесткости. Сами частицы еще влажные, но их высыхание не вызовет дополнительной усадки.

Начальная сушка в печи

Полная сушка не происходит, пока изделие не попадает в печь. Это происходит при достижении точки кипения воды (100 градусов C или 212 градусов по Фаренгейту). Это должно происходить медленно, иначе образование пара внутри глины может привести к ее взрыву. По этой причине первые этапы обжига глины выполняются медленно, с открытыми глазками или крышками для выхода пара.

Обезвоживание

Следующее изменение, которое происходит во время процесса обжига, происходит при температуре около 350 ° C (662 ° F), точке, где химически объединенная вода из глины удаляется. Это вода, которая является частью молекулярной структуры глины, а не ранее описанная вода, которая находится между частицами глины. Эта сушка завершается примерно при 500 градусах Цельсия (932 градуса по Фаренгейту). После этого вы больше не сможете смешивать высушенную глину с водой для получения новой влажной глины.Произошло необратимое химическое изменение, известное как обезвоживание. На этом этапе усадки не наблюдается.

Выгорание

Еще одна вещь, которая происходит при температуре около 900 градусов C (1652 градуса F), — это выгорание органических и неорганических материалов, таких как сульфаты и углерод. Важно не вдыхать эти пары, поэтому печь должна хорошо вентилироваться даже во время обжига бисквитной глины.

Инверсия кварца

После обезвоживания следующее изменение, которое происходит в процессе обжига, — это инверсия кварца, которая происходит при 573 градусах Цельсия (1064 градуса F).На этом этапе кристаллы кварца перестраиваются в несколько ином порядке. В этот момент происходит небольшое и временное увеличение громкости. Вот почему вам всегда нужно свободное пространство вокруг предметов во время обжига, так как они будут немного расширяться. Во время этой инверсии кварца обжиг должен происходить медленно. Большой процент изделий, которые треснут во время процесса обжига глины, происходит из-за быстрого обжига на этом этапе. Заводская программа для электронных печей обычно замедляет обжиг на этом этапе для вас.

Стеклование

Усадка происходит на стадии стеклования. Это связано с уменьшением размера частиц по мере их приближения к плавлению и более тесным расположением частиц в их стеклообразной матрице. Усадка глины при обжиге обычно примерно такая же, как усадка при высыхании. Общая усадка обычно составляет около 8-12%.

Следующим этапом обжига является остекловывание. Это отверждение, затягивание и, наконец, частичное стеклование глины.Стеклование происходит в результате плавления или плавления различных компонентов глины. Прочность обожженной глины увеличивается за счет образования новых кристаллов внутри глинистого тела, в частности роста кристаллов муллита. Муллит — это силикат алюминия, характеризующийся длинным игольчатым кристаллом. Они связывают структуру вместе, придавая ей целостность и прочность.

Глины остекловываются при различных температурах в зависимости от их состава. Красная глина с высоким содержанием железа и других примесей может загореться до твердости при температуре около 1000 ° C (1832 ° F) и плавиться до жидкости при 1250 ° C (2282 ° F).Каолиновый корпус, не содержащий примесей, может не плавиться до температуры выше 1800 ° C (3272 ° F)! Путем смешивания соотношений различных типов глин, плавящихся при разных температурах, глиняные тела разрабатываются для разных температур обжига.

Плавка

Если вы выстрелите достаточно высоко, глина сначала разбухнет (раздуется), а затем превратится в жидкость, которая остынет, как стакан. Конечно, в керамике мы не обжигаем так горячо; мы останавливаемся на том месте, где у нас достаточно плавления и твердости для долговечности, но не слишком много, чтобы вызвать деформацию или плавление посуды.Этот момент называется созреванием глины.

Магазин наш огромный выбор глины.

Clay Basics — журнал Clay Times

Различные виды глины

Фаянс, керамика, фарфор … какие виды глины к каким категориям относятся? Что на самом деле означают эти термины?

Классификация глины по этим трем категориям основана на плотности готовых изделий в обожженном состоянии.Хотя термины «фаянс», «керамика» и «фарфор» также используются в сочетании с другими характеристиками глины, такими как цвет или обрабатываемость, каждый из этих терминов относится к степени плотности или пористости обожженных изделий. Например, термин «фаянсовая посуда» может применяться к любому типу глины, которая имеет коэффициент поглощения от 10 до 15 процентов после того, как она была обожжена до созревания. Чтобы определить скорость впитывания глины, вы можете выполнить следующий тест: взвесить обожженный кусок, прокипятить его в воде в течение двух часов, высушить полотенцем, повторно взвесить и определить процент увеличения веса (поглощения) за счет по следующей формуле:

(Насыщенный вес — Сухой вес)
РАЗДЕЛЕННЫЙ НА Сухой вес

Глиняная посуда, глина с самой низкой температурой обжига из трех, относительно пористая и мягкая.Это наиболее часто встречающаяся в природе глина, и это сырье, используемое для изготовления плитки, кирпича и большинства гончарных изделий, встречающихся во всем мире. Глиняная посуда содержит процент железа и минеральных примесей, достаточно высокий для того, чтобы она созревала при температурах обжига от тепла «костра» от 1300 градусов по Фаренгейту до примерно 2120 градусов по Фаренгейту (конус 018-конус 3 *). В сыром виде из-за оксида железа эта глина выглядит коричневой, красной, серой или зеленоватой. При выстреле это что угодно: от красного или коричневого до коричневого или черного.

Фаянс имеет низкий коэффициент усадки, пористый, неплотный и легко пачкается. Из-за своей пористости глиняная посуда — хорошая глина для изготовления горшков и пароварок, но не подходит для кувшинов или ваз.

Керамическая глина имеет коэффициент поглощения от 2 до 5 процентов и обычно обжигается при температурах от 2100 до 2372 градусов по Фаренгейту (конус 3-конус 11 *). Как можно догадаться, керамогранит назван так потому, что обожженные изделия обладают камнеобразными характеристиками: твердая, плотная поверхность с часто пестрым цветом.Керамогранит обычно хорошо сцепляется с глазурью и должен быть полностью герметичным после обжига до созревания. Он прочный и щадящий на этапах метания и обжига и часто используется для промышленной керамики.

Обожженный керамогранит может иметь приятные цвета от желтовато-коричневого или светло-серого до коричневого или темно-серого. Благодаря своей твердости и плотности, эта глина является отличным выбором для функциональных применений, особенно для изготовления столовой посуды. Чем выше температура созревания керамогранита, тем прочнее изделие.

Фарфор, характеризующийся степенью поглощения от 0 до 1 процента, является продуктом многих сотен лет разработки ранних китайских гончаров. Его основной ингредиент — каолин, также известный как фарфоровая глина. Сам по себе каолин имеет температуру плавления около 3275 градусов по Фаренгейту, и его трудно сформировать из-за низкой пластичности. Для получения плотного, твердого, белого, полупрозрачного глиняного тела, известного как фарфор, каолин смешивают с другими глинами для достижения высокой степени обрабатываемости и снижения температуры обжига.Обычно фарфор обжигают при температуре выше 2300 градусов по Фаренгейту (конус 9 *), но его можно приготовить для обжига при температурах до 1900 градусов по Фаренгейту (конус 04 *), добавив необычные ингредиенты.

Поскольку фарфор состоит из таких крошечных частиц, он обеспечивает оптимальные свойства гладкости, и с ним можно работать, даже если он очень тонкий, для получения полупрозрачных и нежных форм. Однако на этапе метания с ним сложно работать из-за его низкой пластичности.Он легко трескается и деформируется во время обжига, потому что его оптимальная плотность не достигается почти до точки плавления глины.

* Эквиваленты конусов основаны на использовании больших конусов Ортона во время обжига с повышением температуры до 108 градусов F / час.

Копаем и готовим собственную глину

Фаянс или керамогранит можно найти где угодно, но лучше всего исследовать близлежащие ручьи или русла рек.Чтобы определить, можно ли использовать глину для метания, сначала наберите горсть влажной грязи, а затем сожмите ее в ладони. Если он рассыпается, вероятно, его недостаточно для метания. Если кажется, что это держится, это может быть именно то, что вы ищете. Выкопайте целое ведро и отнесите в студию для тестирования.

Ваша глина, вероятно, содержит такие нежелательные ингредиенты, как камни, песок и корни. Чтобы очистить, разложите на деревянных досках и дайте высохнуть на солнце, затем разбейте деревянным бруском или молотком.Теперь смешайте глиняный порошок с вдвое большим количеством воды, давая гасить в течение нескольких часов. Процедите смесь через сито 40 меш. Дайте настояться несколько часов, затем слейте сверху лишнюю воду. Затем просушите толстую глиняную смесь до рабочей консистенции, разложив ее по гипсовым битам, а затем расклинив.

Пришло время для тестирования. Накиньте несколько кусочков на колесо, а также отрежьте несколько тест-полосок. Измерьте и запустите их при различных температурах, записав их характеристики. Измерьте еще раз, чтобы проверить усадку.Обратите внимание на обрабатываемость глины, ее цвет после обжига, ее пористость (см. Статью выше) и самую высокую температуру обжига перед оседанием. (Чтобы проверить наличие оседания, протяните тест-полоску на двух ранее обожженных тестовых плитках.) После того, как вы определили максимальную температуру обжига, попробуйте обжиг глазури в этом диапазоне, чтобы проверить соответствие глазури.

Тестируйте различные глины, пока не выделите хотя бы две глины нужного качества. Поскольку каждая глина различается по размеру частиц, более мелкие частицы одного типа глины будут заполнять промежутки, в которых более крупные частицы связываются друг с другом.Затем эту смесь глин можно использовать в качестве ингредиентов от 50 до 80 процентов для окончательной смеси или глиняного тела. Другие ингредиенты должны включать 10% кремнезема и до 20% полевого шпата и наполнителя.

Чтобы перемешать глиняное тело, снова разложите натертую сырую глину на гипсовых битах, полностью высушите, затем измельчите в порошок (всегда надевайте маску для лица, чтобы защитить от пыли). Взвесьте и перемешайте ингредиенты глины с тестовыми пропорциями кремнезема, полевого шпата и наполнителя.Grog — отличный наполнитель, поскольку он уменьшает усадку, обеспечивает устойчивость к броскам и сводит к минимуму коробление и растрескивание. Вы можете сделать свой собственный грог, измельчив немного высушенной глины, а затем обожгив ее до зрелости в неглазурованном бисквитном блюде. Обожженные частицы могут быть снова измельчены до точки, в которой они пройдут через сито с размером ячеек 30 меш, но останутся на сите с размером ячеек 80 меш. Добавьте до 10% грога к сухим глиняным ингредиентам для тела, тщательно перемешивая.

Теперь добавьте воды в глиняную смесь и перемешайте до получения густой гладкой смеси.Еще раз высушите на штукатурке или дереве и приклейте клин, пока он не будет готов к бросанию. Хранить в плотно закрытых полиэтиленовых пакетах в прохладном темном месте. Дайте постоять как можно дольше.

После опробования глины вам может потребоваться изменить смесь. Если ваше глиняное тело слишком пористое, измените рецепт, добавив больше полевого шпата. Если он слишком сильно сжимается, добавьте грог. Пластичность можно повысить, добавив от 1 до 2% бентонита. Если глиняное тело слишком пластичное, можно добавить еще наполнителя. Чтобы увеличить плотность или пористость, попробуйте добавить на 5-20% больше кремнезема.

Copyright © 1995, 2002 Clay Times Inc. Все права защищены.

Температура плавления

Весь глоссарий

Температура плавления керамической глазури является продуктом многих сложных факторов. Способ плавления может быть медленным размягчением или внезапным разжижением.

Детали

В отличие от кристаллических минералов, глазури не имеют определенной температуры плавления, они размягчаются в диапазоне температур (чистоту вещества можно оценить по резкости точки плавления, глазури представляют собой смеси и поэтому очень загрязнены).А после плавления они становятся все более жидкими и однородными. Процесс размягчения не является линейным, особенно потому, что порошки сырой глазури представляют собой смесь многих различных минеральных (и, возможно, искусственных) частиц, каждая из которых имеет свое собственное поведение при плавлении. Сначала плавятся частицы флюса, но не только потому, что они флюсы. Простая близость других частиц, с которыми они хотят взаимодействовать, создает союз, который легко плавится при температурах намного ниже, чем каждая отдельная из них могла бы плавиться сама по себе.Эти взаимодействия также значительно усиливаются, когда частицы меньше и когда группы разных частиц взаимодействуют вместе (чем больше разных типов и размеров, тем сложнее их взаимодействия). А затем, по мере развития вязких расплавов стекла, они развивают свою собственную динамику изменения, которая может ускорить или замедлить растворение оставшихся более крупных и более тугоплавких нерасплавленных стекол. Когда есть достаточно времени, вся масса плавится. Однако, когда последняя частица растворяется, расплав существует в виде неоднородности химического состава и вязкости (фаз).По прошествии большего времени однородность смеси увеличивается. Чем выше доля фриттованных материалов, тем более предсказуемым является процесс.

Это означает, что отдельная глазурь может хорошо работать в широком диапазоне температур и проявлять себя по-разному. При одной температуре он может быть матовым, при другой — глянцевым, при третьей — кристаллическим или химически активным. Различные графики обжига при температуре еще больше увеличивают количество личностей. Таким образом, лучше рассматривать глазури как более динамичные и менее подходящие для классификации и классификации.

Опять же, сложность взаимодействия оксидов и методов обжига наряду с широким диапазоном физических и минералогических свойств материалов, поставляющих оксиды, делают прогноз абсолютных значений обожженных свойств в лучшем случае неточным и в высшей степени системно-ориентированной наукой. Моделирование этого в абсолютном смысле (прогнозирование точной вязкости при точных температурах для любой смеси материалов) с использованием химии и математики невозможно. Несмотря на это, единственный самый большой фактор, влияющий на степень, в которой мы можем предсказать, что будет делать расплав (сравнительным способом), — это его химический состав.Это особенно верно, когда мы сохраняем все остальные факторы равными. Например, если мы можем измерить текучесть расплава при определенной температуре, то мы можем предсказать, будет ли он плавиться больше или меньше, если в химический состав внесены конкретные изменения. Безусловно, это предсказание будет больше, если мы получим химический состав из одних и тех же материалов, и будет меньше, когда мы введем новые.

Способность Digitalfire Insight отображать химический и физический состав рецептов бок о бок делает его естественным для изучения одного по отношению к другому в отношении поведения плавления и размягчения.Технические специалисты получают знания о том, какие типы химических изменений наиболее эффективны для изменения температуры плавления без чрезмерного влияния на другие свойства и как это связано с материалами, из которых поступает этот химический состав. С опытом вы разовьете способность предсказывать диапазон, в котором глазурь может быть полезной в ваших обстоятельствах, лучше, чем любой алгоритм.

По этим причинам мы очень не решались встраивать прогноз температуры в наше программное обеспечение.

Связанная информация

Тестер потока сообщает мне, если я перевел глазурь

Это важно, потому что я ищу баланс между степенью текучести расплава моей исходной трепещущей глазури, но с тепловым расширением, подходящим для моего фарфора (это G3806E и F).При каждой корректировке химического состава, чтобы снизить тепловое расширение, я провожу обжиг, чтобы сравнить текучесть расплава с предыдущей итерацией. Справа у меня слишком много бора, он плавится больше, чем я хочу. И бурлит.

Может ли функциональная глазурь с конусом 6, содержащая только белилу и полевой шпат, плавиться достаточно?

В этом тесте текучести сравнивается базовая версия и версия с добавлением основы и железа популярного рецепта CM под названием «Tenmoku Cone 6» (20% белил, 35% полевого шпата Кастера, 15% шариковой глины и 30% кремнезема, 10% оксида железа).Хотя железо не является флюсом при окислении, похоже, что оно делает именно это здесь (этот поток просто пузырится по взлетно-посадочной полосе, белый также вырывается на стеклянную поверхность посуды). В лотке справа он выглядит расплавленным, но обратите внимание, как легко он царапается о плитку (внизу слева). Это показывает, что внешность обманчива. Функциональные глазури Cone 6 всегда имеют определенный процент силового потока (например, бор, литий, цинк), иначе они просто не плавятся в твердом стекле. Возможно, глазурь выглядит расплавленной, но у нее плохая стойкость.

Глянцевый черный лучше всего делать, добавляя черное пятно на качественную основу. Прозрачный

Глазурь слева называется Tenmoku Cone 6 (популярный и старый рецепт CM). Это 20% карбоната кальция, 35% полевого шпата Кастера, 15% шаровой глины OM4 и 30% кремнезема, 10% оксида железа. Если у вас есть какой-либо опыт работы с глазурью, вы заметите две вещи, которые здесь вызывают подозрение: нет исходных материалов из бора, лития или цинка. Как это может достаточно растаять на конусе 6? Он выглядит расплавленным, но легкость царапин показывает, что это не так.Итак, похоже, что если мы пропитаем не полностью расплавленную глазурь большим количеством тугоплавкого коричневого красителя на темном теле, эффект может быть черным. Лучшая идея — это глазурь справа. Начнем со стабильной, надежной прозрачной основы, G2926B. Затем добавляем 5% черную морилку Mason 6666 (морилки плавятся при высоких температурах, закаливаются и шлифуются, они инертны и относительно безопасны). Бонус в том, что мы получаем суспензию, которая не такая грязная в использовании и не превращается в ведро с желе.

Почему в глазури быстрого нагрева используется цинк — испытание на текучесть расплава говорит нам

Мы сравниваем степень текучести расплава (10-граммовые шарики GBMF, оплавленные на плитку) между двумя базовыми прозрачными глазури, нанесенными на конус 6 (вверху) и конус 1 (внизу).Слева: G2926B прозрачная флюсованная бором (0,33 молярная) прозрачная глазурь на основе прозрачной основы, продаваемая Plainsman Clays. Справа: прозрачная основа с цинковым флюсом (0,19 моль) G3814. Ясно две вещи: цинк — это мощный флюс (в рецепте требуется всего 5%, чтобы получить молярный 0,19). Цинк плавится поздно: обратите внимание, что глазурь с борным флюсом уже хорошо растекается на конусе 1, тогда как цинковая глазурь еще даже не началась. Это очень хорошо для быстрого огня, потому что нерасплавленная глазурь будет пропускать больше газов разложения из тела, прежде чем она расплавится, что приведет к меньшему количеству дефектов глазури.

Как оксиды металлов соотносятся по степени плавления?

Оксиды металлов с 50% ферро-фритты 3134 в тиглях на конусе 6ox. Хром и рутил не плавятся, медь и кобальт — чрезвычайно активные плавители. Кобальт и медь кристаллизовались при охлаждении, марганец образовал радужное стекло.

Диапазон плавления в основном зависит от содержания бора

Обстрелян в 1850. Обратите внимание, что фритта 3195 плавится раньше. К 1950 году они кажутся намного более похожими.Более раннее плавление может быть недостатком, это означает, что газы, все еще выходящие из-за разложения материала корпуса и глазури, попадают в стеклянную матрицу. Но если глазурь растает позже, у них будет больше времени, чтобы сгореть. Глазури с более низким содержанием B ₂ O ₃ будут плавиться позже, фритта 3195 имеет 23%, а фритта 3124 только 14%).

Фритты плавятся намного лучше сырья

Полевой шпат и тальк являются источниками флюса (глазуровщики). Но флюсы (Na ₂ O и MgO) в этих материалах нуждаются в правильной смеси других оксидов, с которыми они могут взаимодействовать для стеклования или плавления смеси.Полевой шпат действительно является источником других оксидов для взаимодействия Na ₂ O, но ему не хватает других потоков и пропорции неправильные, он только начинает размягчаться на конусе 6. Содовая фритта уже очень активна на конусе 06! На уровне конуса 6 тальк (лучший источник MgO) вообще не проявляет признаков активности плавления. Но фритта с высоким содержанием MgO прекрасно плавится в конусе 06. В то время как фритты плавятся в основном из-за содержания бора, Na ₂ O и MgO стали активными участниками плавления низкотемпературного стекла.Кроме того, оксиды существуют в стеклянной матрице, которую гораздо легче расплавить, чем кристаллическая матрица сырья.

Фритта размягчается в широком диапазоне температур

В этом отличие от некоторых видов сырья, которые часто внезапно плавятся. Эти испытания на текучесть расплава сравнивают поток борной фритты при температуре 200 градусов по Фаренгейту. Он сначала начинает течь при 1550F (хотя он начал превращаться в стекло при 1500F) и стекает со дна взлетно-посадочной полосы к 1750F. Герстли Борат, с другой стороны, переходит от отсутствия плавления при 1600 ° F к затоплению дна при 1650 ° F!

Разница между Silica 90 и Silica 45 влияет на расплав глазури

Частицы кварца имеют высокую температуру плавления, они должны попасть в расплав глазури, растворяясь в нем (обычно последние частицы, которые это делают).Очевидно, что диоксид кремния должен быть как можно более мелким, чтобы увеличить его площадь поверхности и легче растворяться. Чем больше растворяется, тем ближе физические свойства обожженной глазури к теоретическим (например, степень плавления, тепловое расширение, прозрачность, долговечность). Эта марка кремнезема № 90 (вероятно, 45 микрон) классифицируется как 200 меш, хотя 2,8% остается на сите 200 меш. Неудивительно, что их марка № 45 удерживает 1,9% на сите 325 меш. Однако наиболее важным аспектом является то, сколько # 90 находится на экранах с ячейками 325 и 270: 26%.В классе 45 всего 2,6! Это огромная разница, которая показывает ценность использования более тонкого материала. Обычной шаровой мельнице потребуется несколько часов, чтобы добиться этого.

Ссылки

Глоссарий	Оксидная система
Глоссарий	Текучесть расплава Керамические глазури плавятся и текут в зависимости от их химического и минералогического состава. Наблюдение и измерение характера и количества потока важно для их понимания.
Глоссарий	Разделение фаз Фазовое разделение — это явление, которое происходит в прозрачных керамических глазури. Неровности внутренней стеклянной матрицы влияют на четкость и цвет.
Статьи	Что определяет температуру обжига глазури? Понимая, как тают глазури, материалы и химический состав взаимодействуют, чтобы определить поведение и температуру плавления, а также проверить степень плавления, вы контролируете температуру плавления ваших глазурей.
Статьи	Химия, физика и производство глазури Подробное описание оксидов и их назначения, кристаллизации, разделения фаз, теплового расширения, растворимости, непрозрачности, матовости, дозирования, плавления.

Тони Хансен

---

---

https://digitalfire.com, Все права защищены
Политика конфиденциальности

Шариковая глина

Примечания

Термин «шар» восходит к исторической добыче полезных ископаемых в Англии, когда большие куски глины были вырезаны из банка в форме шара для транспортировки на переработку.Доступны сотни различных шариков из глины. Потенциально они должны сильно различаться по пластичности, размеру частиц, цвету сырца и свойствам сушки. Но на практике большинство из них очень похожи. Типичный порошок глины в виде шариков имеет светло-серый (от лигнита) или кремовый цвет и загорается до бледно-желтого или кремового цвета (с некоторыми отложениями растворимых солей на обожженной поверхности). Шариковые глины, как правило, довольно тугоплавкие (PCE 28-34), а некоторые менее обработанные отложения продаются как шамотные глины. Шаровая глина сама по себе не является глинистым минералом, но содержит другие минералы, в первую очередь каолинит (но также монтмориллонит, галлуазит и иллит).Слюда и кварц также присутствуют в значительных количествах (например, 10-20% для шариковых глин Теннесси).

Шариковые глины очень пластичны и более мелкозернистые, чем каолины. В сухом виде они легко гасятся в воде. Мало кто полностью осознает, насколько эти материалы «липкие» и пластичные, пока они не смешивают их с водой и не работают с ней в чистом виде. Мелкий размер частиц также делает их непроницаемыми для воды (небольшой тестовый брусок может высохнуть очень долго).

В то время как гончары покупают только шариковую глину в виде порошка, промышленные пользователи имеют доступ к материалу во многих формах (измельченный, размолотый и частично дефлокулированный, измельченный осадок на фильтровальном прессе, экструзия с подачей вакуума, крошка с влажностью около 10%).Эти формы обеспечивают более стабильную подачу и большую гибкость, особенно при изготовлении литейных шликеров (поскольку шариковые глины являются наиболее трудными для диспергирования материалов в корпусах).

Обычно они не застекловываются на конусе 10. Существует широкий спектр шаровых глин, используемых в традиционном производстве керамики в Северной Америке, и они имеют удивительно похожие характеристики обжига (зрелость и цвет). В одном тесте мы сделали 50:50 смеси глины: полевого шпата из 8 различных обычных шариковых глин (от ряда поставщиков), от конуса 6 до 10, все они имели одинаковую пористость и внешний вид после обжига.

Шариковые глины используются в керамических изделиях (фарфоре, керамограните и фаянсе, литейных шликерах, прессовальных телах) из-за их пластичности в сочетании с высокой температурой обжига. Шариковые глины обладают очень высокой усадкой в ​​сухом состоянии в сочетании с высокой прочностью в сыром виде и медленным высыханием. Если бы не примеси железа и угля, шариковые глины были бы идеальными керамическими материалами. Однако на практике они используются для достижения желаемой пластичности, но сводятся к минимуму для уменьшения вредного воздействия на белизну после обжига и свойства высыхания.

Обычный исходный рецепт высокотемпературного фарфора общего назначения (который используется в электрическом фарфоре или экструдированном керамическом фарфоре, состоит по 25% из шариковой глины, каолина, полевого шпата и кремнезема). Смесь шариковой глины и каолина может быть изменена для изменения пластичности тела без значительного влияния на температуру созревания.

В Северной Америке большая часть коммерческих шаровидных глин добывается на юго-востоке США. Отложения шаровидной глины являются обычным явлением и образовались под действием медленно движущейся воды с кислотностью, которая имеет тенденцию к флокуляции и оседанию глины.Часто можно встретить бурый уголь, связанный с шаровой глиной, и это объясняет почти серый внешний вид многих разновидностей (во влажном состоянии).

Их пластичность сложно сравнивать количественными тестами, потому что чистые образцы трудно смешивать и формировать (они невероятно липкие) и сильно трескаются при сушке. Таким образом, обычно смешивают шариковую глину и кремнезем в соотношении 50:50 и сравнивают сухую усадку, прочность в сухом состоянии, растворимые соли, цвет после обжига. Другой способ смешивания сырца: прокалить 50:50. В наших испытаниях многих шариковых глин усадка при высыхании и пластичность в воде были очень похожи (те, которые предназначены для литья, имеют немного меньшую усадку при высыхании, но они также очень похожи).В целом можно сказать, что английские шариковые глины имеют более высокую прочность в сухом состоянии (и, следовательно, усадку при высыхании), чем американские, шариковые глины из Кентукки имеют самое низкое содержание углерода, английские глины остекловываются меньше, а Теннесси — самые белые.

Хотя некоторые шариковые глины сопротивляются дефлокуляции из-за агрессивных растворимых примесей, большинство из них очень хорошо дефлоккулируют с силикатом натрия и другими эквивалентными диспергаторами. Для литья во всех температурных диапазонах используется широкий ассортимент шламов и шликеров.В одном из распространенных рецептов используется простая смесь из глины и талька 50:50 (продается на рынке хобби-литья). Эта же смесь также подвергается сухому прессованию в производстве плитки и прессованию для отсадки и влажной обработки в художественной посуде.

Огнеупорная промышленность является крупным потребителем шаровой глины. Обычным огнеупорным материалам не хватает пластичности, и шариковая глина используется для помощи в формировании и сохранении формы, а также для придания прочности в сухом состоянии. В абразивной промышленности он также используется для склеивания агрегатов до тех пор, пока масса не расплавится.

Ангобы для производства плитки и кирпича подвешивают, затвердевают и регулируют в соответствии с усадкой тела путем добавления шариковой глины.Многие глиняные глазури содержат шариковую глину, чтобы помочь приостановить и укрепить их и контролировать их усадку во время сушки (хотя некоторые техники предпочитают для этого более чистые каолины, утверждая, что они лучше загустевают суспензию и предотвращают капание во время высыхания). Имеет большое значение, какие шариковые глины используются: одни создают сиропообразную массу, которая оседает, а другие — красиво взвешенную кремообразную суспензию. В Северной Америке глиняные шарики Old Hickory № 5 и Old Hickory № 1 хорошо подходят для глазури. Для суспендирования глазури должно быть достаточно 10-15% шариковой глины, если меньше — 1-2% бентонита.Рецепты с 20% или более шариковой глиной могут дать усадку и растрескивание во время высыхания.

Если содержание железа или лигнита в шариковой глине является проблемой, обычно используют бентонит для снижения требований к шариковой глине (5% бентонита может обеспечить такое же улучшение пластичности и прочности в сухом состоянии, как 25% шариковой глины). Тем не менее, рекомендуется следить за тем, чтобы использовался бентонит тонкой очистки, чтобы избежать образования пылинок (бентонит также горит темнее).

В отличие от каолина, сложно провести общий или теоретический анализ, мы предоставили такой анализ для типичной глины для мячей Кентукки.

Если вы используете шариковую глину в своем производстве, есть веская причина проводить регулярный контроль качества, чтобы убедиться, что он остается неизменным. Шариковые глины, вероятно, являются самым разнообразным материалом, с которым вам придется иметь дело. Иногда они могут содержать примеси в виде твердых частиц (особенно лигнит) и проявлять различия в содержании растворимых солей, усадке при сушке, характеристиках сушки, зрелости после обжига, цвете после обжига и поведении в суспензиях. Рассмотрим тест SHAB (см. Ссылку ниже).

Достаточное содержание кварца является важным фактором в изделиях из фарфора и белила (он является важным структурным элементом в обожженной матрице и необходим для предотвращения растрескивания глазури).Поскольку шаровые глины содержат кварц, можно использовать меньше сырого порошка кремнезема (кварца) в рецепте, если процентное содержание шаровой глины велико. Конечно, зерна кварца в шариковой глине более мелкие, поэтому они легче растворяются в стекле из полевого шпата.

Связанная информация

Конус 6 каолиновый фарфор стихи шар из глиняного фарфора.

Типичный фарфор изготавливается из глины (для обрабатываемости), полевого шпата (для обожженной зрелости) и кремнезема (для структурной целостности и соответствия глазури).Эти тестовые полоски с конусом 6 демонстрируют разницу в цвете обожженного каолина (вверху) и шариковой глины (внизу). В верхнем используется суперпластичный каолин №6 Tile, но даже при этом для повышения пластичности ему все еще требуется 3% -ная добавка бентонита. Нижний использует Old Hickory # 5 и M23, это очень чистые шарики из глины, но все же далеко не белизны каолинов. Кроме того, все еще требовался 1% бентонит, чтобы получить достаточную пластичность для метания. Как лучше? По удобоукладываемости и сушке намного лучше нижний.Для обстрелянной внешности — верхний.

Даже тяжелые растворимые соли могут не оказывать значительного влияния на глазурь

Это шар из глины. Известно, что они производят этот тип растворимых солей при обжиге при высоком понижении температуры (внутренняя часть без соли такова, потому что эта часть плитки была покрыта во время сушки, поэтому растворимые соли оттуда должны были мигрировать к внешнему открытому краю. ). Если растворимые соли загораются до стекловидной поверхности, они могут повлиять на лежащую сверху глазурь. Но в данном случае их нет и эффект минимален.

Что делать, если вы просто не можете решить проблему с отверстиями?

Точечные проколы на внутренней стороне конуса 6 для белой посуды. Это глазурь G2926B. Причина, скорее всего, в сочетании толстого слоя глазури и газообразующих частиц в теле. Тела, содержащие шаровые глины и бентониты, часто имеют частицы размером +150 и даже +100 меш. Присутствие таких частиц часто носит спорадический характер, поэтому некоторое время можно изготавливать бездефектную посуду. Но в какой-то момент возникнут проблемы.Компании, занимающиеся крупным производством, должны иметь быстрые графики обжига, поэтому им нужно либо использовать фильтр-пресс, либо проводить влажную обработку этих тел для удаления частиц. Или им нужно перейти на более дорогие тела, содержащие только каолины и пластификаторы с высокой степенью переработки. Но у гончаров есть свобода выбора графиков обжига с отложением или медленным охлаждением, и этот единственный фактор может решить даже серьезные проблемы с проколами.

Остерегайтесь частиц железа в шариках из глины

Это частицы большого размера (из сит 70, 100, 140 и 200 меш) из 100 граммов коммерческой глины в виде шариков.Они были запущены для уменьшения конуса 10. Как видите, этот материал является потенциальной причиной появления пятен, особенно в фарфоровых корпусах. Не только разумно проверять наличие крупногабаритных частиц в глинах, но и обжиг этих частиц покажет вам, содержат ли они железо. Экран 200 меш был бы хорошим началом для этого теста, он уловил бы все это.

Шариковая глина, которую вы используете для суспендирования глазури, очень важна!

Я вылил 4 чайные ложки двух глазурей на неабсорбирующую доску для мясников и оставил их на минуту, затем наклонил доску.Тот, что справа, использует глину Gleason Ball, а левый — Old Hickory # 5. Ни в одном из них нет модификатора свойств суспензии. Тот, что справа, осел, и на склоне стекает водянистая верхняя часть. Другой загустел, и все это медленно движется вниз. Ниже я начал их стирать губкой, тот, что справа, липкий. Самое удивительное в этом: эта разница возникает, несмотря на то, что в рецепте всего 7% шариковой глины.

Выгорание углерода в шаровой глине

Сломанный образец шариковой глины, обожженной до конуса 10.Обратите внимание на ядро ​​из черного углерода. Шариковые глины обычно содержат углерод, из-за этого многие из них имеют заметный серый цвет в сыром виде. Обратите внимание, что она не выгорела, несмотря на то, что сама глина все еще довольно пористая, обжиг был медленным, а достигнутая температура была высокой. Шариковая глина обычно составляет не более 30% рецепта тела, поэтому ее возможности сгореть достаточно. Однако некоторые специализированные органы имеют гораздо более высокий процент.

Четыре североамериканские шариковые глины, обожженные при высокой температуре

Верхние стержни пошли на конус 10R, остальные — на конус 11 и 10 окисления (сверху вниз).Это Gleason, Spinks Blend, OM # 4 и NP Blend. Удивительно, что сейчас в печи горят похожие разные шарики из глины. Ясно, что растворимые соли являются проблемой для всех из них (коричневатая накипь). Эти бруски намного чище на тыльной стороне (так как растворимые вещества остались на поверхности на лицевой стороне во время высыхания). Усадка при высыхании, пластичность и зрелость при обжиге также очень похожи.

Белый кажется более гладким, но на самом деле он намного грубее. Почему?

Каолин с крупными частицами (слева) и глиняный шар с мелкими частицами (справа). Испытания DFAC (характеристики сушки) демонстрируют резкую разницу в усадке при сушке и производительности между этими двумя крайними значениями (эти диски сушат с закрытой центральной частью, чтобы создать разница содержания воды для добавления напряжений, вызывающих растрескивание).Оба эти материала кажутся супер-гладкими, на самом деле белый кажется более гладким. Но абсолютные частицы говорят об обратном. Частицы шаровидной глины (серая глина) намного меньше (в десять раз и более). Частицы каолина (белые) более плоские и ложатся как таковые, поэтому он кажется более гладким.

Высокая усадка при высыхании шариковой глины Plainsman A2 (диск DFAC)

Этот испытательный диск DFAC показывает невероятную усадку при высыхании, которую может иметь шариковая глина. Очевидно, что если слишком много этого используется в рецепте для тела, можно ожидать, что это окажет нагрузку на тело во время сушки.Тем не менее, прочность этого материала в сухом состоянии намного превосходит прочность каолина, и при разумном использовании он действительно может улучшить рабочие свойства тела, давая дополнительное преимущество в виде дополнительной прочности в сухом состоянии.

Можно ли измельчить глину в шаровой мельнице и сделать ее более коллоидной? да.

В этом 24-часовом тесте на осаждение на 1000 мл сравнивается измельченный шарик Plainsman A2 размером 10 меш (слева) с шариком из того же материала, размолотым в течение часа (справа). Обозначение 10 меш немного вводит в заблуждение, это агломераты.Когда его помещают в воду, многие из этих частиц разрушаются, высвобождая ультимативы, и он довольно хорошо приостанавливается. Но через 24 часа он не только полностью осел в верхней части, но и на дне образовался тяжелый осадок. Но с измельченным материалом он лишь немного осел, и на дне нет осадка. Очевидно, что с помощью промышленной шаровой мельницы этот материал можно сделать полностью коллоидным.

OM4 Шар глины, обжигаемый от конуса 10R (вверху), 10 вниз до 4 (вниз)

Шариковые глины обычно являются тугоплавкими, ни одна из них не остекловывается.Столбик конуса 10R желтый, потому что он окрашен растворимыми солями, присутствующими в материале. Это очень типично для большинства шариковых глин.

Шариковая глина против каолинового фарфора на конусе 6

Слева: фарфор, пластифицированный с использованием только шариковой глины (Spinx Gleason и Old Hickory # 5). Справа: только каолин (в данном случае Grolleg). Каолины гораздо менее пластичны, поэтому для получения хорошей пластичности обычно требуется бентонит (например, 2-5%). Цвет может быть намного белее, если использовать чистый каолин, но есть и недостатки.Каолины имеют вдвое больший LOI, чем шаровые глины, поэтому существует больше газов, которые потенциально должны пузыриться через глазурь (фарфор из шаровой глины может давать блестящие стеклянные и чистые результаты в прозрачной глазури даже при быстром огне, в то время как чистые каолины могут давать крошечные ямочки в глазури. поверхность глазури, если обжигы недостаточно пропитаны). Каолины, пластифицированные бентонитом, часто сохнут хуже, чем шариковые глины, хотя усадка при высыхании обычно меньше. Как ни странно, даже несмотря на то, что шариковые глины намного тверже и прочнее в сухом состоянии, фарфор, изготовленный с использованием только шариковых глин, часто все же нуждается в некотором количестве бентонита.Если вам не нужен самый белый результат, кажется, что гибрид, использующий оба варианта, по-прежнему является лучшим универсальным и недорогим решением.

Шариковые глиняные и каолиновые испытательные бруски, обожженные бок о бок в результате окисления конуса 9-11 и восстановления 10.

Что бы произошло, если бы вы сделали тело из 50:50 каолина: шаровой глины?

Это было бы безумием от глазури! Он обжигается в конусе 6, и трещины в печи были такими же. Это настолько плохо, что я когда-либо видел. Можно подумать, что в таком высоком процентном содержании шаровой глины содержится достаточное количество кварца, чтобы, по крайней мере, минимизировать образование трещин, но это не так.Это демонстрирует потребность в соответствующем порошке чистого диоксида кремния в керамических изделиях, чтобы обеспечить им достаточно высокое тепловое расширение, чтобы выдавить глазурь при охлаждении, чтобы предотвратить образование трещин. Он также оказался не таким огнеупорным, как я думал, похоже, он будет иметь пористость около 3% на конусе 10.

Порошки из шариковой глины имеют размер минус 200 меш. Правильно? Неправильно!

Это крупные частицы (из сит 79, 100, 140 и 200 меш) из 100 граммов коммерческой глины в виде шариков Глисона.Они были обожжены для конусного окисления 8. Всего 1,5 грамма, это в пределах, указанных в их техническом паспорте, даже несмотря на то, что материал продается как сорт 200 меш. Обжиг образцов показывает, содержат ли частицы железо, которое приведет к образованию пятен на фарфоре и белилах. В данном случае их несколько. Мы проводим этот тест на многих материалах, и это типично для того, что мы видим.

Двухкомпонентный фарфор намного лучше с шариковой глиной, чем каолин

Слева: 65% каолина №6 Плитка и 35% нефелинового сиенита.Он белый, но портит глазурь и имеет пористость 1% (измерено в тесте SHAB). Таким образом, он не имеет фарфоровой плотности. Пластичность очень хорошая. Справа: 65% шаровая глина M23 Old Hickory и 35% нефелиновый сиенит. Глазурь подходит, корпус нулевой пористости (очень плотный) и фантастическая пластичность! Тело слева нуждается в добавлении 20% кремнезема (для предотвращения образования трещин) и на 5% больше нефелина (для уменьшения пористости до уровня фарфора). Но оставшихся 40% каолина будет недостаточно для обработки пластичности (поэтому потребуется бентонит).Корпус справа не нуждается в ремонте, потому что глина для шаров легче флюса с полевым шпатом и содержит собственный природный кремнезем.

Разница в характере обжига каолина и шаровой глины на конусе 10R

Верхний — EP Kaolin, нижний — Old Hickory M23 Ball Clay (эти материалы типичны для своих типов). Эти материалы имеют низкое содержание щелочей (особенно каолина), это отсутствие флюса означает, что они теоретически представляют собой сильно тугоплавкие смеси SiO ₂ и Al ₂ O ₃ .Интересно, что, хотя каолин имеет гораздо больший конечный размер частиц, он сжимается гораздо больше (23% против 14%). Это еще более неожиданно, поскольку он имеет меньшую усадку при высыхании и должен быть более огнеупорным. Кроме того, каолин имеет пористость 0,5% по сравнению с 1,5% шаровой глины. Каолин теоретически должен иметь гораздо более высокую пористость? Более того, оба эти значения неожиданно низкие. Частично это можно объяснить упаковкой частиц, достигаемой за счет мелкого размера частиц.Несмотря на эти наблюдения, их тугоплавкая природа в конечном итоге подтверждается тем фактом, что оба они могут быть обожжены намного выше, и они будут только медленно уплотняться до нулевой пористости.

Предупреждения о вреде для здоровья на мешочке с шариковой глиной

Куски металла, обнаруженные в зараженном грузовике с каолином

Возможно, вы не до конца понимаете, через что приходится пройти производителю глиняного тела, чтобы сделать для вас чистый фарфор. Каждую партию материала, которую они получают, необходимо проверять.Теперь нам нужно проверить каждый поддон. Это третий полуприцеп с загрязненным материалом (глина и каолины наиболее уязвимы). Когда мы позвонили другому производителю, они проверили поставку, и она тоже была загрязнена! Материалы также могут быть загрязнены более крупными частицами глины, которые нарушают поверхность обожженной глазури. Эти куски металла были вытащены магнитами на производственной линии, тысячи ящиков из фарфора превратились в мусор. Возвращать груз слишком дорого, поэтому это просто становится убытком.

Самый чистый каолиновый фарфор по сравнению с фарфором, состоящим только из шариков!

Эти керамические конусы с прозрачной глазурью 6 демонстрируют, насколько белым можно сделать фарфор, если использовать каолины и бентониты белого горения вместо шариков из глины. Оба содержат около 40% глины. В том, что слева, используется новозеландский каолин и пластификатор Veegum, в том, что справа, используются шариковые глины Кентукки (одни из самых белых шариковых глин в Северной Америке) и стандартный бентонит. Оба имеют нулевую пористость. Поверхность глазури на правильной поверхности немного более безупречна (возможно, потому, что у шариковой глины более низкий LOI, чем у каолинов).

Загрязнение лигнитом в изготовленных фарфоровых корпусах

Эти частицы, загрязняющие частицы, попадают на ободок кружки, обожженной бисквитом. Ликнитовые сгорели, но частица железа все еще там (и будет пятнышко в глазури). Остатки лигнита остаются внутри матрицы и могут образовывать точечные глазури. Поскольку шаровые глины плавают на воздухе (поток воздуха уносит более легкие частицы, а более тяжелые возвращаются на повторное измельчение), кажется, что такое загрязнение невозможно.Но оборудование требует бдительности для правильной работы, особенно когда есть давление, чтобы максимизировать производительность. В рудах Теннесси больше угля, чем в рудах Кентукки. Североамериканские производители глиняных корпусов, которые сталкиваются с этим загрязнением поставщиков глины для мячей, обнаруживают, что керамические изделия стали очень малой частью всего рынка глины для мячей, и жалобы не принимаются с такой серьезностью, как в прошлом.

Звенья

Механизмы

Пластичность тела	Шариковая глина — основной пластичный материал, используемый в глиняных телах всех типов.Он намного пластичнее каолина, но также имеет гораздо более высокую усадку в сухом состоянии и более высокое содержание железа. Типичный белый высокотемпературный керамогранит часто состоит примерно по 25% каждого из каолина, шаровой глины, полевого шпата и кремнезема.
Суспендер для глазури	Шариковая глина — это мелкодисперсная глина, которая повсеместно используется в глазури для суспендирования. Если присутствует 15-20%, никакая другая суспензия не требуется.

Тони Хансен

---

---

https: // digitalfire.com, Все права защищены.
Политика конфиденциальности

Керамика La Pipe d’Argile — Типы глины

В природе существует огромное количество самых разных глин. Такое разнообразие объясняется различными геологическими условиями, лежащими в основе формирования глинистых пластов. Различные глины можно смешивать друг с другом. Из этого широкого ассортимента керамист выделяет определенные категории, исходя из схожести пластичности, текстуры, состава и использования.

Каолин

Каолин представляет особый интерес для гончаров.Очень важно производить настоящий фарфор. Слои каолина существуют в Азии, Африке, Северной Америке, а также в Европе, но они гораздо реже, чем слои других типов глин. В Китае белый горящий каолин встречается чаще, чем где бы то ни было на Земле. Он пластичнее, и с ним легче работать, чем с аналогами других стран.

Производство белой керамики началось в Китае в начале династии Хань, за 200 лет до нашей эры. Первоначально китайские гончары изготавливали тела из мягкой и белой глины из каолина.Контроль обжига при температуре примерно до 2300 oF и первая белая керамическая посуда с использованием глиняных тел, сделанных в основном из каолина, существуют в Китае, по крайней мере, с 6 века нашей эры. Постепенно они узнали, как достичь более высоких температур обжига и как модифицировать свои глиняные тела, чтобы получить твердость, белизну и прозрачность настоящего фарфора. Открытие фарфора стало настоящим техническим триумфом в области керамики.

Каолины — это первичные глины, образованные в результате местного разложения полевого шпата.В основном они встречаются в небольших впадинах, а не в обширных слоистых слоях, и относительно свободны от минеральных примесей, таких как железо. Их зерно крупное, и они не пластичны по сравнению с большинством осадочных глин. Чистые каолины очень тугоплавкие, и их температура плавления превышает 3200 oF. В одиночку их очень сложно использовать из-за их низкой пластичности и высокой температуры плавления. Следовательно, каолин редко используется отдельно, добавляются другие материалы, чтобы сделать его более пластичным и снизить его температуру плавления, чтобы получить керамическую посуду.Модифицированный таким образом каолин называется фарфор .

Шариковые глины (очень пластичные глины)

Шариковые глины имеют, так сказать, противоположные свойства, чем каолины. Они входят в состав вторичных или аллювиальных глин. В них больше железа, они более плавкие, более пластичные, а их частицы мельче. Шариковые глины и каолины действительно дополняют друг друга, и их часто смешивают, чтобы получить глиняные тела, которые легче обрабатывать. Хотя они менее чисты, чем каолины, они содержат относительно мало железа и других примесей, а при обжиге при температуре около 2400 oF они приобретают серый или коричневый оттенок, плотные и плотные.

Их нельзя использовать отдельно в керамике из-за их чрезмерной усадки, которая может достигать 20% при обжиге до температуры созревания. Их используют в дополнение к другим глинам для повышения их пластичности. При изготовлении фарфоровых тел их добавление к пасте необходимо для исправления недостатка пластичности каолина. Однако при более высоком количестве, чем 15%, существует риск появления серого или коричневого цвета.

Необожженные глины обычно темно-серые из-за присутствия углекислого вещества.Этот углерод, полностью сгоревший в печи, не влияет на цвет обожженного тела. Такая глина более пластична, поскольку в ней больше углерода. Однако некоторые шариковые глины содержат мало углерода и в своем естественном состоянии являются полностью белыми.

Шариковые глины используются для производства самых разнообразных продуктов. В Соединенных Штатах их добывают из важных пластов в Теннесси и Кентукки.

Огненные глины

«Огненные глины» не являются разновидностью глины, так четко определяемой как каолин или шариковая глина.Название «огненная глина» указывает на то, что они являются огнеупорными или устойчивыми к нагреванию. Некоторые из них очень пластичны, другие — нет, и их цвет после обжига может меняться. Глина, которая не плавится и не деформируется при 2700 oF, называется «огненной глиной». Тот факт, что одна глина является огнеупорной или устойчивой к нагреванию, в основном указывает на то, что она относительно чиста и не содержит железа, хотя многие огненные глины горят коричневым или каштановым цветом из-за небольших концентраций минералов железа.

Огненные глины используются для производства различных изделий, особенно огнеупорного кирпича и других изделий для печей, котлов и тиглей.Металлургическая промышленность меди, чугуна и стали зависит от использования доменных печей, которые покрыты огнеупорным кирпичом, который может поддерживать температуру плавления этих металлов.

Некоторые используют эти глины в дополнение к керамической посуде или другим глинам, предназначенным для производства кассет и другого оборудования для обжига, чтобы повысить их устойчивость к нагреванию. Огненные глины могут придать керамогранитным пастам большую шероховатость или желаемое зерно. Они также используются для заполнения трещин вокруг ворот печей, изготовления пирометрических конусов и стабилизации загрузочных плит в печах.

Керамика

Керамическая глина — это пластичная, вторичная или осадочная глина, остекловывание которой достигается при температуре от 2200 до 2400 ° F. После обжига их цвет меняется от серого или светло-серого до темно-серого или коричневого. Они сильно различаются по пластичности и температуре обжига, и нет четкого различия между огнеупорной глиной и керамической посудой. Фактически, классификация типов глины больше зависит от ее использования в керамике, чем от ее истинной химической или физической природы или от ее геологического происхождения.Та же самая глина может очень хорошо использоваться в качестве огнеупорной глины, для изготовления огнеупорного кирпича и для производства керамогранита, обожженного при высокой температуре.

Многие глины можно использовать для производства керамогранита без каких-либо модификаций. Они могут обладать необходимой пластичностью для точения и отображать характерные особенности керамогранита при сушке и обжиге. Небольшие мастерские прошлого века, производившие керамическую посуду, обычно использовали глиняные тела, извлеченные в этом районе и приготовленные без добавления каких-либо других материалов.Этот вид изделий из натурального керамогранита может давать очень приятные цвета и текстуры и хорошо воспринимает шликеры и глазури для керамогранита, обожженного при высоких температурах.

После настоящего фарфора керамогранит является вторым по изысканности и изысканности традиционным ремесленным гончарным изделиям. Эти глины прочные, плотные и плотные, и из-за очень схожих физических свойств глазурей и тел их глазури хорошо прилегают к их гончарным изделиям.

Фаянс

Большинство природных глин можно назвать фаянсовыми или обыкновенными глинами.Эти глины содержат достаточно железа и других минеральных примесей, чтобы стать плотными и твердыми при обжиге при температуре от 1750 до 2000 ° F. Это самая легкая для обжига глина, даже рудиментарные печи, работающие на древесине или соломе, могут достичь этих относительно низких температур. Таким образом, вся примитивная керамика всегда была сделана из этого вида глины. В естественном состоянии они серые, зеленоватые, красные или коричневые из-за содержащегося в них оксида железа.

Обожженные, их цвет меняется от розового до черного, проходя мимо всех разновидностей желтого, красного и коричневого цветов, в зависимости от качества каждой глины и условий обжига.В большинстве керамических изделий в мире используется эта глина; Из этой глины делают кирпичи, черепицу, керамические трубы и другие подобные изделия. Обычные красные глины могут быть очень пластичными, даже слишком пластичными и липкими, чтобы их можно было использовать отдельно, иногда наоборот из-за наличия песка или мелких камней. Гончары будут искать мягкую и пластиковую глиняную посуду, которую они могут модифицировать, добавив немного песка или непластичной глины. Производители кирпича будут искать менее мелкие тела, содержащие песок и другие непластические обломки, которые они смогут прессовать, сушить и сжигать без опасности деформации, растрескивания или чрезмерной усадки.

Глиняная посуда — самая распространенная из всех традиционных ремесленных гончарных изделий. Это глиняное тело намного мягче и пористее, чем другие гончарные изделия, и впитывает больше жидкости, чем любая другая керамика. Некоторые глазури, используемые для фаянса, содержат токсичный свинец в качестве флюса и из-за значительных различий в консистенции и свойствах глазури легче отслаиваются.

На поверхности Земли присутствует большое количество обычных красных глин. Хотя большая часть керамики непригодна для использования из-за наличия обломков кальцита (известняк) или некоторых других щелочных и растворимых солей, остаются огромные запасы хорошей глиняной посуды для производства обычных товаров.

Фарфор (китайская глина)

Гончарный фарфор никогда не бывает натуральным глиняным телом. Он в основном состоит из каолинов, смешанных с небольшим количеством шариковой глины для повышения его пластичности и измельченного полевого шпата для снижения температуры его созревания. Настоящий полупрозрачный фарфор обжигается при температуре от 2300 до 2550 ° F. Некоторый особый очень жидкий фарфор, содержащий больше каолина и меньше флюса, обжигается при гораздо более высоких температурах.

Настоящий белый полупрозрачный фарфор — лучшее из всех гончарных изделий.Он очень плотный, твердый и впитывает гораздо меньше жидкости, чем любое другое керамическое тело. Специально разработанные глазури для определенного фарфора очень хорошо прилегают к его телу, когда его обжигают до созревания одновременно с глиняным телом.

[Главная страница] [Изготовление] [Фарфор] [Распродажа] [Керамика] [Лампы] [Цех]

СОСТАВ СТЕКЛА | Glendale Community College

СТЕКЛО — это стекло, которое было модифицировано для плавления на глине.Химическое название стекла — ДИОКСИД КРЕМНИЯ (Si0 ₂ ) . Обычные названия для стекла — кремнезем, песок, кварц и кремень. Диоксид кремния — один из наиболее распространенных минералов, входящих в состав Земли, и его можно легко найти в большинстве частей мира. Однако стекло нельзя использовать отдельно для глазури, потому что его температура плавления составляет 3100 ° F, что делает его непригодным для использования в качестве чистого компонента. Это просто потому, что температура плавления наших глин, даже самых обжиговых глин, таких как керамика и фарфор, намного ниже этой.Таким образом, глина расплавилась бы в печи задолго до самой глазури. Следовательно, необходимо внести изменения в кремний кремний, чтобы снизить его температуру плавления.

ПОТОКОВ — это химические вещества, добавляемые к кремнезему для понижения его температуры плавления. Флюсы включают большую группу минералов, и одна из немногих общих черт, которые у них есть, — это более низкие температуры плавления по сравнению с кремнеземом. Поскольку глазури с низкой температурой пламени требуют большего плавления, они обычно содержат более высокий процент ФЛЮСОВ по сравнению с КРЕМНИЕМ, чем глазури высокой степени обжига, используемые для керамической посуды и фарфора.Проще говоря, чем больше флюса добавлено в глазурь, тем ниже будет температура плавления.

Кроме того, есть третий класс ингредиентов, которые необходимо добавлять в глазурь для получения приемлемого результата. Поскольку глазурь наносится на бисквитную посуду, которая будет подвергаться дополнительной усадке во время глазуровочного обжига, сама глазурь должна «усадиться», чтобы соответствовать бисквиту, на который она наносится. Керамический материал, который, как мы уже знаем, дает усадку, — это сама ГЛИНА. Итак, количество CLAY , называемое порцией ALUMINA , добавляется к глазури для достижения этой существенной усадки.Помните, что обобщенная формула глины — это кремний, оксид алюминия, вода и различные примеси. Таким образом, добавление глинозема к глазури в виде глины фактически вводит две из трех основных частей функциональной глазури: кремнезем и глинозем.

Вкратце: все ОЧКИ состоят из трех компонентов:

SILICA — формовщик стекла

ALUMINA — часть, которая «усаживается, чтобы соответствовать» глине

FLUX — для понижения температуры плавления ингредиентов с более высокой температурой

ОГНЕУПОРНЫЕ ИНГРЕДИЕНТЫ — это ингредиенты с высокой температурой плавления, такие как кремнезем.

и ГЛИНЫ.

ИСТОЧНИКИ КРЕМНИЯ В ФОРМУЛЯЦИИ ГЛАЗИ

КРЕМНЕМ

добавляется в глазури путем добавления таких составов, как: КРЕМНИЙ, ШАРОВАЯ ГЛИНА, КАОЛИН и FELDSPAR. ШАРОВАЯ ГЛИНА — это обычно используемая глина для глазурей и глиняных тел, а также источник кремния и глинозема. КАОЛИН — еще одна широко используемая глина очень белого цвета, используемая в глазури и, в частности, в рецептурах фарфоровых глин. FELDSPAR, вероятно, является наиболее часто используемым ингредиентом глазури.Это природный минерал, полученный из гранита. Это источник кремния, глинозема и относительно меньшего размера.

количество FLUX.

ИСТОЧНИКИ АЛЮМИНИЯ В ФОРМУЛЯЦИИ ГЛАЗИ

АЛЮМИНА добавляется в глазури путем добавления ШАРОВОЙ ГЛИНЫ, КАОЛИНА и FELDSPAR.

(обсуждалось выше).

ИСТОЧНИКИ ПОТОКА В ФОРМУЛЯЦИИ ГЛАЗИ

FLUX добавляется в глазурь с помощью самых разных составов, некоторые из которых перечислены в

.

re:

• ПОТОКОВ СЛАБЫХ ПОЖАРНЫХ ГЛАЗУРИ — оксид или карбонат свинца, бура, борат герстлея, промышленные фритты и многие другие.

• HIGH FIRE GLAZE FLUXES — белил (карбонат кальция), доломит (карбонат кальция / магния), костная зола (оксид кальция), карбонат бария, органическая зола, большинство окрашивающих оксидов, полевой шпат (содержит некоторое количество флюса) и многие другие. другие.

A ОСНОВНОЕ СТЕКЛО представляет собой смесь трех основных групп: КРЕМНЯ, ФЛЮС И ГЛИНОЗЕР.

Базовая глазурь прозрачная или белая. Все цветные глазури получают из красителей.

к базовой глазури.

Вот типичная формула базовой глазури:

HIGH ALUMINA MAT Конус 10 (сокращение от 2350 ° F)

Полевой шпат 48,9% (SI, AL, FLUX)

Каолин 25,1% (SI, AL)

Доломит 22,4% (FLUX)

Уайтинг 3,6% (FLUX)

100,0%

ПРИМЕЧАНИЕ: Присутствуют все три категории основных ингредиентов глазури. Из этого анализа мы не знаем, присутствуют ли они в правильных пропорциях или нет.Это потребует количественного анализа, выходящего за рамки этого класса. Если вас интересуют дальнейшие исследования, прочтите текст Сьюзан Петерсон «Ремесло и искусство из глины». ГЛАВНЫЙ РАСЧЕТ — это курс, предлагаемый здесь, в Glendale College, который обеспечивает углубленное изучение в этой области.

BASE GLAZE будет белым или прозрачным, если не будут добавлены красители.

Ингредиенты обладают несколькими характеристиками, которые делают их пригодными для использования в глазури, помимо того, являются ли они источниками кремния, флюса и глинозема.Очевидно, нам нужно найти источники, которые НЕДОРОГОЕ . Кроме того, мы ищем ингредиенты NON TOXIC . Свинец, например, недорогой и отличный флюс, но он настолько токсичен, что его больше не используют. Третье требование заключается в том, что потенциальный ингредиент глазури должен быть НЕРАСТВОРИМО в воде. Это связано с тем, что глазурь наносится на кусок бисквитного бисквита в виде жидкой ВЕСЫ материалов в воде. После окунания вода в глазури впитывается пористым бисквитом, оставляя нерастворимые глазури на поверхности горшка.Таким образом, вода служит только АВТОМОБИЛЕМ для нанесения глазури на бисквит. Если бы ингредиент глазури был РАСТВОРИМЫМ в воде, он попал бы вместе с водой в бисквит, а не отложился бы на поверхности. Предположим, что этот растворимый ингредиент представляет собой ПОТОК — тогда ПОТОК будет перемещаться с водой в бисквит, оставляя глазурь. Таким образом, биск плавится, а глазурь — нет. В каком-то смысле вы бы вывернули горшок наизнанку. Поэтому все глазури должны быть НЕРАСТВОРИМО в воде.

Если химическое вещество входит в состав НЕДОРОГО, НЕТОКСИЧНО, НЕРАСТВОРИМО и является источником кремнезема,

FLUX OR ALUMINA, можете поспорить, что мы используем его в составе глазури.

ВЕРНУТЬСЯ К НАЧАЛУ СТРАНИЦЫ

Ball Clay — обзор

2.5 Инфильтрационное литье

При инфильтрационном литье неорганические / органические частицы или полые шары низкой плотности накапливаются в форме или предварительно сформованный пористый продукт помещается в форму, а затем расплавленный металл проникает в созданные в нем промежутки. Пористые металлы получают после удаления скоплений или предварительно сформованного тела [1,5,8,9], и их удаление осуществляется растворением в растворителе или процессом термообработки.Неорганические частицы с термостойкостью и растворимостью могут использоваться для такого типа скоплений, как частицы NaCl. Неорганические материалы, такие как воздушные частицы глины, обожженные глиняные шарики, песчаные шарики, пеноматериалы из стеклянных шариков и полые шарики из оксида алюминия, также могут быть использованы в качестве скоплений, и с их помощью будут получены пористые композиты. Если проникновение и затвердевание расплава происходит достаточно быстро, полимерные шарики могут быть приняты и может быть применено положительное или отрицательное давление.

Пористый Al, Mg, Zn, Pb, Sn и чугун могут быть получены этим методом в форме губок [1,5].Детали заданной формы могут изготавливаться с использованием пресс-формы заданной геометрии. Однако при наличии поверхностного натяжения жидкого металла (особенно жидкого алюминия) быстрое проникновение расплавленного металла в промежуточные пространства не может быть достигнуто. Проблемы смачивания также могут привести к незаполненным промежуткам. Чтобы предотвратить это явление, в промежуточных пространствах может быть создано состояние вакуума, чтобы создать отрицательное давление, или давление приложено к расплаву для облегчения инфильтрации расплавленного металла.Более того, чтобы предотвратить преждевременное затвердевание расплава, можно использовать предварительный нагрев скоплений или перегретого расплава, особенно в условиях, когда скопления имеют более высокую удельную теплоемкость или давление инфильтрации низкое.

Инфильтрационная отливка может подвергаться давлению с помощью сплошной прессовой головки (рис. 2.16), отливки с газом, перепадом давления и вакуумным отсосом [15]. Качество металлической пены, полученной с помощью дифференциального давления и вакуумного отсоса, является высоким, изделия обладают хорошими механическими свойствами благодаря большому расстоянию проникновения металлической жидкости и плотному металлическому каркасу.

Рисунок 2.16. Принципиальная схема инфильтрационного литья.

Частицы соли можно смыть водой, песок удаляется во время термического разложения связующего, а полимерные шарики удаляются реакцией пирогенизации. Более высокая плотность наложения может быть достигнута с помощью вибрации. Многослойная плита может быть получена путем пропитки расплава в предварительно сформованной детали, вставленной между двумя металлическими листами, и путем образования металлургической комбинации из-за плавления поверхности оболочки.Предварительно спеченные продукты помещаются в форму, и пористая сердцевина будет производиться вместе с отливкой структуры вне оболочки.

Одним из преимуществ использования предварительно отформованных деталей является точный контроль распределения пор по размерам. Распределение будет определяться размером частиц наполнителя. На рис. 2.17 показана морфология пористого алюминия, полученного методом инфильтрационного литья, при котором наполнители были полностью удалены.

Рисунок 2.17. Пористый алюминий, полученный методом инфильтрационного литья: (а) вспененный алюминий с открытыми ячейками плотностью 1.1 г / см ³ [5]; (б) пористый Al с пористостью 76,0% и 84,3% [37].

Водорастворимые частицы хлорида натрия (NaCl) обычно используются для изготовления предварительно отформованной формы из-за рассмотрения источника, стоимости и растворения в воде [38]. NaCl представляет собой тип белых кристаллов с плотностью 2,16 г / см ³ , температурой плавления 804 ° C и температурой кипения 1413 ° C, а также он растворим в воде. Перед применением его необходимо предварительно обработать, чтобы удалить кристаллическую воду; в противном случае он взорвется и рассыплется при нагревании до определенной температуры.Следовательно, крошащийся NaCl блокирует промежутки в предварительно отформованной форме и заставляет форму менять форму. Поэтому обезвоженные частицы NaCl перед использованием хранятся в эксикаторе. Фосфат калия (K ₂ HPO ₄ ) — это другой вид соли, растворимый в воде, плотностью 2,564 г / см ³ и температурой плавления 1340 ° C. Как и в случае с NaCl, предварительная обработка применяется к K ₂ HPO ₄ , но при гораздо более высокой температуре. Следовательно, температура плавления сплавов для пропитки K ₂ HPO ₄ также выше, чем у NaCl.Горючие частицы (например, обрезки древесного угля с прочностью чугуна) должны использоваться в защитной атмосфере. Предварительно сформованные частицы нелегко деформировать и сгорать при высокоскоростной инфильтрации. Частицы могут быть удалены посредством высокотемпературной обработки после пропитки и затвердевания, после чего могут быть получены металлические пены с открытыми ячейками. Кроме того, чтобы удалить преформу с последующей обработкой, обработка должна быть непрерывной [15].

Если для изготовления предварительно отформованной формы используются нерастворимые частицы вместо водорастворимых частиц, частицы запечатываются в затвердевших металлах, и полые поры становятся изолированными [20].Если жидкий металл отливают под давлением в трехмерную сетчатую керамику с полым каркасом, поры в металлокерамических пористых композитах в основном состоят из исходных полых частей в керамических каркасах.

Сообщалось о получении пористых Al и Al сплавов методом инфильтрационного литья [31,38,39]. Трехмерные сетчатые пористые алюминиевые сплавы с различными размерами пор и пористостью могут быть получены методом литья под давлением [39]. Во время этого процесса расплавленные металлы заливаются в предварительно отформованную форму, и прикладывается давление, чтобы заставить жидкий металл проникать в промежуточные пространства, и после затвердевания металла получается композит из предварительно отформованных частиц.Получают пену из сплава Al-12% Si с максимальными размерами Ф100 мм × 100 мм, размером пор 0,5 — 1,6 мм и пористостью 60-80%. Предварительно сформованную деталь получают путем смешивания композитных солевых частиц со связующим и воды, прессования в графитовой форме и спекания. На рис. 2.18 показана установка для литья под давлением с инфильтрацией. Предварительно сформованная деталь помещается на дно металлического цилиндра и нагревается до 450 ° C путем нагревания сопротивлением. Сплав Al-12% Si плавится, очищается, очищается от шлака и, наконец, заливается в металлическую форму.После этого головку пуансона быстро прижимают, чтобы выдавить жидкий металл в промежутки, а затем выдерживают при постоянном давлении в течение 15 мин. После затвердевания металла получают предварительно отформованный композит литой детали. Наконец, пористые металлы образуются после растворения частицы соли в предварительно сформованной детали.

Рисунок 2.18. Принципиальная схема инфильтрационного литья под давлением. 1 — масляный цилиндр; 2 — столб; 3 — верхний стол; 4 — верхний шаблон; 5 — пуансон; 6 — металлическая форма; 7 — сборный; 8 — плинтус пористый; 9 — нижний стол; 10 — раздаточная печь; 11 — ручная ручка; 12 — манометр гидравлический; 13 — регулятор температуры; 14 — плавильная печь.

Предварительно сформованные частицы имеют форму треугольников с ограниченными контактными площадями, поэтому поры имеют больше краев и углов. При дальнейшем обжиге края и углы пор исчезают, а площади соприкосновения увеличиваются. Эти условия благоприятны для получения пористого алюминия с гладкой поверхностью пор и взаимосвязанными порами. Расплавленные связующие собираются и стекают в зону контакта частиц, создавая поверхностное натяжение и приводя к гладкому соединению.