Глины и их классификация: Глины: свойства, классификация, применение

Чтобы произвести керамические изделия различного типа и назначения необходимо использовать природные материалы, или как их называют – глинистое сырье. Тип материала подбирается в зависимости от вида будущего изделия – гончарное или фарфоровое, фаянсовое или строительное, либо же отделочное.

На сегодняшний день глинистое сырье – в соответствии с ГОСТом 9169-59 – можно разделит на 4 основные группы:

•  Глины
•  Каолины
•  Сланцевые глины
•  Сухари

Сланцы и сухари, когда соприкасаются с водой, не образуют консистенции теста, потому не применяются в гончарном деле.

Эти 4 группы, в зависимости от ряда свойств и состава, делятся на несколько подгрупп. К примеру, в зависимости от количества глиноземов (окиси алюминия) в прокаленном состоянии:

•  Высокоосновной тип (более 40 %)
•  Основной тип (от 40 до 30 %)
•  Полукислый тип (от 30 до 15 %)
•  Кислый тип (менее 15 %)

По степени огнеупорности:

•  Плавящиеся при температуре 1580 градусов и более, огнеупорные
•  Тугоплавкие, которые плавятся при температуре от 1580 до 1350 градусов
•  Легкоплавкие, которые плавятся при температуре ниже 350 градусов

Учитывая степень пластичности и связуемости:

•  Связующий материал, образующий формуемое тесто, если добавить нормальный песок в консистенции около 50 %
•  Пластичный материал, который образует формуемое тесто с добавкой чистого песка в консистенции от 50 до 20 %
•  Тощий материал, который образует формуемое тесто с добавкой песка менее 20 %
•  Сланцы и сухари, которые и вовсе не могут образовать формуемое тесто

Тем не менее, данная классификация видов глин не может дать полного образа будущего изделии.

•  фарфоровая глина
•  фаянсовая глина
•  беложгущаяся глина
•  кирпичная и черепичная глина
•  трубочная глина
•  клинкерная глина
•  капсульная глина
•  терракотовая глина 

Клинкерная глина получается из массы на основе тугоплавкой и огнеупорной видов глин, а также в сочетании с полевым шпатом. Произведенные из такой массы изделие называют «каменный товар». типичный тонкокаменный товар (высококачественный) это образец английских изделий Дж. Веджвуда, относящиеся к 18 веку. Отличительной особенностью данных изделий являются барельефная декорировка поверхности ваз, бортиков тарелок и так далее, арабесками и мелкими фигурами в одной цветовой гамме на общем фоне изделия, выполненного в другом цвете.

В городке Мобеж (Франция) такие изделия появились в 17 веке, Польша и Силезия – 16 век, Германия – средние века. Изделия, произведенные во Франции, разделяют на тонкие и обыкновенные. Но все эти изделия производятся в условиях высокого температурного режима при обжиге – 1230 – 1285 градусов.  

• Примеси в гончарной глине
• Вспомогательные инструменты гончара

Классификация глин

В последние годы в специальной литературе появилась несколько измененная классификация глин по признаку пластичности. В ней выделяются связующие глины, пластичные, непластичные и тощие.

Самыми высокими показателями обладают связующие глины, которые сохраняют способность образования пластичного теста даже при добавлении больше 50% непластичных компонентов. У пластичных глин этот показатель составляет до 50%. Тощие глины теряют пластические качества в случае, когда примеси превышают 20%.

Непластичные глины характеризуются тем, что вообще не образовывают пластичное тесто. У гончаров существует такое понятие, как границы пластичности. Верхняя характеризуется содержанием в глине такого количества влаги, при котором она начинает растекаться. При нижней границе влаги в глине настолько мало, что тонкие валики или нити, скатанные из глины, не соединяются друг с другом.

На гигроскопические способности глины влияет другое ее важное качество — пористость, которая определяет способность глины к поглощению или испарению воды. Концентрация в глине влаги определяет такие свойства, как набухание и усадка.

Набуханием специалисты называют увеличение глины в объеме, при ее смешивании с водой, степень которого определяется минеральным и зерновым составом глин.

Процесс уменьшения размеров изделия без изменения формы в процессе его высушивания именуется усадкой. Существуют два основных вида усадки: воздушная и огневая.

Первая происходит при высушивании перед обжигом и варьируется от 1 до 15%. Вторая значительно выше. При обжиге изделие может уменьшиться до 25% от первоначального «сырого» объема.

Жирные глины при замешивании требуют большего количества воды и соответственно дают большую усадку при обжиге и сушке. Тощие глины, напротив, вбирают меньшее количество влаги, зато меньше теряют в объеме и трескаются в процессе дальнейшей обработки.

Однако уменьшение размеров и объема изделия в процессе обжига и сушки зависит не только от степени влажности, но и от состава минералов этого глинистого вещества, а также дисперсности входящего в состав глины частиц. Одним из главных способов снижения усадки является добавление различных отощителей, специального песка.

Спекаемость глин представляет собой способность глины при обжиге образовывать черепок, то есть твердое, камнеподобное тело, обладающее высокой химической устойчивостью и механической прочностью.

Определяют степень спекания, состав глинистой массы и температурный режим обжига. Последний у разных глин варьирует от 500 до 1500°С. Индикатором степени спекания является температура обжига в 1350 °С.

Если в результате получается черепок, имеющий водопоглощение не больше 2%, его относят к сильно спекающимся, не больше 5% — средне спекающимся, имеющим водопоглощение больше 5% — к неспекающимся. Качество спекаемости определяет способность сосудов из тех или иных глин удерживать воду.

Способность глины выдерживать без расплавления воздействие высокой температуры называется огнеупорность. Температура плавления зависит от дисперсности, химического состава и наличия примесей, в том числе особых компонентов — флюсов, представляющих собой специальные легкоплавкие стекла.

По этому признаку глины подразделяются на:

• легкоплавкие глины, имеющие температуру плавления меньше 1350°С;
• тугоплавкие глины, имеющие температуру плавления от 1350 до 1600°С;
• огнеупорные глины, имеющие температуру плавления от 1600 до 1700°С;
• высокоогнеупорные глины, температура плавления которых больше 1700°С.

Кроме перечисленных свойств, определенное значение при подборе глин для различных производственных целей и задач имеют адсорбционные свойства, т. е. способность глин притягивать из окружающей природной среды и сохранять на поверхности глинистого минерала различные молекулы и ионы. Адсорбционное свойство глин имеет прямую зависимость от дисперсности и состава. Самыми активными адсорбционными свойствами обладают глины, сформированные при разрушении вулканических туфов.

Сфера применения человеком различных глин очень разнообразна. Для разных видов изделий применяются разные по своему составу глины. Некоторые глины используют в чистом виде, другие подвергают предварительным операциям: просеиванию, смешиванию разных сортов, введению добавок и другим операциям.

Природные глины могут иметь самые разные исходные цвета: белый, голубой, серый, синий, темно-синий, зеленовато-бурый, желтый, красный, коричневый, черный и многие другие. Многообразие цветовой гаммы определяется минеральным и химическим составом глин, а также наличием и количеством присутствующих в них примесей.

Самыми распространенными в природе видами глин являются: белые (каолин, или огнеупорная глина, и белая, или майоликовая), красные, пористые и каменные, а также сланцеватые и мергелевые глины.

Например, наличие окислов железа сообщает глине оттенки красно-коричневых и фиолетовых тонов цветовой гаммы, бурый железняк — желтых, оксиды марганца придают глинам буроватость, органические вещества — темные цвета, такие как черный, серый и темно-серый. Гидрослюдистые глины часто окрашены в голубой или зеленый цвет.

Очень часто в процессе обработки глина кардинально меняет свой цвет. В результате обжига сырая темно-серая глина может стать почти белой, а также наоборот.

В зависимости от цвета обожженного черепка выделяют следующие разновидности глин: бело-жгущиеся (после обжига получается черепок белого цвета), светло-жгущиеся (светло-желтый или светло-серый черепок), темно-жгущиеся (черепок красного или коричневого оттенков).

Различные добавки, использование определенных технологических приемов делают исходный цвет глины признаком вторичным.

В местах скопления больших залежей того или иного вида глин получили распространение определенные виды растений, которые стали своеобразным индикатором для их поиска.

Классификация типов глины — ArtMolds

Этот раздел представляет собой введение в различные семейства глин, которые доступны художникам, моделистам, скульпторам и керамистам, и их применения.

Глины на масляной основе изготавливаются из различных комбинаций масел, восков и глинистых минералов. Потому что масла не испаряются, как вода. Глины на масляной основе остаются пластичными даже при длительном хранении в сухой среде. Изделия из глин на масляной основе нельзя обжигать, поэтому они не являются керамикой. Поскольку вязкость масел уменьшается с повышением температуры, на пластичность влияет нагревание или охлаждение глины. Глины на масляной основе можно нагреть, расплавить и затем залить.

Глины на водной основе . Первоначально разработанная для использования в лепке моделей аниматроников Диснея, глина WED (Walter E. Disney) представляет собой чрезвычайно универсальную глину на водной основе со свойствами, подобными многим из самых популярных сегодня глин на масляной основе. Он гладкий, медленно сохнет, чрезвычайно податлив и отлично подходит для скульпторов, которые ищут среду для «быстрой лепки». Глина WED по-прежнему широко используется профессионалами индустрии развлечений для изготовления масок, моделирования, макетов и крупномасштабных скульптур. Как и любую глину на водной основе, глину WED необходимо поддерживать во влажном состоянии, желательно с помощью пульверизатора или влажного полотенца. Саран обертывание также широко используется. Он не предназначен для стрельбы.

Полимерные глины – это тип пластилина для лепки на основе полимера поливинилхлорида (ПВХ), который может затвердевать. Полимерная глина обычно используется для изготовления предметов искусства и ремесел, а также в коммерческих целях для изготовления декоративных деталей. Произведения из полимерной глины теперь можно найти в крупных музеях. Полимерная глина остается работоспособной до тех пор, пока она обычно не затвердеет при температуре от 265 F (129 C) до 275 F (135 C) в течение 15 минут на ¹ ⁄ ₄ дюймов (6,4 мм) толщины. Эта температура значительно меньше, чем для минеральных глин и может быть достигнута с помощью домашней печи. Глина не дает усадки при затвердевании. Марки полимерной глины включают Fimo, Sculpey, Premo, Cernit, Formello, Modello, Du-Kit и Kato Polyclay. Безопасность полимерной глины вызывает озабоченность, особенно в связи с долгосрочными последствиями воздействия некоторых фталатных пластификаторов, которые классифицируются как эндокринные разрушители.

Пластилин для теста — представляет собой пластилин для лепки, который может быть съедобным или несъедобным и напоминает продукт PlayDoh®, и часто фактически называется пластилином . Пластилин легко приготовить дома как в приготовленном, так и в сыром виде, и он дешевле, чем некоторые другие виды глины. Они сделаны из таких ингредиентов, как мука, кукурузный крахмал, винный камень, масло и вода. Они могут быть окрашены при изготовлении, например, пищевым красителем или после добавления красителя.

Одним из полезных свойств пластилина для лепки из теста является то, что оно многоразовое, хотя, например, в случае с пряничным домиком для закрепления и сохранения формы используется выпечка. Изделия на основе муки, в том числе PlayDoh®, в котором четко указано, что оно предназначено для использования и повторного использования, а не для изготовления долговечных изделий, имеют тенденцию трескаться при высыхании.

Керамические глины подразделяются на пять классов; глины фаянсовые, глины керамические, шаровые, огнеупорные и фарфоровые. Три наиболее часто используемые керамические глины — это керамические глиняные тела, керамические глиняные тела среднего обжига и керамические глиняные тела высокого обжига. Все три доступны на рынке во влажной, готовой к использованию форме. Глиняные тела также можно получить, смешав сухие глины и добавки с водой, чтобы создать желаемое глиняное тело.

• Глины для фаянса — одни из первых глин, используемых гончарами, и это самый распространенный тип глины. Глины легко обрабатываются и могут быть липкими. Глины для фаянса содержат железо и другие минеральные примеси, благодаря которым глина достигает оптимальной твердости при температуре от 1745°F до 2012°F (950°C и 1100°C).
• Керамические глины — пластичны и во влажном состоянии часто становятся серыми. Их обожженные цвета варьируются от светло-серого и желтовато-коричневого до средне-серого и коричневого. Цвет обожженных изделий во многом зависит от типа обжига.
• Глины шариковые — нельзя использовать сами по себе из-за чрезмерной усадки при сушке и обжиге. Однако они чрезвычайно полезны при добавлении к другим глинам для повышения удобоукладываемости и пластичности.
• Огнеупорные глины — сильно различаются по своим характеристикам. Отличительной чертой является их высокая дальность стрельбы. Они созревают при температуре около 2696°F (1500°C). Хотя они относительно свободны от минеральных примесей, они, как правило, имеют пятна железа, которые после обжига придают пятнистый вид.
• Глины каолиновые — в связи с их минеральной чистотой каолиновые глины используются для изготовления фарфора. Хотя каолиновые глины имеют некоторый диапазон цветов, все они очень светлые. Во влажном состоянии они будут светло-серыми и будут гореть в диапазоне от очень светло-серого или желтовато-коричневого до почти белого и белого.

Бумажные глины иногда называемые фиберглина представляет собой любую глиняную массу, в которую добавлено переработанное целлюлозное волокно (наиболее распространенной является бумага). Глиняные тела из глины, терракоты, керамики, фарфора и костяного фарфора можно превратить в бумажную глину. Волокно увеличивает прочность на растяжение сухой глины и позволяет выполнять соединения «сухое-сухое» и «мокрое-сухое». Коммерческие бумажные глины высыхают на воздухе до твердой, легкой скульптуры с минимальной усадкой в ​​процессе сушки. Бумажная глина может использоваться в качестве необожженного тела в ремеслах и изготовлении кукол. Используется в керамических художественных мастерских как скульптурная и функциональная гончарная мастерская. Коммерчески бумажная глина используется для замедления коробления глины, уменьшения веса глиняных предметов и снижения стоимости производства глиняных предметов за счет замены части глины бумажными волокнами, которые стоят дешевле. Это обычная практика в производстве кирпича.

Пластинин или пластиллина глина

WED Clay

Полимерная глина

ТОН ГЛЕВ

ГЛАНА КЛАЙСКА

. Что представляет собой Клай. , твердый землистый материал, пластичный во влажном состоянии и затвердевающий при нагревании, состоящий в основном из гидратированных силикатов алюминия и широко используемый в производстве кирпича, черепицы и гончарных изделий.

Мелкозернистый, связный, природный землистый материал; пластик при достаточном увлажнении; твердый при высыхании; остекловывается при нагревании в печи до достаточно высокой температуры; используется при производстве кирпича, т.к. заполнение стен , и как мазок в мазок.

Глина представляет собой природный алюмосиликат, состоящий в основном из мелкозернистых минералов. Глинистые отложения в основном состоят из глинистых минералов, подтипа филлосиликатных минералов, которые придают пластичность и затвердевают при обжиге или сушке; они также могут содержать различное количество воды, захваченной в минеральной структуре за счет полярного притяжения. Органические материалы, не придающие пластичности, также могут входить в состав глинистых отложений. Глины отличаются от других мелкозернистых почв различиями в размерах и минералогическом составе. Илы, которые представляют собой мелкозернистые почвы, не содержащие глинистых минералов, как правило, имеют более крупный размер частиц, чем глины, но есть некоторое совпадение как по размеру частиц, так и по другим физическим свойствам, и существует множество природных отложений, которые включают как ил, так и глины. Различие между илом и глиной зависит от дисциплины. Геологи и почвоведы обычно считают, что разделение происходит при размере частиц 2 мкм (глины мельче илов), седиментологи часто используют 4-5 мкм, а коллоидные химики — 1 мкм. ^[1] Инженеры-геотехники проводят различие между илом и глиной на основе свойств пластичности грунта, измеренных с помощью пределов Аттерберга. Согласно стандарту ISO 14688 частицы глины имеют размер менее 2 мкм, а ил крупнее.

Полный обзор его классификации:

Глина, природный землистый материал, состоящий из очень мелких частиц выветренной породы. Частицы глины имеют диаметр менее 0,00015 дюйма (0,004 мм), что намного меньше частиц песка. Сухая глина обычно порошкообразна и кажется маслянистой при растирании между пальцами. При смешивании с водой глина становится пластичной, т. е. легко поддается формовке.

Содержание минералов в глине :

• Каолинит – белый минерал, состоящий из гидросиликата алюминия, который является основным минералом каолина.
• Монтмориллонит – мягкий глинистый водопоглощающий минерал, представляющий собой водный силикат алюминия.
• Аттапульгит – разновидность кристаллоидного водного магнезиально-алюминиевого силиката.
• Иллит – любая группа глинистых минералов, имеющая по существу кристаллическую структуру мусковита.

Эти минералы содержат различные пропорции глинозема и кремнезема, обычно в сочетании с водой образуя гидроалюмосиликаты. Некоторые минералы также содержат кальций, натрий, магний, железо или другие элементы.

Небольшое количество глины важно для хорошей почвы. Функция глины в почве — удерживать воду и другие вещества, необходимые для роста растений. Но слишком много глины делает почву жесткой и трудной для обработки. Почва с большим количеством глины похожа на скалу, когда сухая, и липкая, когда она влажная.

Типы глины :

• Остаточная глина образуется непосредственно в результате постепенного выветривания породы на очень мелкие частицы. Частицы смешиваются с водой и материалом из окружающей почвы.
• Осадочная глина образуется, когда частицы выветрелых пород выносятся из места, где они образовались, обычно потоками воды, и отлагаются в другом месте. Встречается слоями.

Классификация глин по их общему составу и свойствам :

• Каолин представляет собой тонкую белую глину, состоящую в основном из минерального каолинита.

• Шариковая глина содержит каолинит и некоторые слюды и обладает сильными связующими свойствами.
• Огнеупорная глина в основном представляет собой каолинит с некоторыми оксидами железа, магнезией и щелочами. Он может противостоять высоким температурам.
• Обыкновенная глина содержит больше примесей, чем огнеупорная глина, и не обладает такой высокой термостойкостью.
• Бентонит состоит в основном из монтмориллонита. Некоторые виды, содержащие натрий, набухают при смешивании с водой.
• Земля Фуллера состоит из монтмориллонита и аттапульгита и содержит много магнезии.

//
//

Применение глины. , кирпичи, канализационные трубы и плитка) и детские игрушки.