Дәріс № Конструкторлық материалдар және оның жіктелуі. Материалдардың негізгі технологиялық, механикалық және эксплуатациялық қасиеттері

1. Метал емес материалдардың түрлері

2. Резинаның құрамы қандай, алу тәсілі

3. Пластмасса және оның түрлері

Керамика (грек. кегаmіке - қыш өнері, кегаmоs - саз) - қыш-саз бен олардың минералды қоспаларымен араласқан, сондай-ақ тотыктармен, т.б. органикалық емес қосындылардан (карбидтер, боридтер, нитридтер, силицидтер, т.б.) күйдіріліп жасалған бұйымдар мен материалдар. Керамика тұрмыстын барлық салаларында: үй тұрмысында (әртүрлі ыдыстар), кұрылыста (кірпіш, қыш, қүбыр, тақта, т.б.), техникада, т. ж., су және әуе көлігінде, мүсін өнерінде т. б. кеңінен қолданылады. Керамиканың негізгі технология түріне құрылыстық кірпіш, терракота, майолика, фаянс, фарфор жатады. Керамика адамзат өмірінде ертеден пайдаланылған. Ежелгі замандарда, атап айтқанда палеолит, неолит дәуірінде (б.з.б. 5-мынжылдық) жасала бастап, ғасырлар өткен сайын технологиясы күрделене түскен. Саздан түрлі бүйым жасап, оның беріктігін арттыру үшін күйдіру ісі кең таралған. Керамика жасауды әр халық өз бетімен ойлап тапқандықтан, олардың өзіндік ерекшеліктері де бар. Халқы мен заманына тән ерекшелігі, әртүрлі ою-өрнектер мен таңбалардың, тіпті, кейде жазулардын болуы бұларды бағалы тарихи ескерткіштер катарына жатқызады.

Ең алғашқы керамикалық бұйым ас пісіру және сақтау үшін қолданылатын ыдыс түрінде жасалған. Күйдіру аркылы беріктігін арттырып, әдемілік үшін ыдыстың қалың бүйірлеріне әртүрлі оюлар салған. Энеолит дәуірінен бастап (б.з.б. 3 - 2-мыңжылдық) жазу да жазады. Б.з.б. 4-3 мыңжылдықта Мысыр, Бабыл және Таяу Шығыс елдерінде сыртына шыны тектес қабат күйдіріліп бекітілген (глазурьленген) керамикалық заттар кездесе бастайды. Керамиканы тек ыдыс-аяқ жасауда ғана пайдаланбай, одан кітап беттерін (Ежелгі Шумер, б.з.б. 4-мыңжылдықта), түрлі адамдар мен хайуандардын, т.б. мүсіндерін (Ежелгі Мысырда, Грекияда, Қытайда, Орталық Азияда) жасаған. Б.з.б. 3-1-мынжылдықта түрлі түсті өрнектелген архитектуралық кірпіштер шыққан.

Осы заманғы керамикалық бұйымдар мен материалдар колданылатын орны мен қасиеттеріне, негізгі шикізатына немесе күйдірілген керамиканың фазалық құрамына қарай жіктеледі. Шикізаттардың қүрамы мен күйдіру температурасына байланысты керамикалық заттар тығыз (су сіңіруі 5%-тен аз) және кеуек (су сіңіруі 15 - 25%-ке жетерлік) болып екі топқа бөлінеді. Қүрылымына қарай ірі түйірлі (қүрылыстық және шамот кірпіштер) және ұсак түйірлі (фарфор, фаянс) деп ажыратылады. Керамика өндірісінің негізгі шикізаты - саз. Саз ішінде мөлшері 5 мм-ден астам тастар болса, машинадан откізіліп не тазартылады, не ұсақталады. Ұсақ түйірлі керамикалық бүйымдар даярлау үшін күйдіргенде түсі ағаратын балшыктар, ақ саздар (каолиндер), кварц, дала шпаты, т.б. қоспасыз сапалы шикізаттар қолданылады. Керамикалық масса дайындалуы жағынан сүйық, илемдік, жартылай күрғақ болып келеді. Керамиканы қалыпқа қүю әдісі бұйымның түріне қарай таңдап алынады. Отка төзімді кірпіш, тыстамалық тақталар секілді қарапайым бұйымдар құрғақ майда массадан ныгыздалып жасалады. Күйдіру температурасы жоғарылаған сайын керамика қүрылымы тығыздалып, беріктігі артып, қуыстары азая түседі. Күйдіру температурасы массаның қүрамына, алынатын бұйым түріне және қасиеттеріне қойылатын талаптарға байланысты 900°С-тан (күрылыс кышы) 2000°С-ка (отқа төзімді материалдар) дейін, ал күйдіру мерзімі 2-3 сағаттан бірнеше тәулікке дейін жетеді.

Керамикалық өнеркәсіпте қолданатын негізгі шикі заттар - саздар мен каолиндер. Дегенмен, металлургия, электротехника, радиотехника өндірістерінде қолданатын аспаптар жасау қажеттігі және т.б. өндірістерінің қатандау және жеке талаптары таза тотықтар, карбидтер, нитридтер, боридтер және т.б. с.с. қосындылар негізінде отқа тұрақты, электрайырушы және т.б. техникалық керамика материалдарын өндіруге себепкер болды. Олардың кейбіреулерінің балку температурасы 3500-4000° С дейін жетеді.

Әсіресе, металл мен керамикадан түратын керамет деп аталатын бұйымдарының практикалық маңызы орасан зор. Ауыспалы құрамдағы отқа берік материалдар тамаша қасиеттері бойынша теңі жок қазіргі өндірістерде қолданатын жаңа материалдар өкілі. Бұл материалдардың бір беті киын балқитын таза металдан түрады да, екінші беті - отқа берік керамикалық материалдардан, мысалы, бериллий оксидінен жасалынады. Осы аталған екі қабат аралығындағы материалдар құрамы кілт өзгермей біртіндеп жұмсақ өзгеретіндіктен, материалдардың жылулық соқкыға тұрақтылығы басым болады.

Көптеген техникалық керамика материалдарының қасиеттері саздан және каолиннен жасалынған бұйымдардың қасиеттерінен мүлде басқаша. Сондыктан, барлық керамикалық материалдар мен бұйымдарды бірлестіретін белгі ретінде оларды жоғарғы температурада күйдіріліп алынуын және өндірісте ұқсас технологиялық тәсілдері (шикізаттарды өндеу және керамикалық массаны дайындау, материалдарды қалыптау, кептіру және күйдіру) қолдануын айтуға болады.

Керамикалық материалдарды және бұйымдарды әшекейлеу үшін және оларды сыртқы әсерлерден қорғап мәңгілігін қамтамасыз ету мақсатымен беті ангоббен немесе глазурьмен сырлайды. Бұйымдарды әшекейлеу керамикалық бояуларды жағу арқылы орындайды. Отқа төзімді керамикалық жамылтқы металдарды тотығудан және жоғары температура әсерінен қорғайды.

Керамика бұйымдарының пайдаланулық және көркемдік-әшекейлік тамаша сапалары оларды тек кана құрылыста ғана емес, техника мен тұрмыста да кен қолданылуына арқа болды. Сонымен керамиканы құрылыстық, техникалық және тұрмыстық деп те ажыратуға болады.

Керамикалық кұрылыс материалдары мен бұйымдары арналулары бойынша былайша топталынады: қабырғалык материалдар-кәдімгі құрылыс кірпіші, қуыс денелі кірпіш және тас, кеуекті және жеңіл кірпіш керамикалық кірпіштен және тастан жасалған қабырғалық блоктар мен панельдер үй фасадын (үй қас мандайын) қаптаушы материалдар мен бұйымдар - беттік кірпіш және тастар, табакшалар іштей қаптаушы керамика материалдары - кабырғалар және едендер үшін табақтар мен санитарлық-техникалық бұйымдар, жол және жерасты коммуникациясы үшін - жол кірпіщтері, құбырлар, жылу айырушы материалдары - жеңіл кірпіш және фасонды бұйымдар, қышқылға төзімді керамика - кірпіш, табақшалар, күбыр және т.б. отқа төзімді керамикалық материалдар және толтырушылар - түрлі керамикалық бұйымдар, керамзит, аглопорит, перлит, вермикуллит және т.б.

1. 
   Ұнтақты металлургия дегеніміз не?
   
2. 
   Ұнтақты материалдарды алу технологиясы
   
3. 
   Металлокерамика дегеніміз?