Лекция Бейорганикалық байланыстырғыш заттар негізінде алынатын құрылыс материалдары
жүктеу/скачать 399,51 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Әйнекейлер мен ангобтар
- 3. К ерамикалық бұйымдар өндірісінің негізгі схемасы
| Иілгіш емес материалдар. Сазға да, одан жасалған бұйымдарға да қажетті қасиеттер беру үшін сазға түрлі қоспалар енгізеді.Жүдеулеткіш материалдарды иілгіш саздарға кептіру және күйдіру кезіндегі шөгінуді азайтып, бұйымда жарықшақтар мен деформацияларды болдырмау үшін қосады. Бұл мақсатта сусыздалған сазды, шамот, шлактарды, күлді, сондай- ақ бірқатар табиғи материалдарды пайдаланады /кварцты құм, тозан тектес кварц/. Сусызданған сазды кәдімгі сазды шамамен 500 -700°С- ге дейін /бұл температурада ол иілгіштігін жоғалтады/. Қыздыру арқылы алады. Шамотты негізінен отқа төзімді немесе баяу балқитын саздарды 1000- 1400°С- де күйдіріп, уату арқылы алады.
Қуыс түзуші материалдарды шикізат массасына бос қуыстылығы жоғары, жылу өткізгіштігі төмен жеңіл керамикалық бұйым алу үшін енгізеді. Ол үшін күйдіргенде газ бөлінуімен ыдырайтын, мәселен, /ұстатылған бор, доломит, т.б./ заттар пайдаланылады. Мұндай қоспалар сонымен бірге жүдеулеткіш болып та табылады. Балқытатындарды сазға оның /дала шпаты, темір рудасы доломит, магнезит, тальк, т.б./ пісу температурасын төмендету қажет болғанда қосады. Түрлі-түсті керамиканың бірқатар түрін алу үшін шикізат массасына металл тотықтарын /темір, кобальт, хром, т.б./ қосады. Әйнекейлер мен ангобтар. Сыртқы әсерлерге төзімділік, су өткізбеушілік қасиеттерін және белгілі бір сәнді түр беру үшін бірқатар керамикалық бұйымдардың бетіне әйнекей немесе ангоб жағылады. Керамикалық материалдардың бетіне жағылған шыны түріндегі әйнекей қабатын жоғары температурада күйдіру арқылы бекітеді. Олар түрлі- түсті мөлдір және мөлдір емес күңгірт солғын болуы мүмкін. Ангобты ақ немесе түрлі- түсті саздан жасап, жұқа етіп шикі бұйым бетіне жағады. Әйнекейден айырмашылығы, ангоб күйдіргенде балқыма бермейді, яғни шыны тәріздес қабат түзбейді, қасиеттері жөнінен ангоб негізгі сүйекшелерге жақын тұруы тиіс. 3. Керамикалық бұйымдар өндірісінің негізгі схемасы Керамикалық бұйымдарды, олардың әр түрлілігі себепті, түрлі технологиялық әдістерімен жасайды, бірақ оларды өндірудің негізгі кезеңдері шамамен бірдей: сазды алу, массаны қалыптауға әзірлеу, бұйымды (шикі) қалыптау, кептіру және күйдіру. Көп жағдайда сазды ашық әдіспен алады, ол үшін бір немесе бірнеше қалақты экскаваторлар, фрезерлік күректер, скеперлер, т.б. механизмдер пайдаланылады. Заводқа сазды рельсті транспортпен, автотранспортпен, ленталы транспортпен, аспалы жолдармен, бесікті конвейерлермен жеткізеді. Карьераның тікелей өз сазы бұйым жасауға жарамсыз, сондықтан кез келген керамикалық бұйым технологиясы, керамикалық немесе жұмыс массасын әзірлеуден басталады. Өндірістің бұл кезенінің мақсаты – сазды шикізаттың табиғи жүйесін бұзу, одан зиянды қоспаларды бөліп алу, ірі кесектерді уату, онан соң барлық компоненттерінің, біркелкі және ыңғайлы орналастырылатын керамикалық масса алынғанша, сумен біркелкі араласуын қамтамасыз ету. Жасалатын өнімнің түрі мен бастапқы шикізаттың қасиеттеріне байланысты керамикалық массаны пластикалық, құрғақ және шликерлік (сулы) әдіспен алады. Бұйымдарды қалыптау тәсілін де осыған орай таңдайды – пластикалық қалыптау, жартылай құрғақ немесе «құрғақ» қысу, құю. Массаны әзірлеу мен қалыптасудың әдісінде бастапқы материалдарды бір – бірімен қалыпты ылғалдықта немесе су қосып, қамыр алынғанша араластырады. Алынатын массаның ылғалдылығы 15-тен 25%-ке дейін және одан жоғары ауытқиды. Әзірленген сазды масса қалыптаушы қысқышқа, көп жағдайда ленталы кәдімгі немесе вакуумкамерамен жабдықталған қысқышқа түседі. Бұл жағдайды ауаның сорылып саздан шығуына және оның бөлшектерінің жақындасуына ықпал етеді, ал ол массаның біртектілігі мен қалыпталуын арттырады. Қысқыштың тесігінен шығатын қажетті көлемдегі саз бағана кескіш аппарат арқылы бұйымдарға (шикі бұйым) кесіледі. Массаны әзірлеу мен қалыптаудың пластикалық әдісі көлемді материалды (кәдімгі және бос қуысты) кірпіш, тас, черепица, т.б. шығаруда кең таралған. Әзірлеудің жартылай құрғақ әдісінде шикізат материалдарын алдымен кептіріп, уатады да ұнтақтайды, сонан соң сумен немесе ең жақсы бумен (өйткені мұнда саздың біркелкі массаға айналуы жеңілдейді, оның ісінуі және қалыпталу қабілеті артады) ылғалдандырады. Керамикалық масса аздап ылғалды (қалыптаудың «құрғақ» әдісінде) 2-ден 8%-ке дейін, жартылай құрғақ әдісінде 8-ден 18%-ке дейін пресс – ұнтақ түрінде болады, сондықтан мұндай массалардан жасалған бұйымарды арнаулы автоматты қысқыштарда үлкен қысыммен қалыптайды. Қысудан соң бұйымды тез кептіруге немесе кептіріп күйдіруді қатар жүргізуге болады. Бұл өндірісті жеделдетуге, отын шығынын азайтуға және өнім құнын арзандатуға мүмкіндік береді. Қалыптаудың пластикалық тәсіліне қарағанда өндірістің шикізат базасын кеңейтетін пластикалығы аз сазды пайдалануға да болады. Қысудың жартылай құрғақ әдісімен тұтас және бос қуысты кірпіш, қаптама пластикалар, ал құрғақ әдіспен тығыз керамикалық бұйымдар (едендік плиталарды, жол кірпіші, фаянс, фарфор материалдарын) жасауға болады. Бұйымдарды шликерлік әдіспен жасау үшін бастапқы материалдарды алдын – ала майдалап, біртектес сұйық масса (шликер) алынғанша мол сумен мұқият араластырады (қоспа ылғалдылығы 40-45%). Шликерлік әдісті фарфор, фаянс бұйымдардың, қаптама плиталардың технологиясында қолданады. Керамикалық массаларды бүркіме кептіргіштерде сусыздандырудың жоғары техника – экономикалық пәрменділігін ескере отырып, шликерлік әдіс басқа да керамикалық бұйымдар технологиясына, соның ішінде бет кірпіш өдірісіне де енгізілуде, алайда ол отынның көп шығының қажет етеді. Бұйымдарды кептіру – технологияның өте жауапты сәті, өйткені жарықшақтар әдетте осы кезеңде пайда болады. Ол күйдіру кезінде тек біржола байқалады. Әдетте шикі өнімді күйдіру алдында 8-10 процент қалдық ылғалға дейін кептіру жеткілікті. Кептіру процесінде ылғалдың керамикалық бұйым қалындығынан сыртқы қабаттарға жылжуы, оның сыртқы ылғалының жылжуымен салыстырғанда елеулі түрде баяу өтеді, әсіресе бұл бұйымның қырлары мен бұрыштарында анық байқалады. Бұл кезде сыртқы және ішкі қабаттардың түрлі дәрежеде шөгуі байқалады, яғни материалдың шытынап кетуіне соқтыратын қысым пайда болады. Мұны болдырмас үшін әдетте майлы саздарға, сазды бөлшектердің жақындасуына жол бермейтін қатты қаңқа құратын жудеулеткіштер қосады, бұйымның ішкі қабатындағы судың сыртқы қабатына жылжуына ықпал ететін, оның бос қуыстылығын арттырады. Саздың кептіруге сезімталдылығын азайту үшін суқыздырғыш ауасыздандыру әдістерін қолданады, шағын көлемдегі органикалық заттарды (сульфидті – ашытқылы ашыма, дегті және битумдалған заттар, т.б.) пайдаланады. Ертеректе шикі өнімдер негізінен табиғи жағдайда (кептіргіш сарайларда) кептірілді. Табиғи кептіру шығынын қажет етпесе де негізінен ауа райына байланысты болып өте ұзаққа созылады (10-20 тәулі). Қазір шикі өнімді әдетте мерзімді немесе тұрақты арнайы кептіргіштерде жүзеге асырады. Жылу көзі ретінде күйдіру пештерінің түтін газын немесе колорифердің ыстық ауасын пайдаланады. Кептіру мерзімі 2-ден 3 тәулікке дейін кейде бірнеше сағатқа дейін қысқарады. Керамикалық бұйымдардың технологиялық процесіндегі өте маңызды да және соңғы кезең – күйдіру болып табылады. Шикі өнімді күйдіру кезінде, бастапқы сазға қарағанда, суға желінбейтін, салыстырмалы беріктігі жоғары қолтума тас материал түзіледі. Мұны жоғары температура әсерімен сазда жүретін физика-химиялық процестермен түсіндіруге болады. Шикі керамикалық бұйымдарды 1100С температураға дейін қыздырғанда оның құрамындағы еркін су бөлінеді де, керамикалық масса иілгіштігін жоғалтады, бірақ су қосса массаның иілгіштік қасиеті қалпына келеді. Температураны 500-7000С-ға дейін көтергенде органикаық қоспалар күйіп кетеді және сазды минералдар мен керамикалық массаның басқа да құрамындағы химиялық байланыстағы су бөлінеді, оның салдарынан керамикалық масса өзінің иілгіштік қасиетін біржолата жоғалтады, одан кейін сазды минералдардың кристал торларының толық бұзылуына дейін ыдырауы және сазды топырақ (Al3O3) пен кремнеземнің (SiO2) аморфты қоспасы түзілуі жүреді. Одан әрі 10000С-ге дейін қыздырғанда жаңа кристалды силикаттардың, мәселен, силлиманиттің (Al3O3 SiO2) түзілуі және одан әрі 1200-13000С-де оны муллитке (3Al3O32SiO2) айналуы мүмкін. Сонымен бір мезетте керамикалық массаның тез балқитын құрамалары мен минералды балқитындар, балқыманың бірқатар көлемін жасайды (сұйық фаза). Балқыма, ерімеген бөлшектерді қамтиды, олардың арасындағы саңылауды ішінара толтырады, беттік тартылыс күшін иелене отырып, оларды тартады да, олардың жақындасып, тығыздалуын тудырады. Соның нәтижесінде суытылғаннан соң берік монолитті қаңқа түзіледі. Бұл процесс пісу деп, ал отқа төзімділік пен пісудің кезіндегі температуралық аралық - саздың пісу аралығы деп аталады. Пісу аралығы саздың құрамына байланысты: ол кең диапазонды болған сайын бұйымның күйдіру кезінде ісіну-көбіну қаупі азаяды. Көптеген тез балқитын саздың пісу аралығы өте тар. Олардан жасалған бұйымдарды әдетте 900-10000С температура да жүргізеді. Өтқа төзімді және баяу балқитын саздардың пісу аралығы үлкен (1000С-ден жоғары) және тығыз піскен қаңқалы бұйымдар алу үшін пайдаланылады. Оларды 1150-14000С температурада күйдіреді. Керамикалық материалдарды күйдіру үшін арнайы пештер (шығыршықты, туннельді, сыналы, роликті, т.б.) пайдаланылады. Күйдірген соң бұйымды, температураның құрт ауысуына жол берместен (жарықшақтар болдырмау үшін), салқындату керек. Күйдірілген бұйымдарды бір-бірінен күйдірілу дәрежесі бойынша да, сыртқы ақаулары бойынша да ажыратуға болады. Пештен алған соң оларды ГОСТ-тарда келтірілген техникалық шарттарды ескере отырып, сорттайды. жүктеу/скачать 399,51 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|