Глина

Основные характеристики глины

Для изготовления керамических изделий применяется сырье минерального происхождения – каолины, глины, кварц, известняк, полевые шпаты и др. Наиболее древним и по-прежнему основным сырьем для производства керамических изделий является глина.

Глина – осадочная порода, состоящая из гидроалюмосиликатов с общей химической формулой n Al2O3 • mSiO2 • zH2O. Частицы глинистых материалов имеют малый размер (0,01–10 мкм) и в основном пластинчатую форму. Они не только способны включать воду в свою химическую структуру (химически связанная вода), но и удерживать ее вокруг частиц в виде тонких прослоек (физически связанная вода). При смачивании глины вода входит в межслойное пространство минерала и его слои получают возможность легко сдвигаться относительно друг друга. Этим объясняется одно из важнейших свойств глин – пластичность. В настоящее время известны следующие глинистые материалы: каолинит, монтмориллонит, галлуазит и иллит (гидрослюда), определяющие минеральный состав всех видов глин.

Химический состав глин колеблется в широких пределах и зависит от минерального состава и наличия примесей. Основными компонентами глин являются кремнезем SiO2, глинозем Al2O3, оксиды щелочных и щелочноземельных металлов K2O, Na2O, CaO, MgO, оксиды Fe и Ti. На основе химического анализа можно предположительно судить о пригодности глин для какого-либо производства, но глины состоят не только из глинистых минералов и обычно содержат примеси кварца, полевого шпата, карбонатов, оксидов железа, слюды, а также органические соединения. Так, в высококачественном (отмученном) каолине содержитс (%) я: каолинита – 85–90, кварца – 7–10, полевого шпата – 3–5. В обычной гончарной глине полиминерального состава содержится (%): глинистых минералов – 45–60, кварца – 25–35, карбонатов – 2–8. Органические примеси в глинах колеблются от 3–4 до 18–20 %.

Содержание глинозема Al2O3 определяет в основном степень огнеупорности глины; так, для изготовления огнеупорных керамических изделий применяют глины, содержащие не менее 28% Al2O3. Оксиды калия и натрия, напротив, являются сильными плавнями и в огнеупорных глинах их должно быть не более 2%. Содержание в глине Fe2O3 и TiO2 свыше 2% свидетельствует о том, что эта глина после обжига будет иметь красноватый цвет, а при 5% и выше – темно-красный цвет. CaO и MgO являются сильными плавнями при температуре обжига свыше 1000? С; эти компоненты нельзя использовать в фарфоровом производстве, т.к. они повышают склонность фарфоровой массы к деформации.

Пластичностью называют свойство глин образовывать при затворении с водой тесто, способное под действием внешних усилий принимать любую форму и сохранять ее в процессе дальнейшей обработки (сушки и обжига). Пластичное состояние глины характеризуют как промежуточное между хрупким (сухая глина) и текучим (глинистые суспензии) состояниями. На пластичности глинистых минералов основан метод пластического формования глиносодержащих масс.

По пластичности природные глины делятся на две основные группы (5 подгрупп): от высокопластичных до непластичных.

По спекаемости – объему открытых пор в обожженном образце – глины делятся на три категории: сильноспекающиеся, слабоспекающиеся, неспекающиеся. Для улучшения спекаемости в глину добавляют плавни (или флюсы) – разновидности полевых шпатов (алюмосимикаты щелочных и щелочноземельных металлов).

По огнеупорности глины подразделяются на три группы: легкоплавкие, тугоплавкие, огнеупорные.

По чувствительности к сушке – возможности принудительной сушки без образования трещин – глины делят на три категории: высокочувствительные, среднечувствительные, малочувствительные. Успешной сушке изделия способствует применение непластичных, отощающих материалов. Введенные в глину, они уменьшают возможность образования трещин и деформации, облегчая удаление воды из изделия. Отощающие материалы – кварцевый песок, полевые шпаты, шамот и т.д.

Шамот – дегидратированная (обожженная при температуре свыше 450? С) и перемолотая глина. В условиях небольшого производства, не имеющего соответствующего оборудования, для приготовления шамота можно использовать шамотный порошок, изготавливаемый огнеупорными заводами.


2015-10-30 19:36:40

Отправить

Пастухова Светлана Юрьевна

Закончила художественно-графический факультет Липе...