Технические требования к глазурованным изделиям
К глазурованным изделиям предъявляются следующие требования: согласованность глазури и материала изделия по температурным коэффициентам линейного расширения (ТКЛР), высокие термическая и химическая стойкость, твердость и др.
Согласованность ТКЛР глазури и материала изделия. Это основное требование, предъявляемое к глазурям, используемым для глазурования фарфоровых и фаянсовых изделий бытового назначения. Несоответствие этих коэффициентов может привести к образованию таких дефектов, как цек (трещины) в слое глазури или отскок глазури от материала изделия. Если ТКЛР глазури больше ТКЛР материала, то при охлаждении материал изделия сжимается меньше, чем покрывающая его глазурь, которая в это время находится в состоянии напряжения растяжения и начинает разрываться во многих местах, возникает цек в слое глазури.
Если ТКЛР глазури значительно меньше ТКЛР материала, то глазурь находится в состоянии большого напряжения сжатия и отрывается (отскакивает) от материала изделия. Если ТКЛР глазури на 6-15% ниже ТКЛР фарфорового изделия, то в слое глазури развивается напряжение сжатия, которое повышает прочность изделия (глазурь с двух сторон сжимает материал изделия).
Рис. 53. Определение согласованности глазури и материала изделия:
а - по методу пластинок, б — по методу колец; 1 — материал изделия, 2 — глазурь
Контроль согласованности ТКЛР глазури и материала изделия производят как прямым методом - определением их расчетным путем, так и косвенными методами - Методом пластинок, колец и др. (рис. 53).
Определение ТКЛР прямым методом проводят на оптическом дилатометре ГИКИ.
Метод пластинок (рис. 53, а) состоит в том, что из массы, к которой подбирают глазурь, формуют пластинки шириной 15 и длиной 170-180 мм. Толщина средней части пластинки 3 мм, крайних участков пластинки длиной 55 мм - 6-7 мм. Пластинки обжигают по режиму обжига неглазурованных изделий. Среднюю часть обожженных пластинок покрывают слоем глазури (3-4 мм) и обжигают по режиму политого обжига. После охлаждения, в зависимости от ТКЛР материала и глазури, плитки или остаются прямыми, или деформируются. Стрела прогиба пластинок пропорциональна величине напряжений, возникающих от разницы между ТКЛР материала и ТКЛР глазури.,1 Если глазурь при охлаждении сокращается больше, чем материал, т. е. имеет большее значение ТКЛР, то глазурованная сторона пластинки становится вогнутой (глазурь склонна к цеку). При ТКЛР материала большем ТКЛР глазури пластинка изгибается так, что ее глазурованная сторона становится выпуклой (глазурь склонна к отслаиванию). При отсутствии напряжений в образце (ТКЛР глазури и ТКЛР материала изделия достаточно близки по значению) пластинка остается прямой.
Метод колец (рис. 53, б) заключается в следующем. Из испытуемой массы при ее рабочей влажности на прессе через мундштук готовят методом протяжки трубы с наружным диаметром 40-45 мм и внутренним 30-32 мм. После подвялки (до влажности 12-14%) из них нарезают кольца высотой 25 мм. Одну часть колец (3-5 шт.) глазуруют с наружной стороны, а другую - с внутренней. Участки колец, не подлежащие глазурованию, предварительно покрывают парафином. После политого обжига замеряют диаметр колец. Если нанесенная на кольцо глазурь имеет меньший ТКЛР, чем масса, и находится в состоянии сжатия, то внутренний диаметр колец, заглазурованных с наружной стороны, будет меньше диаметра колец с глазурью, нанесенной с внутренней стороны. При испытании глазури с близким к массе ТКЛР размер внутренних диаметров колец, заглазурованных с разных сторон, будет одинаковым.
Вариантом этого метода является метод кольца с прорезью по высоте кольца шириной 5—10 мм. В этом случае о напряжениях в глазури после обжига судят по изменению размера прорези. Если испытуемая глазурь находится на массе в состоянии сжатия (ее ТКЛР меньше ТКЛР массы), то при покрытии глазурью кольца с наружной стороны размер прорези сокращается. Эта же глазурь, нанесенная на кольцо с внутренней стороны, после обжига будет способствовать увеличению размеров прорези.