Приготовление пластичной тонкокерамической массы
В керамическом производстве используют массы, приготовленные различными способами: пластичные для формования изделий; текучие в виде водного шликера для литья изделий; порошкообразные для прессования изделий; на парафиновой основе для отливки изделий под давлением.
- Расчет массы
- Влияние составных частей массы на свойства изделий
- Приготовление массы
- Обезвоживание суспензий
- Вакуумирование массы
- Вылеживание массы
Рис. 17. Диаграмма размещения составов 1 — полевошпатового фаянса; 2 — твердого фарфора; 3 — мягкого фарфора; Р — точка, соответствующая составу фарфора: 50% глинистых материалов, 20% кварца, 30% полевого шпата
Составы масс. В производстве фарфоровых, фаянсовых и других изделий хозяйственного назначения применяют керамические массы, состоящие из многих компонентов, что создает лучшие условия для придания им необходимых свойств, хотя и усложняет их приготовление (рис. 17). Переход на малокомпонентные массы возможен при использовании сырьевых материалов с заданными свойствами или при применении методов автоматической корректировки массы по составу при ее централизованном приготовлении.
Шихтовые составы масс зависят от качества и свойств исходных сырьевых материалов, вида изделий и технологических особенностей производства (табл. 1).
| Масса для | Материалы, % | |||||
| глинистые | кварцевые | полевошпатовые | доломит или мел | глинозем технический | костяная мука | |
| Фарфора: твердого мягкого (костяного) низкотемпературного (из низкоспекающихся масс) Полуфарфора Фаянса: твердого известкового глинистого Тонкокаменных изделий Майолики |
43—65 20—45 41—46 41—56 50—63 35—55 80—85 36—43 32—44 |
27—40 9—12 18—30 24—50 32—45 30—46 15—20 26—45 28—42 |
19—25 18—42 45—52 9—12 3—9 1—2 — — 6—24 |
— — — — — 5—20 — 1—2 15—30 |
— — 4—6 — — — — — — |
— 20—60 — — — — — — — |
Поскольку основными оксидами являются SiO2, Al2O3, K2О и Na2O, то химические составы масс находятся в трехкомпонентных системах:
SiO2 — Al2O3 — K2O и SiO2 — Al2O3 — Na2O.
Состав и свойства изделий определяются главным образом соотношением SiO2 и Al2O3 и плавней. Изменение количества K2О и Na2O, а также замена одного другим не приводят к существенным изменениям состава черепка и свойств изделий. В массе твердого фарфора на 1 моль щелочных и щелочноземельных оксидов приходится 3—5 молей Al2O3 и 15—21 молей SiO2, в массе мягкого фарфора соответственно 1,8—3 и 10—23.
Важной качественной характеристикой тонкокерамических масс является коэффициент кислотности КК, определяемый как отношение эквивалентов кислот к эквивалентам оснований, считая по молекулярной формуле (формуле Зегера):
КК = RO2/(RO2 + RO + 3R2O3) .
Коэффициент кислотности для масс твердого фарфора находится в пределах 1,1 —1,3; для мягкого 1,63—1,75; хозяйственного 1,26—1,65; фаянса 1,4—1,5; майолики 1,4—1,45, изменяясь в широком диапазоне (но не более 2) для масс изделий других видов. С повышением коэффициента кислотности увеличивается хрупкость керамики и возрастает способность ее к деформации при обжиге, повышается просвечиваемость, снижается термостойкость изделий.
Отношение R2O3: (R2O + RO) также характеризует устойчивость масс в обжиге. Для фарфора оно равно 2—5. Чем больше это отношение, тем устойчивее массы в обжиге.