Реферат Курсовая Конспект
Основные типы керамики - раздел Образование, Легированной называют сталь, содержащую специально введенные в нее с целью изменения строения и свойств легирующие элементы Фарфор –Тонкокерамическое Изделие С Плотным, Спекшимся, ...
|
Фарфор –тонкокерамическое изделие с плотным, спекшимся, блестящим в изломе черепком белого цвета с голубоватым оттенком.
Его подразделяют на два вида:
· твердый;
· мягкий.
В состав твердого фарфоравходит 50% глинистых веществ и по 25% отощителей и плавней. В структуре обожженного при 1380-1420°С черепка кристаллическая фаза составляет 30-35%, стекловидная фаза – 40-60, газовая фаза – 5-7%. Поэтому твердый фарфор отличается высокой степенью спекания (водопоглощение 0,1-0,2%), прочностью, термической и механической устойчивостью. Просвечивает в толщине до 2,5 мм, при ударе издает чистый звук. Используют его при изготовлении посуды и художественных изделий.
К твердому фарфору по свойствам близок низкотемпературный фарфор. Низкотемпературный фарфор содержит 41-46% глинистых веществ и 45-52% плавней, что позволяет снизить температуру обжига до 1180°С. Он характеризуется высокой прочностью. В тонком слое не просвечивает, так как покрывается непрозрачной глазурью. Применяется такой фарфор в основном для изготовления посуды, предназначенной для предприятий общественного питания.
Мягкий фарфорвыпускают нескольких разновидностей. В нашей стране изготовляют мягкий костяной и высокополевошпатовый фарфор.
Мягкий костяной фарфоротличается высоким содержанием в массе плавней – 53% полевого шпата и костяной золы, глинистых веществ – 32% и кварцевых (отощителей) - 15%. Ввиду этого его обжигают при 1260°С; в структуре черепка до 85% стекловидной фазы. Черепок очень тонкий, высокой белизны и просвечиваемости (до 4 мм).
Однако костяной фарфор имеет меньшую, чем твердый фарфор, прочность и термостойкость. Используют его для изготовления высокохудожественной чайной и кофейной посуды, декоративных изделий.
Мягкий полевошпатовый фарфор предназначен в основном для художественно-декоративных изделий.
Тонкокаменные изделияимеют спекшийся непросвечивающийся белый или окрашенный в сероватые, голубые, бежевые тона черепок с водопоглощением 0,5-3,0%. Они отличаются повышенной механической прочностью и термостойкостью. Применяют в производстве посуды и художественных изделий, а некоторые разновидности – для жаростойкой кухонной посуды.
Полуфарфор– это тонкокерамические изделия с непросвечивающимся белым или окрашенным черепком с водопоглощением 0,5-5%. Из полуфарфора изготовляют посуду разного назначения и художественно-декоративные изделия.
Фаянс– тонкокерамические изделия с пористым непросвечивающимся черепком белого цвета с желтоватым оттенком. В нашей стране вырабатывают твердый фаянс с водопоглощением 9-12%. Он содержит 60-63% глинистых веществ и лишь 5-15% плавней. Поэтому основной фазой черепка, обожженного при 1250-1280°С, является кристаллическая. Стекловидная фаза (около 20% объема) располагается между структурными элементами черепка, обеспечивая их связь, но не заполняя пор. Общая пористость 26-30%.
Ввиду высокой пористости фаянс всегда глазуруют, но и в этом случае он склонен к влажностному набуханию. При ударе фаянс издает глухой звук. Отличается более низкой по сравнению с фарфором прочностью и термостойкостью. Пониженная термостойкость фаянса обусловлена высоким термическим расширением легкоплавкой глазури и резким отличием ее по составу от глинисто-кварцевого черепка.
Фаянс используют в производстве посуды, главным образом столовой, и художественных изделий.
Майолика– это тонкокерамические изделия с пористым непросвечивающимся черепком. Их подразделяют на два вида: майоликовые изделия из масс на основе беложгущихся глин и из масс на основе цветных глин. Водопоглощение майолики с белым черепком – 12%, с цветным – 16%. Майолика менее прочна и термостойка, чем фаянс, но исключительно декоративна.
Гончарная керамика– это грубокерамические изделия с крупнозернистым пористым естественно окрашенным черепком. Вырабатывают их из гончарных глин с добавками отощителей; водопоглощение –15-16%; частично или полностью покрывают легкоплавкими глазурями. Из гончарной керамики изготовляют хозяйственную посуду и частично декоративные изделия.
По наличиюглазурикерамические изделия подразделяют на глазурованные и неглазурованные. Глазури могут быть прозрачными и заглушенными, бесцветными и цветными (одно- и многоцветными), с поверхностью блестящей, матовой, ирризирующей, с рисунком «кракле» и др.
Электротехническая керамика–это материал, получаемый в результате обжига формовочной массы заданного химического состава из минералов и оксидов металлов. При соответствующем выборе состава керамики из нее можно получить материалы, обладающие разнообразными свойствами. В электротехнической и радиоэлектронной промышленности керамическая технология применяется для изготовления диэлектрических, полупроводниковых, пьезоэлектрических, магнитных, металлокерамических и других изделий. Многие керамические материалы имеют высокую механическую прочность и нагревостойкость, высокие электрические характеристики, отсутствие механических деформаций при длительном приложении нагрузки, большую, чем у органических материалов, устойчивость к электрическому и тепловому старению. Керамику можно подвергать металлизации обычно методом выжигания серебра и осуществлять герметичные спаи с металлом.
Широкое применение в качестве электроизоляционного материала находит электротехнический фарфор, который является основным керамическим материалом, используемым в производстве широкого ассортимента низковольтных и высоковольтных изоляторов и других изоляционных элементов с рабочим напряжение - до 1150 кВ переменного и до 1500 кВ постоянного тока. Электротехнический фарфор, как и любая керамика, состоит из кристаллической, аморфной и газовой фаз. Его свойства определяются химическим и фазовым составами, микро- и макроструктурой и технологией изготовления.
Основными компонентами фарфора являются сырьевые материалы минерального происхождения – глинистые вещества (каолин и глина, кварц, полевой шпат, гипс, пегматит).
Изделия из фарфоровой массы получают различными обточкой, прессовкой, отливкой в гипсовые формы, выдавливанием через отверстие нужной конфигурации. После оформления изделия производится сушка полуфабриката для удаления воды, вводимой в массу для придания ей пластичности. Следующая операция – глазурование фарфоровых изоляторов – выполняется для предохранения от загрязнения и создания поверхности, легко очищаемой в условиях эксплуатации.
При обжиге глазурное покрытие плавится и покрывает поверхность изолятора тонким стекловидным слоем. Глазурь увеличивает механическую прочность «заглаживая» трещины и другие дефекты, уменьшает ток утечки по поверхности изоляторов и повышает их напряжение перекрытия.
Наличие стекловидной фазы определяет довольно высокую механическую прочность фарфора. Фарфор имеет высокий предел прочности на сжатие (400...700 МПа), значительно меньший предел прочности при растяжении (45...70 МПа) и изгибе (80...150 МПа).
Электроизоляционные свойства фарфора при нормальной температуре позволяют использовать его при низких частотах.
Электротехнический c2кфарфор применяется для изготовления высоковольтных и низковольтных изоляторов различного типа. К числу высоковольтных изоляторов относятся:
· стационарные для оборудования распределительных устройств и аппаратуры (опорные, проходные, вводы, маслонаполненные, покрышки разного назначения);
· линейные для линий электропередачи (подвесные и штыревые)
Для изготовления высокочастотных высоковольтных изоляторов применяют стеатитовую керамику, так как фарфор имеет сильную зависимость электрических характеристик от температуры из-за наличия большого количества полевошпатового стекла с повышенной электропроводностью.
Стеатитовая керамика изготовляется на основе тальковых минералов, основной кристаллической фазой которых является метасиликат магния. Стеатитовые материалы характеризуются высокими значениями р, в том числе при высокой температуре. Стеатитовая керамика характеризуется высокими механическими свойствами, стабильностью параметров при воздействии различных внешних факторов (влаги, температуры, высокого напряжения и др.). Благодаря высоким электромеханическим свойствам стеатит применяют для изготовления высокочастотных установочных деталей, высоковольтных и низковольтных конденсаторов, высоковольтных, антенных, внутриламповых, пористых и других изоляторов.
Для применения в радиотехнической и электронной промышленности было разработано большое количество новых керамических материалов, обладающих лучшими свойствами по сравнению с фарфором.
Радиофарфор представляет собой фарфор, стекловидная фаза которого облагорожена введением в нее тяжелого оксида ВаО.
Ультрафарфор различных марок характеризуется большим содержанием А12О3 и является усовершенствованным радиофарфором. Ультрафарфор имеет по сравнению с обычным фарфором повышенную механическую прочность и теплопроводность.
Высокоглиноземистая керамика (алюминооксид) в основном состоит из оксида алюминия (глинозема) А12О3. Этот материал требует весьма высокой температуры обжига (до 1750°С), затрудняющей его изготовление. Он отличается хорошими характеристиками: нагревостойкостью до температуры 1600°С, чрезвычайно высокой теплопроводностью и механической прочностью.
Поликор, имеющий особо плотную структуру (близкую к теоретической для А12О3), обладает оптической прозрачностью и применяется для изготовления колб некоторых специальных источников тока.
Конденсаторная керамика имеет диэлектрическую проницаемость ег = 10...230 или ЕГ = 900. К конденсаторной керамике обычно предъявляется требование возможно меньшего значения температурного коэффициента диэлектрической проницаемости.
Многие из конденсаторных материалов имеют в своем состав диоксид титана – рутил. В принятом обозначении такие составы имеют букву Т (титановая керамика); следующая цифра обычно обозначает номинальную диэлектрическую проницаемость. Эти материалы называют также тикондами.. Среди них можно выделить, керамику на основе титаната кальция и титаната стронция.
При длительном воздействии постоянного напряжения тикондовая керамика подвергается электрохимическому старению. Из-за высокого отрицательного значения температурного коэффициента гг эти материалы применяются для конденсаторов, к которым не предъявляются требования температурной стабильности емкости.
14. Сырье для изготовления керамических материалов
Сырье для изготовления керамических товаров подразделяют на:
· материалы для черепка;
· материалы для глазури;
· материалы для декорирования.
Материалы для черепка – это пластичные глинистые вещества (глина, каолин), отощающие (кварцевые) материалы и плавни.
Глина –тонкодисперсная горная порода, представляющая собой смесь различных минералов - водных алюмосиликатов (каолинит и др.), образовавшихся в процессах химического выветривания магматических и других пород. Глины подразделяют по огнеупорности, способности к спеканию, окраске. В производстве фарфора и фаянса используют огнеупорные беложгущиеся глины (не более 0,8-1% оксидов железа), в гончарном производстве – легкоплавкие красножгущиеся глины.
Свойства глин имеют важное значение в керамическом производстве. Физические свойства – пластичность, связующая способность, водопоглощаемость, воздушная и огневая усадка, огнеупорность и др.
Пластичность глины – способность влажной глины под действием внешних сил принимать заданную форму и сохранять её после устранения давления
Связующая способность – способность уплотнённой влажной глины после высыхания не рассыпаться, а сохранять полученную форму.
Водопоглощаемость – степень поглощения глинами больших количеств воды, причём вода проникает не только по трещинам и капиллярам, но и между слоями в кристаллической решётке некоторых минералов, раздвигая их с эффектом набухания глины до 40% и более.
Воздушная и огневая усадки - способность глин уменьшать объём при высыхании на воздухе или при обжиге. Высокопластичные глины при высыхании дают до 10-155 воздушной усадки. Огневая усадка глин составляет 2-8%.
Огнеупорность – свойство глины выдерживать высокую температуру, не расплавляясь и не деформируясь.
Каолин – наиболее ценный глинистый материал, отличающийся высокой огнеупорностью, но слабой пластичностью; ввиду меньшего содержания окрашивающих примесей он имеет почти чисто-белый цвет.
В основе керамического производства лежат характерные свойства глинистых материалов – способность образовывать с водой пластичное тесто и легко формоваться, сохранять связность в сухом состоянии и приобретать прочность и твердость после обжига. Глинистые материалы, особенно каолин, повышают белизну, прочность, химическую и термическую устойчивость обожженных изделий.
Отощители– непластичные материалы (кварц, кварцевый песок), которые регулируют пластичность, сокращают усадку изделий при сушке и обжиге, формируют структуру черепка при обжиге.
Плавни – это легкоплавкие материалы (полевой шпат, пегматит, перлит, костяная зола и др.), снижающие температуру обжига и способствующие спеканию черепка. Расплавляясь при обжиге, они образуют прозрачное вязкое стекло, которое связывает частицы массы, заполняет поры, частично растворяет глинистые веществами и отощители и выделяет из расплава кристаллы муллита. Плавни обусловливают просвечиваемость и другие свойства черепка.
Материалами для глазури служат полевой шпат, кварцевый песок, мел и др.
Глазурь– это стекловидная пленка на поверхности керамических изделий. Она снижает водопоглощение черепка, повышает прочность, гигиеничность и эстетичность изделий. Тугоплавкую фарфоровую глазурь изготовляют из полевого шпата, кварца с добавкой каолина, а легкоплавкую фаянсовую и майоликовую – из кварцевого песка, соды, мела, оксидов бора, стронция и др.
Материалами для декорирования керамики являются керамические краски, препараты драгоценных металлов, люстры. Керамические краски подразделяют на надглазурные, внутриглазурные, подглазурные.
Разнообразные по цвету надглазурные краски– смесь пигментов (оксиды железа, кобальта, меди и др.) с флюсами (свинцовые, свинцово-борные силикаты). При обжиге (600-850°С) флюсы размягчаются и краска наплавляется на глазурь.
Внутриглазурные краскиобжигают при 1200-1400°С. При этом краски вплавляются или погружаются в глазурь, что обеспечивает их высокую механическую и химическую устойчивость.
Подглазурные краски(оксиды кобальта, хрома, марганца, растворимые соли, ангобы) наносят на неглазурованный черепок и закрепляют в политом обжиге вместе с глазурью. Подглазурный кобальт дает глубоко-синюю окраску, а растворимые соли кобальта, никеля – мягкие (пастельные) тона. Ангобы – краски на основе тонкодисперсных глин с добавлением пигментов – широко используют при декорировании майолики и реже при декорировании фаянса.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Легированной называют сталь содержащую специально введенные в нее с целью изменения строения и свойств легирующие элементы... Легированные стали имеют целый ряд преимуществ перед углеро дистыми Они имеют... Классификация сталейпо различным признакам была рассмот рена ранее см раздел Отметим только что стали...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Основные типы керамики
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов