Керамічні матеріали. Стекло і вироби з скла.

Керамічні матеріали отримують з глинистих речовин з мінеральними або органічними добавками або без них шляхом формування і подальшого випалення.

Основна сировина – каоліни і глини, які при змішуванні з водою утворюють пластичне тісто, яке після випалення перетворюється на водостійке міцне каменевидне тіло. Від якості сировини залежить якість отримуваного виробу, тому вимоги до сировини дуже високі. Шкідливі домішки в сировині (сірчанокислі солі, оксиди заліза і марганцю) приводять до появи тріщин, білих нальотів (висолов), міняють забарвлення виробу і т.д.

 

Формування виробів (пресування) здійснюється декількома способами:

- сухе пресування (при вологості 2-8% під тиском) – виготовляють тонкостінні вироби з малопластичних глин

- напівсухе пресування (вологість змішай 8-14%) – також для тонкостінних виробів

- пластичне пресування (вологість 15-25%) – поширений для виробництва цеглини, керамічної плитки, черепиці

- шлікерная формування – вологість змішай 45%, її заливають в гіпсові форми, які поглинають надлишки вологи (так виготовляють облицювальну плитку, санітарно-технічний фаянс.

Після формування напівфабрикат просушують (залежно від виду виробу від декількох годин до 15 днів). Просушений напівфабрикат називається сирець.

Поверхню сирцю покривають глазур'ю або іншим видом покриття.

Випалення починають з рівномірного прогрівання, власне випалення починається з 900-1000 З і закінчується 1100-1400 З.

Після випалення – охолоджування і сортування, при необхідності – додаткова обробка.

До стінних керамічних матеріалів відносять глину (трьох видів: звичайний, порожнистий і легковагий) і лекальна цеглина, керамічні камені і панелі.

Звичайна глиняна цеглина буває:

- ординарний (250х120х65мм)

- модульний (250х120х88мм) – має круглі або щельовідниє порожнечі, що дозволяє економити сировину і зменшити його масу.

Звичайну глиняну цеглину використовують для кладки стін, перегородок, печей, труб.

Глиняний саман (має крізні або некрізні крупні порожнечі) буває:

- одинарний

- модульний

- полуторний (250х120х130мм)

Саман не застосовують для кладки труб, димарів, фундаментів, підземних частин стін.

Легковагу (пористо-порожнистий) цеглину отримують з сировини, що містить вигоряючі добавки. Використовують для кладки стін приміщень з нормальною вологістю.

Лекальна цеглина мазка 100, 125, 150 використовують для кладки і футеровки промислових димарів, він має радіус кривизни 850-1500мм, довжину до 225мм, витримує Т до 700 З.

Камені керамічні порожнисті стінні можуть мати різні розміри 138, 188, 288 х 190, 250, 290 х 70, 90, 120, 190 мм, чотири мазкий. Їх теплопровідність значно нижча, ніж у глиняної цеглини, що дозволяє понизити товщину стін.

Облицювальні керамічні вироби підрозділяються на групи:

1) Для зовнішнього облицьовування

2) Для внутрішнього облицьовування

3) Для полови.

Для зовнішнього облицьовування – призначені для захисту кладки від атмосферної дії, для поліпшення зовнішнього вигляду. Застосовують – лицьова цеглина (рядовий для стін або профільний для карнизів), фасадні плитки, килимову кераміку, фасонні деталі.

Фасадні плитки випускають з природним забарвленням, з глазур'ю, матовим або блискучим покриттям, з гладкою або рифленою поверхнею.

Килимова кераміка – це мелкоразмерниє керамічні плитки різного кольору, їх закріплюють у вигляді килимів на паперовій або синтетичній основі, яка знімається після нанесення на стіну покриття.

До матеріалів для внутрішньої обробки відносять майолікові і фаянсові плитки для стін, а також плитки для полови і килимову мозаїку.

Майолікові плитки мають темний пористий черепок, фаянсові – білий або слабо забарвлений. Лицьова сторона плиток покрита глазур'ю або матовим покриттям.

Асортимент плиток для внутрішньої обробки величезний – розрізняються за кольором, розмірам, виду поверхні і т.д. Товщина – до 6 мм. Відрізняються міцністю, малою стіраємостью, довговічністю, водонепроникністю, стійкістю до лугів, добре миються, але вони крихкі і їх виготовлення трудомістке.

Керамічні плитки для полови – квадратні, прямокутні, шестигранні, восьмигранні. Їх товщина 10-23 мм.

Вогнетривкі керамічні матеріали застосовуються в металургійних, скляних, обпалювальних печах, в топках.

Вони повинні витримувати високі температури, зберігаючи форму, об'єм, газонепроникність, міцність і т.д..

Кислототривкі керамічні вироби застосовують на підприємствах хімічної промисловості для футеровки апаратури і ємкостей для транспортування кислот, лугів, газів. До них відносять кислототривку цеглину, труби, плитки і т.д.

Керамічні труби можуть бути дренажними (для відведення грунтових вод) і каналізаційними. Дренажні – довжина 333-500мм, внутрішній діаметр 25-250 мм, товщина стінки 8-24мм. Каналізаційні – довжина 800-1200мм, діаметр 150-600 мм, товщина стінки 19-41мм (використовуються в агресивних середовищах і грунтових водах без примусового тиск).

Черепиця – керамічний матеріал для крівлі. Вона вогнестійка, довговічна, не вимагає відходу, але крихка і дуже важка (до 65 кг/м кв.). Формою – штампована, плоска, стрічкова, коньковая.

Керамзит – це легкий комірчастий матеріал, що випускається у вигляді гравію (розмір 5-40мм) або піску (менше 5 мм). Використовується як заповнювач для легких бетонів, як теплоізоляційний матеріал.

Скло – це твердий прозорий аморфний матеріал, що отримується за допомогою охолоджування склообразних розплавів різного хімічного складу.

Основа – неорганічні кислоти, що містяться в кварцовому піску, кварцитах, пісковику, калієвій селітрі, крейді, вапняку, доламаєте, магнезиті, шпатах і т.д.

Достоїнства. Щільність 2-8 г/см куб, світлопропуськаніє до 90% видимої частини спектру, міцність на стиснення до 1000Мпа, хімічна стійкість, низька теплопровідність, художньо-декоративні властивості. Стекло – діелектрик (з нього виготовляють склоїзолятори)

Недоліки: крихкість, малий опір вигину і розтягуванню, невисока термостійкість (найбільшу мають кварцові стекла – до 1000С).

Шибка – товщина 2, 2,5, 3, 4, 5, 6 мм трьох сортів. Вітринне скло товще від 6 мм.

Армоване отримують, запресувавши в нього сітку з дроту (різні метали) або пластмаси, яка утримує осколки скла при механічних пошкодженнях або дії температур.

Сонцезахисне скло – низький ступінь пропуску інфрачервоних променів – отримують нанесенням на одну із сторін тонких відбивних окиснометаллічеських покриттів

Теплопоглощающєє – отримують введенням в скломасу оксидів міді, кобальту, заліза і інших металів. Особливий вигляд – фотохромниє, які темніють при інтенсивній дії сонячних променів і відновлюють прозорість при зменшенні освітленості.

Увіольовиє стекла пропускають до 25% ультрафіолетових променів. Їх отримують з особливо чистих сировинних матеріалів, застосовують для скління медичних установ, дитячих установ, для виготовлення бактерицидних ламп і т.д.