Глиняная мастерская
Следует отметить, что в производстве керамических изделий приходится повышать или понижать пластичность в зависимости от рода изделий и характера самой керамической массы.
Водосодержание глин характеризуется количеством воды, входящим в массу, состоящую из глины с водой. Масса, образованная из глины с различным количеством воды, показывает различное водосодержание.
При смешивании глины
с водой выделяется определенное количество тепла, что говорит о вероятном образовании коллоидного раствора.
При смешивании сухой глины с водой воздух, находящийся между частицами, выделяется и уступает место воде. В результате тщательного перемешивания частицы глины, равномерно распределяясь в воде, образуют глиняное тесто.
Вода адсорбируется частицами глины, вследствие чего происходит набухание, которое связано с гидратацией глинистых частиц и увеличением объема каждой из них. Этот процесс сопровождается выделением тепла. Наличие воды облегчает скольжение частиц глины при деформации, предохраняя глиняное тесто от разрывов в процессе формовки.
При набухании объем глиняного теста меньше суммы объемов глины и воды, что, очевидно, можно объяснить сжатием воды и повышением ее плотности при адсорбировании глинистыми частицами. Следовательно, объем сухой глины всегда больше глиняного теста.
Рабочее тесто - это такое, которое легче всего формуется без прилипания к рукам. Увеличение воды в тесте приводит к липкости, а еще большее увеличение - к состоянию текучести и потере пластичности (так как частички глины уже не в состоянии удерживаться друг около друга).
В керамической практике применяют понятия рабочее водосодержание, полное водосодержание и вода затворения.
Рабочее водосодержание характеризуется количеством воды, содержащимся в глиняном тесте в рабочем состоянии сравнительно с соответствующим ему количеством глины, взятом в суховоздушном состоянии. Отсюда значение рабочего водосодержания можно представить как выраженное в процентах отношение разности массы данного объема образца в рабочем состоянии и ее массы в суховоздушном состоянии к массе данного объема образца в рабочем состоянии.
Полное водосодержание характеризуется количеством воды, содержащимся в глиняном тесте в рабочем состоянии, сравнительно с соответствующим ему количеством глины, взятом в высушенном состоянии при 110°С. Отсюда значение полного водосодержания можно представить как выраженное в процентах отношение разности массы образца в рабочем состоянии и его массы в высушенном виде при 110°С (при этой температуре происходит полное удаление гигроскопической влаги) к массе образца в рабочем состоянии.
Вода затворения характеризуется количеством воды, которое необходимо добавить в глине, высушенной при 110°С для получения рабочего теста, поэтому значение воды затворения можно представить как выраженное в процентах отношение разности массы образца в рабочем состоянии и его массы в высушенном виде при 110°С к массе образца, высушенного при 110°С.
Эти величины являются вполне определенными для каждой глины и колеблются в широких пределах для различных глин, а именно, чем глина пластичнее, тем она требует больше воды для получения нормального теста. Содержание воды затворения обычно колеблется от 50 до 18%.
Каждая глина имеет свои крайние границы пластичности: нижнюю и верхнюю.
Нижняя граница соответствует такому влагосодержанию, при котором нити, раскатанные из глины, не способны соединяться друг с другом; это состояние предельно, так как при еще меньшем влагосодержании пластичность уже не проявляется.
Верхний предел пластичности соответствует такому влагосодержанию, при котором текучесть начинает только проявляться.
Интервал пластичности (интервал между границами пластичности) характеризует степень пластичности глин. Чем глина пластичнее, тем большим интервалом пластичности она обладает; интервал пластичности иногда называют числом пластичности.
Водопроницаемость глин (количество воды, проходящее под давлением через единицу поверхности слоя глинистого вещества) сравнительно невысокая, так как они состоят из частичек, имеющих пластинчатое строение, что дает возможность им тесно соприкасаться друг с другом, затрудняя прохождение воды.
Водоразмываемость глин можно охарактеризовать, пользуясь следующим опытом. Если взять сформованный из глины, а затем высушенный параллелепипед и поместить его в стакан с водой на предварительно установленную в стакане сетку, то спустя некоторое время частички глины начинают отделяться и падать на дно. Этот процесс носит название водоразмывания. Различные глины показывают различное время водоразмывания. Пластичные глины, состоящие из мелких частичек, ввиду больших сил сцепления между ними размываются дольше, чем тощие.
Связность глин характеризует прочность сформованного из глиняного теста высушеного изделия и определяется величиной усилия, которое нужно приложить для разъединения частиц материала такого сырца. Следовательно, форма, приданная глиняному тесту, сохраняется после сушки благодаря сцеплению частиц глины.
Связующая способность глин обычно определяется их свойством связывания частиц непластичных материалов без потери способности формоваться и получением высушенного материала, обладающего достаточной прочностью. Последняя должна обеспечить возможность выдерживания изделиями различных производственных операций, например, транспортировку, нанесение декора на суховоздушный материал, установку сырца печь и т.п.
Пористость обожженных глин - это выраженное в процентах отношение объема пор к общему (кажущемуся) объему.
Различают следующие виды пористости:
действительную (общую), кажущуюся (открытую) и замкнутую.
Действительная или общая пористость характеризуется объемом всех пор керамического изделия. Это выраженное в процентах отношение объема всех пор к общему (кажущемуся) объему.
Кажущаяся или открытая пористость характеризуется объемом открытых пор, т.е. объемом пор керамического изделия, в которые может проникнуть насыщающая жидкость, выражается отношением объема открытых пор к общему (кажущемуся) объему в процентах.
Замкнутая пористость характеризуется объемом пор, заключенных во внутренней части материала керамического изделия (не поверхности изделия), представляет собой разность между действительной и кажущейся пористостью.
Воздушная усадка (усушка) глин - сокращение внешних размеров сформованного из глиняного теста образца (без изменения формы) вследствие удаления воды, заполняющей пространство между частицами.
Чем больше диаметр частиц, тем усадка будет меньше, и наоборот.
Объемную усадку можно достаточно точно определить, если линейную усадку умножить на три.
Для различных глин усушка колеблется в пределах от 2,5 до 11%.
Воду, выделяемую при усушке, называют водой усушки, содержащуюся в порах - порозной.
Вода в порах не играет заметной роли при усадке во время сушки, поскольку открытые поры при сушке в основном заполняются вместо воды воздухом.
Сырые глины сушат при температуре 110-120°С, при этом удается полностью удалить гигроскопическую влагу. При дальнейшем нагреве возникает опасность выделения конституционной воды и возникновения всяких других химических превращений массы с приобретением ею камнеподобной структуры и потерей пластичности.
Скачать реферат