Глазурование керамики

 

СОДЕРЖАНИЕ 

                                                                                                              Стр.

      Введение.                                                                                  3

1. Керамика                                                                                                  5

   1.1. Понятие и определение керамики                                                              5

    1.2. Классификация керамики                                                                  6

2. Основные технологии  керамики                                                            7

   2.1. Приготовление  керамических масс                                                      7                 

    2.2. Способы формирования изделия                                                        17

   2.3. Сушка                                                                                                17 
    2.4. Обжиг                                                                                                 18

3.Декорирование керамических изделий                                                   7

    3.1. Методы декорирования                                                                    7

3.1.1.  Надглазурная живопись                                                                 8

3.1.2.Подглазурная роспись                                                                   10

3.1.3.Декорирование глазурями                                                            11

4. Глазурование                                                                                        14  

   4.1. Компоненты глазури                                                                          14 
    4.2. Технологическая схема получения глазури и ангоба                     16

    4.3. Виды глазурей                                                                                   17

   4.4. Приготовление глазури и глазурование                                           17 
    4.5. Способы глазурования                                                                     18

    4.6. Оборудование для глазурования и декорирования                        23

Заключение.                                        25

Список  литературы.                                                                                           26

 

ВВЕДЕНИЕ 

     Тугоплавкие неметаллические и силикатные материалы (ТН и СМ) - керамика, стекло, ситаллы и эмали, вяжущие вещества - сыграли исключительно важную роль в прогрессе человечества: в его материальном развитии, культуре и искусстве. [1]

     Общеизвестно, что первым искусственным материалом, полученным человеком, была керамика.

     Академик  B.Л. Гинзбург так оценил это событие: «Семь тысячелетий тому назад человечество совершило один из самых серьезных технологических переворотов за свою историю — появились искусственные материалы. Это была именно керамика, полученная спеканием глины. Новые керамические материалы способствовали развитию письменности, созданию долговременных искусственных конструкций, стимулировали развитие ремесел. [2]

     Как отмечают ученые, экономисты и социологи  нашей страны, Японии, США и других стран, велика роль керамических материалов в новейших технологиях, обеспечивающих ускорение научно-технического прогресса (НТП). Учитывая, что «... необычные механические, электрические, магнитные и оптические свойства, коррозионная и радиационная устойчивость, а также специфика поведения керамики как твёрдофазового материала переменного состава ставят ее вне конкуренции со многими другими традиционными материалами, есть все основания считать, что будущее моторо- и станкостроения, а также новых систем автоматики и ЭВМ определяется успехом в создании новых видов керамик». [3] Большие перспективы развития экологически чистой энергетики, высокоскоростного транспорта связаны с получением и внедрением в практику сверхпроводящей керамики.

     Способность керамики выдерживать высокие температуры  давно привлекает внимание ученых и  инженеров - двигателестроителей. Создание керамического двигателя, работающего при температурах 1300...1500°С, позволит повысить его КПД на 25...30% и снизить удельный расход топлива на 55...60%. Наиболее подходящими керамическими материалами для этого являются карбиды и нитриды кремния. [1]

     Применение  специальной технической керамики (высококорундовой, циркониевой, на основе титанатов, ниобатов, танталатов и др. соединений) обеспечивает возможность изготовления элементов ЭВМ, пьезоприборов, датчиков механических величин, работающих в экстремальных условиях. Разработана технология прозрачной керамики, применяемой при температурах до 1500°С. Использование специальной керамики в медицине позволяет решать исключительно трудные задачи восстановления здоровья людей, в частности, производить операции с использованием эндопротезов на основе оксидов алюминия и других керамических материалов.

     Неоценима роль керамики, керамических материалов в создании композитов, без которых  немыслимы новейшие технологии в  самолёто- и ракетостроении, а также строительстве военных судов.

     Общими  особенностями производства этих материалов являются следующие. ТН и СМ являются самыми широко распространенными материалами, применяемыми во всех сферах деятельности человека: строительстве, металлургии, машиностроении, фото-, кино-, телевизионной технике, авиа- и ракетостроении, медицине, приборостроении. Они являются эффективными перспективными материалами для разработки новейшей техники - материалами будущего.

 

1. Керамика

1.1 Понятие и определение керамики

   Термин керамика происходит от греческого слова ceramos, сто означает глина, а ceramike- гончарное искусство. В настоящее время понятие « керамика» значительно шире, т.к. к керамике относят не только традиционные изделия из глины  искусство, но и изделия, полученные на основе ткгоплавких неметаллических соединений не из глиносодержащих масс, а из чистых соединений бериллия, циркония, магния, алюминия, титана, оксидов U ₂O₃(керамическое ядерное горючее) и др.

   Наиболее  точное определение керамики дано в энциклопедии «Неорганические материалы» и учебных пособиях А.П. Зубехин [1,4].

«Керамические материалы, керамика - поликристаллические материалы, получаемые спеканием глин и их смесей с минеральными добавками, а также оксидов и других тугоплавких соединений».

     Поликристаллические материалы необходимо понимать как многофазные, т.к. структура керамики состоит из трех видов фаз: кристаллической, стеклообразной и газовой.

     Важнейшим признаком керамической технологии является спекание -обжиг при высокой температуре, в процессе которого формируется фазовый состав и структура керамики. Последняя часть определения отражает виды керамики - традиционной на основе глиносодержащих масс и современной технической керамики на основе различных оксидов и тугоплавких «соединений.

1.2 Классификация керамики

  В связи  с широким разнообразием керамических материалов и изделий керамика классифицируется в зависимости от структуры черепка, наличия глазури, условий изготовления и области применения.

  По структуре  черепка с учетом пористости, газо - и водопроницаемости керамика классифицируется на две группы:

-плотная - со спекшимся, плотным черепком (водопоглощение  W<5%), 
имеющим блестящий раковистый излом, не пропускающим воду и газы; это 
фарфор, кислотостойкая керамика, некоторые виды технической керамики;

-пористая   с непросвечивающим черепком ( водопоглощение W >5%), 
прилипающим    к    языку    и    имеющим    тусклый    землистый    излом, 
пропускающим воду и газы при отсутствии глазури; к этой группе керамики 
относятся фаянсовые изделия, кирпич, керамические блоки, облицовочная

   В зависимости  от зернистости черепка керамику делят на тонкую, имеющую  тонкозернистую   структуру,   и  грубую   -  с  грубыми  зернами структуры черепка.

   Тонкая  керамика- это фарфор, фаянс, майолика, плавленые огнеупоры, техническая керамика.

   Грубая  керамика - кирпич, канализационные трубы, некоторые виды огнеупоров.

   Перечисленные    виды    керамики    могут    быть    глазурованные незлазурованные.

   Керамические  изделия классифицируют также по производственно отраслевому признаку и областям применения. Согласно этой классификации различают следующие группы керамики:

• строительная керамика- изделия, предназначенные для кладки зданий 
  сооружений:   стеновая   керамика(  кирпич, керамические  камни,   блоки),  
  кровельная - черепица; облицовочная керамика - плитки для наружной и  
  внутренней облицовки стен и полов; санитарно-техническая керамика 
  раковины, унитазы, канализационные трубы.
• огнеупорные материалы, огнеупоры(1_огн,>1580⁰С) - изделия, применяем 
  для  кладки   промышленных  печей,  топок,  аппаратов,  работающих  при высоких температурах, а также в качестве огнеприпаса при обжиге изделий и деталей различного назначения, в т.ч. фарфоровой и фаянсовой посуды, художественных изделий;
• химически стойкая керамика - изделия предназначенные для применения 
  в агрессивных средах, стойкие к кислотам, щелочам, расплавам.
• тонкая керамика - хозяйственная и лабораторная фарфоровая и фаянсовая 
  посуда, художественная, декоративная и другие виды изделий.

- техническая и специальная керамика - материалы и изделия о специфическими свойствами, применяемые в энергетике, авиационной, ракетно-космической, атомной в электронно-вычислительной технике, автомобилестроении, радиоэлектронике, электронике.

  По своему практическому предназначению техническую  керамику разделить на две группы:

• конструкционную - композитные материалы(композиты) для самолето - 
  ракетостроения,       для       двигателей       внутреннего       сгорания 
  автомобилестроении; огнеупорные оксидные материалы, подложки 
  микросхем ЭВМ и др;
• функциональную - сверхпроводящая керамика; полупроводниковые, пъезо-, сегнетоматериалы, керамическое ядерное горючее (U₂О₃) и др.

 

 

2. Основные технологии  керамики

2.1 Приготовление керамических масс

     Основным  сырьем производства керамических изделий  является глина. Она представляет собой  измельченную горную породу различного химико-минералогического состава, в соединении с водой образующую тестообразную массу, способную  сохранять приданную ей форму, а  при обжиге становиться камнеподобной. Основным свойством глины, определяющим ее пригодность для гончарных  изделий, является пластичность. Глина  — единственный в своем роде такой  природный материал, имеющийся в  большом количестве. Именно по этому  признаку различают три сорта  глин: высокопластичные, средне- и низкопластичные.

Гончары определяют пластичность обычно на ощупь, путем  разминания и растирания комочков глины  в руках. Один из простейших способов оценки качества материала — сформовать длинный цилиндр, который затем  следует сгибать дугой до появления  трещин. Чем пластичнее глина, тем  меньшим будет радиус дуги при  появлении трещины. Применяют и  такой способ: из глиняного теста  нормальной густоты делают цилиндр  длиной до 10 см, диаметром 3 см. Взяв в  руки цилиндр, его медленно разрывают; если глина пластична — концы  разрыва будут тонкие и длинные, если тощая — короткие и толстые. Высокопластичные глины — вязкие, "жирные". Они нежны на ощупь, хорошо тянутся, легко полируются. Блеск сохраняется и после обжига. Но такая глина разрушается при высокой температуре.

     Глины низкой пластичности, песчаные, "тощие", известны под названием в "глей", В изломе они матовы, шершавы на ощупь, в руках рассыпаются и практически не формуются. Их достоинство — огнеупорность. И "жирные", и "тощие" глины в естественном виде не годятся для применения в производстве. Они требуют соответствующей обработки: в зависимости от вида изделий и качества керамической массы увеличивают или уменьшают пластичность глины. Для этого используют песок и шамот.