Производство костяного фарфора

Напівпорцеляна характеризується білим або забарвленим щільним полуспекшімся черепком, покритим напівпрозорої або кольоровий глазурьб. За складом і температурі випалу займає проміжне положення між порцеляною і твердим полевошпатного фаянсом. Водопоглинання становить 5-8%. Випал виробів при температурі 1150-1250 ° С. Порцелянові вироби повинні мати спечений черепок, покритий безбарвною прозорою глазур'ю, іноді спеціально пофарбований черепок, або спеціально покриваються кольоровими глазур'ю. Білизна порцеляни в даний час регламентується стандартом і становить 55-68%. Вироби виготовляються гладкими або з рельєфом, з рівним або фігурним краєм, декоруються подглазурную і надглазурная керамічними фарбами, деколлю, люстрами, препаратами дорогоцінних металів та ін Виготовляються порцелянові вироби в основному двома способами: литтям і формованием за допомогою шаблону в гіпсових формах. Вироби з кістяного і фріттовим порцеляни, зважаючи на відсутність або малої кількості пластичних матеріалів у складі, виготовляються тільки литтям, іноді з клеять добавками. Механічна міцність м'якого порцеляни в півтора рази менше твердого.

Твердий фарфор, залежно  від призначення ділиться на 3 групи:

1.Хозяйственний і художній (посуд, статуетки, вази).

2.Електротехніческій (ізолятори).

3.Хіміческій фарфор (лабораторний  посуд та ін.)

Найбільш шкідливі домішки  фарфору - Fe2O3 і ТiO2. Для поліпшення формувальних властивостей у фарфоровій масу поряд з каоліном вводять  високопластичні беложгущиеся вогнетривкі глини і пластифікатори (4-5% бентоніту). В якості плавнів для виробництва порцеляни застосовують польовий шпат або пегматит. Іноді для посилення просвічуваності додатково вводять доломіт, вапняний шпат та ін Для забезпечення високої якості виробів сировинні матеріали піддаються тонкому помелу, тонина якого контролюється ситом 10000 отв/см2. Внаслідок дуже малого інтервалу спікання фріттовим порцеляни для запобігання деформацій випал виробів ведуть у спеціальних глиняних формах, з підставками. Брак виробів після випалу часто перевищує 50%.

Кістяний фарфор відрізняється  високою білизною, просвічуваністю  і декоративністю, але такий фарфор легко деформується в випалюванні. Отдепьние види кістяного неглазурованного порцеляни носять назву Паріан (малопрозорий матеріал з жовтуватим відтінком) і Каррари (нагадують білий каррарский мармур). Застосовують кістяний фарфор для виготовлення чайних і кавових сервізів, а також бісквітних скульптур. Для виготовлення столового посуду цей матеріал не застосовують, так як він нестійкий до дії кислот і лугів.

Високополевшпатовий фарфор нагадує твердий фарфор і відрізняється меншим вмістом глинистої речовини і великим вмістом кварцу і польового шпату. Проводиться за схемою виробництва твердого фарфору, причому температура першого випалу становить 950-1000 ° С, а другого 1250-1300 ° С. Має меншу механічною міцністю і термостійкістю, ніж фарфор, але має велику просвечиваємость і великі декоративні можливості (нижче температура политого випалу). Застосовується для виготовлення дорогих сервізів, скульптур і т.д.

Порцелянові маси в окремих  випадках можна фарбувати керамічними  пігментами на основі кобальту, хрому, нікелю та ін залежно від максимальної температури випалу. Готові порцелянові маси можна використовувати як матеріал для виготовлення декоративних виробів з кристалічними і матовими глазурями, обпалюючи їх при температурі 1100-1200Т.

М'який фарфор, обіймає собою  два зовсім різних сорти, більш-менш наближаються до фарфору за кольором, прозорості та глазурі, але вельми чутливі  до швидкої зміні температури. До появи в Європі твердої порцеляни, застосовувався м'який. Якщо провести по м'якому порцеляні ножем, глазур дає тріщину; цим способом його найлегше відрізнити від твердої порцеляни, глазур якого в подібному випадку  нітрохи не постраждає.

Французький м'який фарфор складається  з невполне розплавленої, склоподібної, дрібнозернистої маси, з свинцевою, хрусталевідной, кременистої глазур'ю. Легкоплавка глазур, що робить його по зовнішньому вигляду схожим на китайський фарфор, допускає густе лист і набагато більш ніжні тони, ніж твердий фарфор. До складу англійської м'якого порцеляни (кістяний фарфор) входить палена кістка, фосфорнокислиє солі, каолін і т. д. Він займає місце між кам'яною масою і твердим порцеляною, походить на білий алебастр і надзвичайно прозорий. Для живопису він представляє ті ж переваги, як французький і німецький, але особливо сприятливий для позолоти та прикраси дорогоцінними каменями.

Основною складовою частиною порцеляни східного і європейського  твердого є каолін (неплавким порцеляновий глина і польовий шпат). У європейському  порцеляні каоліну більше, ніж  у східному, і він вимагає більш  спекотного вогню при випалюванні. Це повідомляє йому прозорість, зате в  такому вогні вигорають всі фарби, крім синьої. Тому європейський фарфор доводиться розписувати поверх глазурі, східний ж дозволяє застосовувати  ряд фарб для підглазурним розпису.

Європейський напівпорцеляна каоліну не містить і тому до фарфору підходить тільки зовнішнім виглядом, а по складу своєму ближче до скла. При випалюванні він не вимагає високої температури, що дозволяє вживати більшу кількість фарб, які, сплавляючись з глазур'ю, надають розпису особливу прозорість і блиск.

Якщо спробувати класифікувати  вироби з випаленої глини в  порядку ускладнення технології їх виготовлення, то вийде наступна схема: ручна примітивна ліплення і  вогнищевої випал; гончарні вироби та Горнові випал; майоліка; полуфаянс; фаянс; фарфор. Ці технології з'являлися в різний час і в різних країнах, маючи в залежності від цього значні особливості. Сьогодні майже всі вони існують у сучасних варіантах, і в будь-який, навіть самої примітивної техніки, використовуючи саму нехитру технологію, талановитий кераміст може досягти великих успіхів. У російську мову давно і міцно увійшли терміни, що позначають вироби, зроблені з глини. Так от, як кажуть, розберемося спочатку з термінами.

Саме загальне поняття, що включає в себе всі вироби та матеріали, отримані спіканням глин і їхніх  сумішей з мінеральними добавками, а також оксидами та іншими неорганічними  сполуками,-це кераміка. Далі, якщо дотримуватися хронологію в освоєнні людьми властивостей і можливостей глини як матеріалу, йдуть ліпні і гончарні вироби. Я думаю, всім зрозуміло, що гончарні вироби зроблені на гончарному крузі, а ліпні зліплені руками. Але тим не менш, тут є один нюанс. Гончарні вироби - це термін, що позначає вироби, зроблені на гончарному крузі без подальшого застосування глазурі. І фаянс, і майолику, і навіть фарфор теж можна робити, використовуючи гончарний круг, але ми при цьому не називаємо їх гончарними виробами. Головною відмітною ознакою є те, що фаянс і майолику покривають глазур'ю. Причому дуже важко провести грань і визначити, на скільки відсотків потрібно покрити гончарне виріб глазур'ю і розписати, щоб воно перетворилося на майолику.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГІЧНИХ  ЕТАПІВ ВИРОБНИЦТВА ПОРЦЕЛЯНОВИХ  ВИРОБІВ

2.1 Розрахунок керамічних  мас    

У розрахунках керамічних мас більшість із решти складних з'єднань дається у вигляді складових  їх елементів, з'єднаних з киснем - окислів. Наприклад, формула, що представляє собою натрієву сіль борної кислоти Na2B4O7 представляють як Na2O * 2B2O3

     У хімічному  аналізі, наприклад, кремній (Si) дається у вигляді SiO2, алюміній (А1) як Al2O3, кальцій (Са) як Сао і т.д. Для повної оцінки невідомої глини необхідно знати, які в ній присутні мінерали і в яких кількісних співвідношеннях. Ці дані можна отримати безпосередньо з так званого раціонального аналізу або перерахунком даних хімічного аналізу на мінеральні складові.

     Відповідними  дослідженнями (Зегер та ін) було встановлено, що високі сорти каолінів і вогнетривких білих глин складаються в основному з власне глинистої речовини, кварцу і польового шпату. Користуючись виборчої здатністю кислот і лугів розчиняти складові глину мінерали, був розроблений особливий спосіб аналізу - раціональний. Міцна сірчана кислота (H2SO4) розкладає при нагріванні глиниста речовина на глинозем і кремнезем. При цьому глинозем (визначається потім аналітично) розчиняється в сірчаної кислоти, а кремнезем переходить в таку модифікацію, яка може бути розчинена вже в лугах. Кварц і польовий шпат практично не розчиняються в сірчаної кислоти. Їх обробляють іншими способами. Таким чином, шляхом раціонального аналізу можна отримати дані мінеральних складових глини або каоліну.

    Формула Зегера (молекулярна). У формулах складних складів основні оксиди типу R2O (К2О, Na2O, Li2O тощо) і типу RО (СаО, MgO, SrO тощо) прийнято писати в одній групі і приводити їх суму молей (грам-молекул) завжди до одиниці, тобто до одного молю, при цьому число молекул типу R2O3 (AI2O3, Сr2О3 і т. п.) і число кислотних окислів типу RO2 (SiO2, TiO2) і деяких інших обчислювати, т. е щоб всі силікати можна було висловлювати єдиної молекулярної формулою.

    За змістом  R2O і RО вважають, що підвищення  вмісту К2О за рахунок СаО в порцеляні сприяє зниженню температури випалу такої маси. У фаянсової масі збільшення вмісту К2О за рахунок СаО сприяє отриманню більш міцного і твердого фаянсу. В обох випадках підвищення вмісту СаО сприяє утворенню склофази в порцеляні підвищеної крихкості.

    Хімічний аналіз  глин мало говорить про їх  технічні особливості. Враховуючи  раціональний і хімічний склади, можна передбачити не тільки  технічні та утилітарні властивості  кераміки, але навіть художні,  як, наприклад, просвечиваємость і «теплоту» черепка. Підкреслимо, однак, що хімічний аналіз без інших даних мало характеризує технічні особливості глин і глинистих мас.

 

2.2 Підготовка пластичних  мас і ливарних шлікеров.

2.2 Підготовка пластичних  мас та 

     Всі сировинні  матеріали, крім збагаченого каоліну,  піддаються сортуванню, тобто видаленню  з них домішок. З глини відсортовують  шматки, що містять велику кількість  сторонніх включень (коріння рослин, торф, вугілля) або сильно запесоченние, з польового шпату і кускового пегматиту - шматки з залозистими включеннями, кварцом, слюдою. Під час сортування бою (черепка) виробів видаляють черепки з залозистими виплавки та іншими включеннями.

     Кварц, польовий  шпат і пегматит надходять  на заводи у великих шматках.  Ці кам'янисті матеріали мають  високу міцність, що ускладнює  їх дроблення і помел. Для  полегшення дроблення і подальшого  сортування кварц і полешпатові матеріали попередньо обпалюють в камерних печах періодичної дії при 850-900 ° С. Польовий шпат у великих кількостях обпалюють також в обертових печах. При випалюванні і особливо при наступному різкому охолодженні шматки каменю розтріскуються, завдяки чому легко виявляються шкідливі, що містять залізо включення - слюда, рогова обманка і інші, так як при випалюванні кварц і полешпатові породи з домішками залізистих сполук забарвлюються в жовто-коричневий колір. Випалювання і різке охолодження кам'янистих матеріалів полегшують не тільки їх дроблення на бігуна і помел в кульових млинах, але і знижують знос гранітних ковзанок, футерування млинів, підвищує продуктивність обладнання, завдяки чому частково компенсуються витрати на попередній випал.

     Обпалені, відсортовані  і промиті кам'янисті матеріали  (польовий шпат, пегматит, кварц,  Гусевский камінь і інші), а також кускові (мармур, доломіт, фарфоровий і фаянсовий бій) подрібнюють на дробильно-помольних машинах. У процесі подрібнення застосовуються дроблення і помел.

     Способи подрібнення  вибирають залежно від фізичних  властивостей матеріалу, ступеня  крупності шматків і ступеня  подрібнення. За ступенем крупності  матеріал поділяють на великий  (розміри шматків більше 500 мм), середній (розміри шматків від 500 до 10 мм), дрібний (розміри шматків менше  10 мм).

    Найбільш поширені  такі способи подрібнення матеріалів: розчавлювання, стирання, вигин, удар, розчавлювання і вигин, удар і стирання і т.д.

    Всі сировинні  матеріали проходять магнітну  сортування, оскільки при транспортуванні  і переробці вони забруднюються  металевими включеннями, які в  процесі випалу забарвлюють вироби  в неприйнятні кольору або  утворюють плями.

    Магнітна сепарація  заснована на здатності залізовмісних  матеріалів притягатися до полюсів  магніту. За магнітної сприйнятливості  матеріали поділяються на сильно  магнітні (залізо, магнетит тощо), слабомагнітні  (сидерит, гематит, циркон, корунд  та ін) і немагнітні (граніт, кварц, рутил, пірит, доломіт та ін.)

    Дрібні металеві  включення видаляти з порошків  дуже важко, так як шар порошку  робить сильний опір виходу  з нього магнітних частинок. Тому  для магнітного збагачення порошків  застосовують підвісний електромагнітний  сепаратор з вібратором. При вібрації  тонкого шару порошку (не більше 100 мм) в магнітному полі створюються  умови для вільного виходу  магнітних частинок.

    Подрібнені, збагачені  і просіяні матеріали зберігаються  у спеціальних скринях або  бункерах, які всередині оббиті  або виконані з корозійно-стійких матеріалів або дерева.

    Глинисті матеріали  попередньо подрібнюють на глінорезних машинах, піддають ручному сортуванні і розпускають у збірниках, забезпечених лопатевими мішалками.

    Підготовлені  глинисті матеріали, а також  сушье (засохла маса, бій виробів, що пройшли сушку) і обрізки, що надходять з формувального цеху, розпускають окремо у воді в резервуарах-збірниках, забезпечених лопатевими мішалками. Вологість отриманих суспензій повинна бути в межах,%: глинистої 72-80, каолінової 62-70, з сушья і обрізків - 62-68.