ЛЕКЦИЯ 6 Керамика. Қатты полимерлі материалдар.
Керамика - деп кегатіке грек сөзі (кегамоз - саз деген сөзден шыккан) - қыш өнері деген мағынада. Керамикалық деп әр алуан ылғалдыктағы, көпшілігінде минералдық немесе органикалық қоспалары бар, саздык біркелкі массадан түрлі тәсілдермен калыпталып және жоғарғы температурада күйдіріліп жасалатын жасанды тас материалдары мен бұйымдарын айтады.
Керамикалық материалдар мен бұйымдар өнеркәсібі қазіргі кезде бүкіл процестері механикаланған және автоматикалынған өндіріс саласы. Мұндағы ең басты өндіріс процесі - қалыпталынып кептірілген шикі материалдар мен бұйымдарды пештерде жоғарғы температурада белгілі режимде өртеу. Сондықтан, бүл өндірісте шығарылатын өнімдер күйдірілген (өртелген) материалдар мен жататындар: кәдімгі күйдірілген кірпіштер, түрлі мақсатқа арналған керамикалық тастар, черепицалар, қүбырлар, қаптаушы плиталар, санитарлык- техникалық бүйымдар, электр айырушы магериалдар мен бүйымдар, жеңіл толтырушылар және жылу айырушы материалдар (керамзит, перлит, вермикулит, аглопорит) және т.б. толып жатқан түрлі керамикалык материалдар мен бұйымдар.
Жаксылап дайындалған сапалы шикізаттардан технологиялык нақтылы режимде жасалынып күйдірілген материалдар мәңгілік жетерліктей басым және де түсі, фактурасы бойынша сырты ешбір қосымша өңдеуді кажет етпейтіндей болып шығады.
Саздан жасалынып, жоғары температурада өртелген материалдар керамика технологиясында керамикалык шыны (черепок) деп аталады. Шикізат құрамына және күйдіру температурасына;
байланысты керамикалық материалдар екі топка бөлінеді: толык күйдірілген, сындырылған жері жылтыр, тығыз структуралы керамика - су сіңіруі 2-4 %-дан аспайды (мысалы, фарфорлар, шала фарфорлар. жол кірпіші, еден плиталары жэне т.б.);
жарым-жартылай күйдірілген сондықтан, кеуектілі керамика - су сіңіруі 8-20 %-ға дейін (толық денелі, куыс денелі және жеңіл кірпіш, керамикалык тас, черепица, қаптаушы плиталар, дренажды құбырлар және т.б.).
Тағы дөрекі (ірі) және жұқа (майда) керамикаға бөлінеді. Дөрекі керамика сынығы біркелкі емес, ірі түйіршікті структурасымен сипатталады (мысалы құрылыс және шамот кірпіштері), ал жұка керамиканікі – майда түйіршікті, біртекті және бірыңгай боянған структура (мысалы фарфор, шала фарфор, фаянс).
Керамикалық өнеркәсіпте колданатын негізгі шикізаттар - саздар мен каолиндер. Олардың кейбіреулерімім балқу температурасы 3500-4000°С дейін жетеді.
Ауыспалы құрамдағы отқа берік материалдар тамаша қасиеттері бойынша теңі жоқ қазіргі өндірістерде қолданатын жаңа материалдар өкілі. Бұл материалдардың бір беті қиын балқитын таза металдан тұрады да, екінші беті - отқа берік керамикалық материалдардан мысалы, бериллий оксидінен жасалынады. Осы аталған екі кабат аралығындағы материалдар құрамы кілт өзгермей біртіндеп жұмсақ өзгеретіндіктен, материалдардың жылулық сокқыға тұрақтылығы басым болады.
Көптеген техникалық керамика материалдарының қасиеттері саздан және каолиннен жасалынған бұйымдарлын қасиеттерінен мүлде басқаша. Сондықтан, барлык керамикалық материалдар мен бұйымдарды бірлестіретін белгі ретінде оларды жоғарғы температурада күйдіріліп алынуын және өндірісте ұксас технологиялық тәсілдері (шикізаттарды өңдеу және керамикалық массаны дайындау, материалдарды қалыптау, кептіру және күйдіру) колдануын айтуға болады.
Керамикалық материалдарды және бұйымдарды әшекейлеу үшін және оларды сыртқы әсерлерден қорғап мәңгілігін қамтамасыз ету мақсатымен бетін ангобамен немесе глазурмен сырлайды. Бұйымдарды әшекейлеу керамикалық бояуларды жағу арқылы орындайды. Отқа төзімді керамикалық жамылтқы металдарды тотығудан және жоғары температура әсерінен қорғайды.
Керамика бұйымдарының пайдаланулық және көркемдік-әшекейлік тамаша сапалары оларды тек қана құрылыста ғана емес, техника мен тұрмыста да кең қолданылуына себеп болды. Сонымен керамиканы құрылыстық, техникалық және тұрмыстық деп те бөлуге болады.
Керамикалық құрылыс материалдары мен бұйымдары арналулары бойынша былайша топталынады: кабырғалық материалдар - кәдімгі кұрылыс кірпіші, қуыс денелі кірпіш және тас, кеуекті және жеңіл кірпіш; керамикалық кірпіштен және тастан жасалынған қабырғалык блоктар мен панельдер; үй фасадын (үй кас маңдайын) қаптаушы материалдар мен бұйымдар-беттік кірпіш және тастар, плиткалар; іштей қаптаушы керамика материалдары -кабырғалар және едендер үшін плиталар мен плиткалар; санитарлық-техникалық бұйымдар; жол және жерасты коммуникациясы үшін -жол кірпіштері, кұбырлар; жылу айырушы материалдары - жеңіл кірпіш жэне фасонды бұйымдар; қышқылға төзімді керамика -кірпіш, плитка, құбыр жэне т.б.; отқа төзімді керамикалық материалдар және толтырушылар - түрлі керамикалық бұйымдар, ксрамзит, алгопорит, перлит, вермикулит және т.б.