Основы производства керамических товаров
Производство керамических изделий включает следующие основные операции: приготовление массы, формование изделий, сушку, обжиг и декорирование.
Материалы, применяемые для керамического производства, принято подразделять на основные и вспомогательные. К основным относятся материалы, идущие для приготовления керамических масс, глазурей, керамических красок; к вспомогательным - материалы, применяемые для изготовления гипсовых форм, капселей.
Основные материалы делят на пластические, отощающие, плавни, глазуреобразующие и керамические краски.
Пластическими материалами являются глины и каолины.
Глины отличаются от каолинов большим разнообразием минералогического и химического состава и свойств. Свойства глинистых материалов определяются их минералогическим, гранулометрическим и химическим составом.
Каолин - глинистая порода, состоящая преимущественно из каолинита, а также минералов каолинитовой группы. Каолины отличаются от глины более чистым химическим составом, меньшей пластичностью, большей огнеупорностью.
Отощающими материалами являются кварц и чистые кварцевые пески. Они способствуют уменьшению пластичности глин, снижают усадку и деформацию изделий при сушке.
Кварцевый песок - рыхлая сыпучая порода. По минералогическому составу пески состоят в основном из кварца с примесью различных минералов - слюды, глауконита, глины, полевых шпатов и др. По происхождению пески могут быть речными, озерными, морскими и дюнными (эоловые).
Кварцевые пески, получаемые при обогащении каолинов должны содержать не менее 93-95% ЗЮ2, а количество соединений железа должно быть в пределах 0,2-0,3%.
Глазуреобразующие материалы (глазурь) - это тонкий стекловидный слой на поверхности керамических изделий. Глазурь
Глава 9
Силикатные товары
предохраняет черепок от механических воздействий, улучшает его гигиеничность, придает поверхности изделия лучший внешний вид. Глазурный покров обычно бывает толщиной от 80 до 260 мкм, т. е. в среднем 120-140 мкм, и представляет собой силикатное стекло непостоянного состава.
Виды глазурей и требования к ним зависят от назначения изделий. Глазурь должна обладать достаточной кисл ото стойкостью, повышенной термостойкостью и механической прочностью, высокой ударной вязкостью и твердостью 6-7 по шкале Мооса, иметь хороший блеск и ровный разлив.
Глазури бывают прозрачными и непрозрачными (глухими), бесцветными или окрашенными. Прозрачные бесцветные глазури используют в производстве всех тонкокерамических изделий. Непрозрачные цветные глазури получают при введении в их состав красящих оксидов или солей. Они применяются в основном для майоликовых изделий.
Глазурь должна1 иметь усадку, по величине как можно более близкую к усадке черепка (до плавления глазури), и примерно такой же или несколько ниже коэффициент термического расширения после обжига.
Плохой подбор глазури по величине усадки приводит к растрескиванию глазурного слоя еще в сыром виде или в начале обжига, а растресканный слой глазури при плавлении дает сборку или другие видимые дефекты.
Кроме глазури на некоторые изделия наносят ангобы. Ангобы - матовые белые или цветные покрытия, наносимые обычно на лицевую поверхность изделия для получения более гладкой поверхности, скрытия нежелательной окраски черепка, создания рельефного рисунка. Приготовляют ангобы из легкоплавких глин, для получения необходимой окраски используют красящие пигменты. Почти полное спекание ангобного слоя обеспечивает достаточную прочность спекания его с изделием.
Керамические краски. Почти вся посуда и художественно-декоративные изделия тонкой керамики (фарфор, фаянс, майолика) украшаются керамическими красками. Эта операция представляет собой трудоемкий и сложный процесс. На фарфоро-фаянсовых
заводах декорированием заняты сотни квалифицированных художников, рабочих живописцев и мастеров.
По характеру применения керамические краски подразделяют на подглазурные и надглазурные. Подглазурные краски наносят на неглазурованный обнаженный черепок, затем изделие покрывают глазурью и обжигают. Надглазурные - наносят на черепок, покрытый глазурью, и закрепляют их особым обжигом при температуре 600-850 °С.
Вспомогательные материалы. Вспомогательные материалы применяются при изготовлении форм для получения изделий, огнеупорного припаса и капселей для обжига. Для изготовления форм используется формовочный гипс, который представляет собой тонкомолотый порошок полуводного гидрата сернокислого кальция Са8О4 • 0,5Н2О, получаемого путем обработки природного двуводного гипсового камня Са8О4-2Н.,О. Процесс гидратации двуводного гипса протекает по реакции
