Электронный научный журнал
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ОБЗОР КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Тезиков Н.Н. 1
1 Владимирский государственный университет имени А.Г. и Н.Г. Столетовых
Керамика является одним из древнейших материалов, используемых для изготовления посуды и других изделий. Керамика но — это но изделия из но глины (или но глинистых веществ) но с минеральными но добавками или но без них, но полученные путем но формования и но последующего обжига. но Для улучшения но потребительских эстетических но свойств керамику но покрывают глазурью. В но зависимости от но строения различают но тонкую керамику но (черепок стекловидный но или мелкозернистый) но и грубую но (черепок крупнозернистый). но Основными видами но тонкой керамики но являются: фарфор, но полуфарфор, фаянс, но майолика, а но грубой — но гончарная керамика. Основными но способами формования но керамических изделий но являются: но метод но пластического формования; но литье, полусухое но прессование. Керамика обладает рядом положительных свойств: прочностью, термостойкостью, экологической и химической безопасностью, изделия из нее обладают высоким эстетическим потенциалом, это и определяет ее широкое использование. В данной статье описаны материалы, используемые в производстве керамики, процесс производства керамических изделий. А также рассмотрены их физические и химические свойства. Указаны области применениия керамических изделий.
каолин
плавни
фарфор
фаянс
майолика
огнеупорность
термостойкость
1. Августинник А.И. Керамика. – Л.: Стройиздат, 1957. – 591 с.
2. Балкевич В.Л. Техническая керамика. – М.: Стройиздат, 1984. – 256 с.
3. Боженов П.И., Глибина И.В., Григорьев Н.А. Строительная керамика из побочных продуктов промышленности. – М.: Стройиздат, 1986. – 255с.
4. Бурлаков Г.С. Основы технологии керамики и искусственных пористых заполнителей. – М.: Высшая школа – 1972. – 424с.
5. Виткалова И.А., Торлова А.С., Пикалов Е.С., Селиванов О.Г. Использование отходов, содержащих тяжелые металлы, для получения кислотоупорной керамики с эффектом самоглазурования // Экология промышленного производства. 2018. № 2. С. 2-6.
6. Волкова Ф.Н. Общая технология керамических изделий. – М.: Стройиздат– 1989. – 324с.
7. Волочко А.Т. Огнеупорные и тугоплавкие керамические материалы / А. Т. Волочко, К. Б. Подболотова, Е. М. Дятлова. – Минск :Беларус. навука, 2013. – 385с.
8. Воробьева А.А., Шахова В.Н., Пикалов Е.С., Селиванов О.Г., Сысоев Э.П., Чухланов В.Ю. Получение облицовочной керамики с эффектом остекловывания на основе малопластичной глины и техногенного отхода Владимирской области // Стекло и керамика. 2018. №2. С. 13-17.
9. Горчаков Г. И. Строительные материалы: учебное пособие для высших учебных заведений/ Г.И. Горчаков, Ю.М. Баженов; под общ. ред. Г. И. Горчакова .– Владимир: Союзполиграфпром, 1986. – 686 с.
10. Золотарский А.З., Шейнман А.Ш. Производство керамического кирпича. – М.: Высшая школа-1989 г. – 358с.
11. Канаев В.К. Новая технология строительной керамики. М.: Стройиздат– 1990. – 264с.
12. Керамические материалы / Под ред. Г.Н. Масленниковой. – М.: Стройиздат, 1991. – 320 с.
13. Комар, А. Г. Строительные материалы и изделия: учебник для студентов специальности «Экономика и управление в строительстве». – Ярославль, 1988. – 528 с.
14.Кошляк Л.Л., Калиновский В.В. Производство изделий строительной керамики. – М.: Высшая школа, 1985. – 535с.
15. Маркова А.А., Пикалов Е.С., Селиванов О.Г., Чухланов В.Ю., Подолец А.А. Комплексная утилизация отходов Владимирской области в производстве высокопрочной строительной керамики из местной малопластичной глины // Экология промышленного производства. 2016. № 3 (95). С. 14-17.
16. Масленникова Г.Н., Мамаладзе Р.А., Мидзуба С.О. Керамические материалы. – М.: Стройиздат, 1991. – 320 с.
17. Матренин С.В, Слосман А.И. // Техническая керамика: Учебное пособие – Томск: Изд-во ТПУ, 2004.
18. Мороз И.И. Технология строительной керамики: Учебное пособие /. - 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ЭКОЛИТ, 2011. – 384с.
19. Общие сведения о керамике: [Электронный ресурс]/ Режим доступа: https://znaytovar.ru/s/Obshhie_svedeniya_o_keramike.html (дата обращения 30.10.2018)
20.Пикалов Е.С., Селиванов О.Г., Чухланов В.Ю., Сухарникова М.А. Применение региональных техногенных отходов в производстве стеновых керамических изделий // Экология и промышленность России. – 2017. – № 6. – С. 24-29.
21. Свойства керамики: [Электронный ресурс]/ Режим доступа: https://studopedia.su/9_73137_svoystva-keramiki.html, свободный - Загл. с экрана.
22. Семченко Г.Д. Конструкционная керамика и огнеупоры. – Харьков: Штрих, 2000, – 304 с.
23. Сухарникова М.А., Пикалов Е.С. Исследование возможности производства керамического кирпича на основе малопластичной глины с добавлением гальванического шлама // Успехи современного естествознания. 2015. № 10. С. 44-47.
24. Техническая керамика: [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://www.ceramtec.ru/ceramic-materials/, свободный - Загл. с экрана.
25. Торлова А.С., Виткалова И.А., Пикалов Е.С., Селиванов О.Г. Разработка состава шихты для получения термостойкой керамики // Современные наукоемкие технологии. – 2018. – № 10. – С. 126-130 - URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=37207 (дата обращения: 13.11.2018).
26. Химическая технология керамики / Н.Т. Андрианов и др.; под ред. И.Я. Гузмана. – М.: Стройматериалы, 2012. – 493 с.

Керамика представляет собой неорганическое, неметаллическое, твердое вещество из либометаллических или неметаллическихсоединений , которые были сформированы, а затем отвержденными при нагревании до высоких температур. В целом они твердые, устойчивые к коррозии и ломкие.

В настоящее время термин «керамика» имеет более широкое значение и включает в себя такие материалы, как стекло, современная керамика и некоторые цементные системы.

Рис.1 Глиняная посуда

Керамическую глину обжигают при высокой температуре (около 1200 °С) до тех пор, пока она не станет стеклянной (остеклованной). Поскольку керамогранит не пористый, глазурь применяется только для отделки. Это прочный, устойчивый к сколам и долговечный материал, пригодный для использования на кухне для приготовления пищи, выпечки, хранения жидкостей и для подачи блюд.

Рис.2 Фарфоровая посуда

Для изготовления фарфора небольшое количество минералов из стекла, гранита и полевого шпата измельчают с помощью тонкой белой каолиновой глины. Затем к полученному тонкому белому порошку добавляют воду, чтобы его можно было замешивать и придавать форму. Это происходит в печи с температурой 1200–1450 ° C. Затем наносятся декоративные глазури с последующим обжигом.

В упрощенном виде производства керамических товаров можно рассмотреть поэтапно: подготовка сырья; получение керамической массы; формирование продукта; сушка и правка; обжиг; глазурование; декорирование.

Основными производства изделий формования, полусухое

При способом влажностью на или При способе на формы раскатывают в между и Используют получении из гончарной

Способ керамической 32-36% заливается пористые или формы.

Для формы прессования. масса этом остаточную проводят

образуется Существуетутельный политой. Утельный предшествует при устойчивый размоканию. делают после [19].

керамика из природной или глины обжига в смеси с песком и шпатом. Из нее формуют изделия и аппаратов. Особенностями керамики газонепроницаемость и стойкость к сильным при высоких температурах. В едких кислотоупорная нестойка [5].

сырьевым керамических строительных материалов глина – горная состоящая из водных с различными примесями.

замешанная с определённым количеством образует тесто, связностью и способное в обжига образовывать прочный камень [8, 20, 23].

Керамические изделия подразделяют наиз и

Тип определяется: и их особенно глазурей, и обжига.

В типов входят глинистые отощающие песок), пегматит, и При отформованных в превращений взаимодействий масс их структура [8, 15].

По подразделяют тонкую.

Грубая керамика имеет пористый структуры, естественными в цвета.

Тонкая керамикаотличается белым или черепком структуры.

По :

- водопоглощением 5%;

- с 5%.

структуры и обеспечивают химические связи.

Благодаря уникальности свойств получили признание в отраслях техники.

Керамики высокой твёрдостью, жёсткостью, высоким прочности на и недостатком пластичности.

прочность — из важнейших от которого зависит долговечность изделия. достаточно прочностью. Прочность зависит от керамики.

Хорошо напряжения хуже и совсем напряжения (35-350 МПа, обычный 5 МПа, проволока 3100 кожа 40 человеческий 190 МПа).

– устойчивость к высоких температур. керамика востребована в печах и для выплавки металлов. При более оС она прочнее сплавов. Огнеупорность от состава, т.е. от плавления основных ее компонентов.

Термостойкость характеризует изделия резкие температур. Для глазурованных термостойкость 125-150 0С, что возможность резкого перепада от температуры до 20 0С без трещин.

Термостойкие должны низкий коэффициент линейного расширения, теплопроводность и мех прочность.

термостойкой кварцевая керамика на кордиерита, [21]. К другим термостойким керамическим относятся в своем тугоплавкие и соединения, термический линейного расширения [25].

Термические характеризуют материала воздействию температур. Для керамик термическими свойствами являются термостойкость и старение.

Огнеупорность материалов их температурами расплавления. отметить в понятиях терминов «температура и «температура плавления». плавления физической перехода состояния вещества в жидкое и строго значение. Однако во керамических наряду с фазой и аморфная, вследствие чего при переход к вязкому – расплавление – постепенно. Достижению вязкости и соответствует температура расплавления.

Термостойкостью способность выдерживать температуры, не разрушаясь, в процессе ее эксплуатации. керамики при относительно нагрева и оценивают разностью температур, которая по формуле:

∆T= λ(1-ν)σн/αсрE, (1)

где λ – теплопроводности;

ν – Пуассона;

σн – предел;

α – коэффициент расширения;

с – удельная теплоемкость;

ρ – плотность;

Е – модуль Юнга.

Для огнеупоров непосредственный определения нагрев кирпича до 850 и с последующим охлаждением в проточной воде. оценивается теплосмен до изделием 20% за счет разрушения.

старением называется увеличение размера материала, процессом при высокотемпературной изделий. Размер может сотен микрон, в результате прочностные керамики снижаются. Рост зерна по формуле

D = D0exp(-Q/RT)τ n , (2)

где D0 – исходный размер зерна;

Q – энергия рекристаллизации;

(для n=1/3);

τ - выдержки при Т,ч.

Техническую керамику можно на четыре группы материалов: силикатная керамика, керамика, керамика и пьезокерамика. Силикатная керамика – это старая керамических для технических изготовляемая в из природного в сочетании с глиноземом (оксид силикат алюминия). Оксиднаякерамимка -этоматериалы, которыйсостоит в основном из металлов: оксида алюминия, оксида циркония, титаната алюминия или дисперсной керамики. Неоксидная керамика - это материалы, в основе которых лежат соединения углерода, азота и кремния, такие как карбид кремния, нитрид кремния и нитрид алюминия. В группу пьезокерамики, также известной под названием «функциональная керамика», входят материалы, используемые для преобразования механических параметров в электрические или, наоборот, для преобразования электрических сигналов в механическое движение или вибрацию.

Керамические материалы, используемые в технике в качестве технической керамики или высококачественной керамики, должны удовлетворять самым высоким требованиям к свойствам материалов. К таким свойствам относятся износоустойчивость, жаростойкость, устойчивость к высокой температуре и коррозии, а также биологическая совместимость и совместимость с пищевыми продуктами [24].


Библиографическая ссылка

Тезиков Н.Н. ОБЗОР КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ // Международный студенческий научный вестник. – 2018. – № 6.;
URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=19379 (дата обращения: 20.06.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252