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].