Керамические изделия вследствие их разнообразия изготовляют разными технологическими приемами, но основные этапы их производства примерно одинаковы и состоят из добычи глины, подготовки массы для формования, формования сырца, сушки и обжига изделий.

Добыча глины, подготовка керамической массы и формование изделий.

В большинстве случаев глину добывают открытым способом, для чего используют одно- или многоковшовые экскаваторы, скреперы и другие механизмы. На завод глину доставляют рельсовым транспортом, автотранспортом, ленточными транспортерами, подвесными дорогами, люлечными конвейерами.

Карьерная глина обычно непригодна для получении изделий. Поэтому технология любого керамического изделия начинается с приготовления так называемой керамической, или рабочей, массы. Цель этой стадии производства - разрушить природную структуру глиняного сырья, удалить из него вредные примеси, крупные куски измельчить, а затем обеспечить равномерное смешивание всех компонентов с водой до получения однородной и удобоформуемой керамической массы. В зависимости pi вида изготовляемой продукции и свойств исходного сырья керамическую массу получают пластическим, полусухим и шликерным (мокрым) способами. В связи с этим выбирают и способ формования изделий - пластическое формование, полусухое или сухое прессование, литье.

При пластическом способе подготовки массы и формования исходные материалы при естественной влажности или предварительно высушенные смешивают друг с другом с добавкой воды до получения теста. Влажность получаемой массы колеблется от 15 до 25 % и более. Подготовленная глиняная масса поступает в формующий пресс, чаще всего в ленточный обычный или снабженный вакуум-камерой (3.3). Разрежение способствует удалению воздуха из глины и сближению ее частиц, что повышает однородность и формуемость массы и прочность сырца. Глиняный брус требуемого сечения, выходящий через мундштук пресса, разрезают резательным аппаратом на изделия (сырцовые изделия). Пластический способ подготовки массы и формования наиболее распространен при выпуске массовых материалов (кирпича сплошного и пустотелого, камней, черепицы, облицовочных плиток и т. п).

При полусухом способе подготовки сырьевые материалы вначале подсушивают, дробят, размалывают в порошок, а затем перемешивают и увлажняют водой или, что лучше, паром, так как при этом облегчается превращение глины в однородную массу, улучшаются ее набухаемость и формовочная способность. Керамическая масса представляет собой малопластичный пресспорошок с небольшой влажностью: 8..Л2 % при полусухом и 2...8 % (чаще 4...6%) при сухом способе формования. Поэтому изделия из таких масс формуют под большим давлением (15...40 МПа) на специальных автоматических прессах. Изделия после прессования иногда можно сразу обжигать без предварительной сушки, что ведет к ускорению производства, сокращению расхода топлива и удешевлению продукции. В отличие от пластического способа формования можно использовать малопла-стнчные глины, что расширяет сырьевую базу производства. Полусухим способом прессования изготовляют кирпич сплошной и пустотелый, облицовочные плитки, а сухим способом - плотные керамические изделия (плитки для полов, дорожный кирпич, материалы из фаянса и фарфора).

По шликерному способу исходные материалы предварительно измельчают и тщательно смешивают с большим количеством воды (влажность смеси до 40 %) до получения однородной текучей массы (шликера). Шликер используют непосредственно для изготовления изделий (способ литья) или для приготовления пресспорош-ка, высушивая его в распылительных башенных сушилках. Шликерный способ применяют в технологии фарфоровых и фаянсовых изделий, облицовочных плиток.

Сушка изделий .

Сушка - весьма ответственный этап технологии, так как трещины обычно возникают именно на этом этапе, а при обжиге они лишь окончательно выявляются. Обычно достаточным является высушивание сырца до остаточной влажности - 6...8%.

В процессе сушки продвижение влаги из толщи керамического изделия к наружным слоям происходит значительно медленнее, чем влагоотдача с поверхности, особенно это проявляется в ребрах и углах изделий. При этом возникает различная степень усадки внутренних и внешних слоев, а следовательно, создаются напряжения, которые могут привести к растрескиванию материала. Для предотвращения этого к жирным глинам прибавляют отощители, которые образуют жесткий скелет, препятствующий сближению глинистых частиц, увеличивают пористость изделия, что способствует продвижению воды из его внутренних слоев к наружным. Для уменьшения чувствительности глин к сушке применяют также паропрогрев и вакуумирование глин, используют некоторые органические вещества в малых дозах ЛСТ, дегтевые и битуминозные вещества и др. (см. гл. 5).

Прежде сырец сушили преимущественно в естественных условиях (в сушильных сараях). Естественная сушка, хотя и не требует затрат топлива, но в значительной степени зависит от погоды и длится очень долго (10... 20 сут). В настоящее время сушку сырца, как правило, производят искусственно в специальных сушилках периодического или непрерывного действия. В качестве теплоносителя используют дымовые газы обжигательных печей или горячий воздух из калориферов. Срок сушки сокращается до 2...3 сут, а иногда до нескольких часов.

Обжиг изделий .

Обжиг - важная и завершающая стадия технологического процесса керамических изделий. Суммарные затраты на обжиг достигают 35...40 % себестоимости товарной продукции. При обжиге сырца образуется искусственный каменный материал, который в отличие от глины не размывается водой и обладает относительно высокой прочностью. Это объясняется физико-химическими процессами, происходящими в глине под влиянием повышенных температур.

При нагреве сырых керамических изделий до 110 °С удаляется свободная вода и керамическая масса становится непластичной. Но если добавить воду, пластические свойства массы восстанавливаются. С повышением температуры до 500...700°С выгорают органические примеси и удаляется химически связанная вода, находящаяся в глинистых минералах и других соединениях керамической массы, а керамическая масса безвозвратно теряет свои пластические свойства. Затем происходит разложение глинистых минералов вплоть до полного распада кристаллической решетки и образования аморфной смеси АЬОз и SiO2. При дальнейшем нагреве до 1000°С вследствие реакций в твердой фазе возможно образование новых кристаллических силикатов, например силлиманита Al2O3-SiO2, и далее при 1200...1300°С переход его в муллит 3Al2O3-2SiO2. Одновременно с этим легкоплавкие соединения керамической массы и минералы плавни создают некоторое количество расплава (жидкой фазы). Расплав обволакивает нерасплавившиеся частицы, частично заполняет поры между ними и, обладая силой поверхностного натяжения, стягивает их, вызывая сближение и уплотнение. После остывания образуется камнеподобный черепок. Этот процесс называют спеканием. Результатом процесса спекания является уплотнение обжигаемого материала и, как следствие, уменьшение его открытой пористости.

Температурный интервал между огнеупорностью и началом спекания называют интервалом спекания глин (3.4). Интервал спекания зависит от состава глин. Чем он шире, тем меньше опасность деформации изделия при обжиге. Большинство легкоплавких глин имеет узкий интервал спекания. Обжиг изделий из них обычно ведут при температуре 900-1000 °С. Огнеупорные и тугоплавкие глины имеют большой интервал спекания (более 100°С) и применяются для получения изделий с плотным спекшимся черепком; обжигают их при 1150...1400 °С.

Для обжига керамических материалов используют специальные печи (кольцевые, туннельные, щелевые, роликовые и др.).

После обжига изделия охлаждают постепенно, чтобы предотвратить образование трещин.

Обожженные изделия могут различаться между собой как по степени обжига, так и по наличию внешних дефектов. После выгрузки из печи их сортируют с учетом ГОСТов.

Керамика (от греческого слова «керамос», что означает глина) — это изделия, которые производятся путем спекания глин и смесей глин с минеральными добавками. В результате термической обработки керамика приобретает свойства, определяющие широкое использование ее в самых различных отраслях народного хозяйства.По совокупности физико-химических, механических и художественно-эстетических свойств керамика среди известных материалов не имеет себе равных. Она используется в быту (посуда, фигурки из керамики, вазы, картины), применяется в строительстве, в искусстве. Можно выделить основные виды керамики: терракота, майолика, фаянс, фарфор.

Виды керамики

Гончарные изделия можно разделить на две группы : неглазированная и глазированная керамика.

Неглазированная керамика : терракота и гончарная керамика - наиболее древние из всех видов керамики.

Терракота - по-итальянски “обожженная земля”-керамические неглазурованные изделия из цветной глины с пористым строением. Применяется в художественных, бытовых и строительных целях. Из терракоты изготавливается посуда, вазы, скульптура,черепица,изразцы, игрушки, облицовочные плитки и архитектурные детали.

Гончарная керамика требует дополнительной обработки. Для придания ей водонепроницаемости ее заглаживают перед обжигом любым гладким предметом (“лощат”), уплотняя наружный слой глины до появления своеобразного блеска. “Морение” заключается в длительной выдержке глиняных изделий в дыму медленно остывающей печи. Очень древний способ обработки - “запарка”, или “обварка”: вынутое из печи изделие опускают в воду с мукой. При этом на его поверхности образуются красивые подпалины, посуда становится водонепроницаемой. В настоящее время гончарная керамика получила очень широкое распространение. Из нее делают горшки, чашки, кувшины и другие предметы домашнего обихода. И ценятся они не меньше, чем фарфоровые, стеклянные. Гончарная керамика

Глазированная (или поливная) керамика: майолика,фаянс, фарфор, шамот .

Керамику покрывают слоем глазури, эмали и вторично обжигают. Благодаря глазури изделия становятся водонепроницаемыми. Также глазурь позволила изделия декорировать: матовая, бархатистая поверхность чередуется с наплывами блестящей глазури. Под глазурью хорошо смотрится роспись ангобами (окрашенными в разные цвета жидкими глинами). Ангобирование - старинный вид обработки глиняных поверхностей, однако до настоящего времени находит широкое применение.

Майолика- ближайшая родственница гончарной керамики. Это слово произошло от названия средиземноморского острова Мальорка, где зародился этот вид керамики. Майоликой называют изделия из гончарных глин, покрытые цветными глазурями - эмалями. В технике майолики изготовляются как декоративные панно, наличники, изразцы и т. п., так и посуда и даже монументальные скульптурные изображения.
Кувшинчик, кувшин, тарелки, братина. Майолика, роспись по эмали.

Гжель. Конец 18 века
Фаянс (от названия итальянского города Фаэнца, где производился фаянс) — керамические изделия (облицовочные плитки, архитектурные детали,посуда, умывальники,унитазы и др.), имеющие плотный мелкопористый черепок (обычно белый), покрытые прозрачной или глухой (непрозрачной) глазурью. Основа его - белая глина. Фаянсовый кувшин легко отличить от майоликового, стоит только обратить внимание на донышко: у гончарной керамики выступы на нем - темные, а у фаянсовой — белые. То, что отличает фаянс от майолики, сближает его с фарфором, но фаянс не обладает белизной и прозрачностью фарфора, его черепок порист и менее прочен. Изделия фаянса имеют толстые, непрозрачные стенки мягких, обтекаемых форм.

Чайный сервиз. Фаянс

Фарфор отличается от других подобных декоративных материалов высокими параметрами прочности, устойчивости к химическому и температурному воздействию.

В зависимости от долевого состава глины и сопутствующих веществ, фарфор может условно быть разделен на две категории : мягкий и твердый. Главное отличие этих категорий не в твердости состава, как можно было бы подумать, а в поведении под воздействием высоких температур. Кроме того, в мягком фарфоре больше разнообразных веществ, которые придают ему дополнительные качества – например, просвечиваемость. Мягкий фарфор чаще используют при изготовлении декоративных керамических предметов, а твердый – для посуды и в технике. Разновидность мягкого фарфора – костяной фарфор . Кроме всего прочего, в его состав входит костяная зола, богатая кальцием, придает изделиям из такого фарфора дополнительную прочность, белизну и просвечиваемость.

Если при изготовлении фарфора его не покрывают ничем, и он остается матовым, его называют «бисквитом», хотя гораздо чаще можно встретить фарфор, на который нанесен слой глазури. При росписи фарфора используют две технологии – подглазурная роспись и надглазурная роспись.Надглазурная роспись смотрится более ярко за счет широкой гаммы доступных красок. К краскам при росписи фарфора довольно часто добавляют оксиды различных металлов, в том числе благородных (золото, платина).

Сегодня фарфоровые статуэтки, посуда, куклы, другие элементы декора интерьера ценятся не меньше, чем несколько столетий назад. Это по-прежнему красивый и утонченный материал, который может стать настоящим украшением дома и радовать его посетителей на протяжении многих лет.

Сервиз.Фарфор
И фарфор, и фаянс отличаются ценой, составом и технологией производства. Чтобы не спутать благородный фарфор с практичным фаянсом, нужно знать следующие отличия.
В составе фарфора меньше глины и больше разнообразных добавок: полевого шпата, кварцита, каолина. Эти добавки придают фарфору белизну, стекловидность, устойчивость к высоким температурам и меньшую пористость в сравнении с фаянсом.
Отличить фарфор от фаянса несложно. Посмотрите посуду на свет – тонкостенный фарфор должен просвечивать. Он тонкий и полупрозрачный, тогда как фаянс совсем не пропускает свет и обычно покрывается глазурью.
Если нужно определить из какого материала сделана статуэтка, переверните ее и рассмотрите донышко. У фарфора дно не покрыто глазурью. Это связано с технологией обжига – при производстве фарфора используются более высокие температуры, чем при производстве фаянса. Для того, чтобы фарфор не прилип к подставке, глазурь счищают перед вторым этапом обжига.
При выборе посуды обратите внимание на ободок на донышке. У фаянса он отличается от глазури самой посуды и бывает или светло-серым или бежевым. Если ободок белый, то скорее всего это фарфор.

Шамот (от фр. chamotte) представляет собой керамический бой, замешанный на глине. Шамот имеет грубозернистый состав, глазурь на его поверхности растекается пятнами, не покрывая ее полностью, что придает изделию из шамота особую оригинальность. Он очень ценится художниками, которые ввели его в область декоративно-прикладного искусства.

Амфора с сатирами (шамот)

Шамот разновидность морозоустойчивой керамики, обожжённая при температуре 1250 градусов. Изделия из шамотной глины могут оставаться на зиму в Вашем саду, они не боятся морозов и перепадов температур. Но важно, чтобы на изделие не попала влага, для этого его необходимо укрыть полиэтиленовой плёнкой перед первыми заморозками.

Из шамотной керамики изготавливают светильники садовые и интерьерные, основания для фонтанов, вазоны и кратеры, горшки с поддонами, кашпо, фигуры животных, вазы и амфоры.

Материалы, получаемые термической обработкой минерального сырья.

Основным исходным сырьем для керамических изделий являются широко распространенные глины.

Глины образовались в результате химического разложения горных пород под воздействие воды, углекислоты. В результате разложения полевого шпата образуется минеральный каолинит АI2О3 2 Si2 2Н2О - основа глины.

Глины имеют помимо каолинита – кварц, слюду, полевой шпат, магнезит и т.д. Содержат окиси кальций, железа, натрия и д.р. Содержание кальция сокращает процесс спекания глин и ухудшает условия обжига.

Вода в глинах содержится в виде свободной и химически связанной, – т.е. входящей в состав глин образующих минерал. О количестве воды можно судить по наличию в глине тех или иных минералов.

При смачивании сухой глины молекулы воды втягиваются между чешуйчатыми частицами каолинита и расклинивают их, вызывая набухание глин. Тонкие слои воды между пластинчатыми частицами глины строительных минералов обусловливают характерные свойства глинистого теста. С одной стороны они способствует связыванию глинистой массы в единое целое, с другой служат как бы смазкой, облегчая движение глинистых частиц при механическом воздействии. Нечто подобное происхождение, когда между стеклянными пластинами, плотно прижатыми друг к другу находится тонкий слой воды. Разнять весьма трудно, но легко скользит относительно друг друга.

Основные свойства глин – пластичность, отношение к сушке (воздушная усадка) и отношение к температурам.

Пластичность – возможность формирования изделий различных конфигураций. Пластичность можно повысить добавлением более пластичной глины или удалением из глины песка. Пластичность зависит от содержание глинистых частиц.

Воздушная усадка – уменьшение объема при сушке в условие нормальной (комнатной) температуры вследствии удаления из нее воды и сближение частиц глины, усадка у кирпича 4 - 15%.

Отношение к температурам . На воздействия температур глины проверяют, на огнеупорность с помощью конуса из глины размерами в вершине 2мм, в основании 8мм и высотой 30 мм, который помещается, в печь и когда при оплавлении вершина касается подставки фиксируют температуру.

По отношению к температурам глины бывают огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие. Глины, имеющие после обжига белый цвет применяется для изготовления фаянса и фарфора.

Огнеупорные глины содержат мало примесей, очень пластичны, и выдерживают температуру выше 1580°С. Применяются при изготавлении огнеупорного кирпича и плитки.

Тугоплавкие глины имеющие огнеупорность 1350-1580°С, применяются для изготовления облицовочного кирпича, плиток для полов, канализационных труб и т.д.

Легкоплавкие - с огнеупорностью ниже 1350°С, имеют примеси в виде песка, известняка, слюды, полевого шпата. Применяются для изготовления кирпича, черепицы и аналогичных изделий.

Желательно использовать глины после вылеживания их в течение года после добычи.

Глиняные массы для керамических изделий, кроме глины содержат различные добавки, оказывающие влияние на их свойства.

Для снижения пластичности в глину вводят добавки: кварцевый песок, шлак и т.д. это снижает усадку.

В производстве керамических изделий на основе глинистых пород и плавленых изделий применяются золошлаковые отходы ТЭС в качестве отощающих или топливосодержащих добавок, а также в качестве основного сырья для изготовления зольной керамики.

Наиболее широко применяют топливные шлаки и золы как добавки при производстве стеновых керамических изделий. Для изготовления полнотелого и пустотелого кирпича и керамических камней рекомендуется использовать легкоплавкие золы с температурой размягчения до 1200 °С. Золы и шлаки, содержащие до 10% топлива, применяются как отощающие добавки, а 10% и более - как топливосодержащие. В последнем случае можно существенно сократить или исключить введение в шихту технологического топлива. В золах, используемых как добавки при производстве стеновых керамических изделий, количество S03 не должно превышать 2% от общей массы.

Порообразующие добавки вводят в сырьевую массу для получения изделий с пористой и пониженной теплопроводностью. Для этого используют вещества, которые при обжиге выделяют газ (молотый мел, доломит) или выгорают (опилки, бурый уголь). Выгорают древесные опилки, измельченный бурый уголь, отходы обогатительных фабрик, золы ТЭЦ- это способствует повышению пористости и равномерному спеканию керамического черепка.

Керамические изделия классифицируют:

· по структуре образования;

· по областям применения;

· по назначению.

По структуре различают грубую – крупнозернистую с неоднородными строением и тонкую – с мелкокристалическим строением.

Большую часть строительных керамических материалов относят к грубой пористой керамике с водопоглащением 5-15%. Это – стеновые камни, кирпичная черепица, дренажные трубы др.

Дорожные и кислотоупорные кирпичи, канализационные трубы относят к грубой плотной керамике с водопоглащением 10%.

К тонкой пористой керамике относят изделия из фаянса и майолике, а к тонкой плотной - фарфор и часть огнеупорных, кислотоупорных электроизоляционных керамических материалов.

Керамические строительные материалы делят на плотные и пористые. Пористые с водопоглащение более 5%, плотные менее 5%. Поликристаллическая структура керамических материалов формируется при обжиге т. е. при высокой температуре.

В зависимости от назначения и области применения в строительстве керамические изделия подразделяются на стеновые материалы, камни для перекрытий, кровельные материалы, материалы для наружной и внутренней отделки, материалы для полов, для дорожных покрытий, специального назначения (теплоизоляционные, огнеупорные, кислотоупорные) сантехнические изделия, трубы дренажные и канализационные.

Особую группу составляют декоративно-художественная и бытовая керамика.

В каждой из этих групп входят разнообразные продукции по размерам:

Так стеновые ограждения конструкции включает в себя мелкоштучные и крупные керамические блоки, а также панели.

Основные технологические виды современной керамики: терракота, майолика, фаянс, фарфор, каменная масса.

Терракота - неглазурованная однотонная естественно окрашенная керамик, цветом от светло-кремового до красно-коричневого. Это могут быть скульптуры, МАФ, облицовочная плитка, архитектурные детали, вазы и др.

Майолика - керамика из цветной обожженной глины с крупнопористым черепком, покрытая глазурью - фризы, наличники, порталы, изразцы и т.д.

Фаянс - твердый, мелкопористый керамический материал, чаще белого цвета, более пористый чем фарфор, поэтому покрывают глазурью. Водопоглащение -10%.

Фарфор - спеченный керамический водонепроницаемый материал белого цвета. Получают путем обжига тенкодисперсной массы (смеси глины, каолина, кварца и полевого шпата).

Каменная масса- или «каменная» керамика, это близкий к фарфору плотный материал, отличающийся цветом черепка (серый, коричневый). Изготавливают дорожное покрытие, химически стойкую плитку.

К керамическим изделиям относят и огнеупорные керамические материалы, кислотоупорные, сантехнические.

По форме : кирпичи выпускают в виде прямоугольных параллелепипедов, лекальными, фигурными.

По отделки поверхности : обыкновенные, облицовочные, глазурованные без применения штукатурки.

Разнообразие форм, рельефа, цвета и рисунка кирпича помогают решать эстетичные вопросы строительства.

В зависимости от предела прочности кирпичи и керамические камни классифицируют по маркам . Марка соответствие пределу прочности при сжатии (5 образцов) М75 до 300 МПА.

Производство керамических изделий. Производство керамических материалов возникло много тысячелетий назад в виде гончарных изделий, настенных украшений и т.д.

Технологическая цепочка изготовления керамических изделий – подготовка сырья - дозировка – перемешивание - формирование ---сушка - обжиг.

Технология изготовления керамических материалов включает:

· подготовку сырья: – обогащение, дробление и выделение примесей;

· дозировку - добавка всех компонентов (глины, песка, порообразователей);

· перемешивание – чтобы получить однородную массу;

· формирование - пластическое, полусухое, литьем;

· сушку – при полусухом способе, прессование не требуется;

· обжиг при температуре – 900-1100% - для легкоплавких и 1150 – 1250 °С для тугоплавких глин.

Плитку, кирпич – прессуют полусухой из порошкообразной массы. Жидкую, высокой влажности глину для изготовления пустотелого кирпича, черепицы, керамических труб – шнековым способом выдавливают (Рисунок 2), литьем получают сантехнические изделия сложной конфигурации.

Рисунок2 Шнековый способ формования керамических изделий

Некоторые изделия покрывают глазурью (плитку) либо перед обжигом, либо обжигают дважды.

При обжиге температура, поднимается медленно: сначала, происходит досушивание, равномерное удаление влаги из массы затем обжиг.

При 100-120°С удаляется влага (свободная) затем сгорают органические примеси.

При t =450-650°С удаляется химические связанная влага и глина переходит в аморфное состояние, происходит усадка.

Печи для обжига кирпича бывают камерные и туннельные. До обжига на лицевой поверхности керамические изделий различными способами формируют рисунок следующими способами:

· механическим;

· глазированием;

· прессованием с помощью трафаретов;

· переводом печатного изображения с бумаги;

· нанесение рисунка прессованием из смеси разноцветных порошков грубого помола.

Классификация керамических изделий по назначению.

Номенклатура керамических строительных материалов. Строительной промышленностью выпускаются керамические строительные материалы:

· стеновые материалы - кирпич, камни, панели, блоки;

· фасадные плитки;

· черепица;

· плитки керамические для стен и пола;

· сантехнические изделие;

· художественно-архитектурное изделия;

· теплоизоляционные материалы;

· краски.

Стеновые материалы : кирпичи и камни

Кирпич обыкновенный сплошной имеет плотность 1600-1800 кг/м3 Размеры кирпича обыкновенного глиняного: 65х120х250, вес 3 кг. Размеры стеновых материалов должны координироваться с действующей модульной системой. Сплошные (полнотелые) и пустотелые кирпичи 4кг высотой -88мм называется утолщенный или модульный.

Выпускается кирпич 7 марок- 75:100;125:150;200;250;300 с прочностью на сжатие 7,5-30 МПА соответственно. Коэффициент теплопроводности λ=0,75-0,8 ккал/м· ч· град. По морозостойкости выпускается 4 марки кирпича. – F-5;25;35;50 циклов.

Применяют для кладки наружных, внутренних стен, перегородок, столбов, сводов, а также для изготовление кирпичных блоков и стеновых панелей. Нельзя применять для устройства фундаментов, подземной части зданий.

Кирпич пустотелый. Такой же, как и обыкновенный, но с технологическим пустотами для уменьшение массы. Пустоты – круглые, прямоугольные, овальные. Пустоты сквозные и не сквозные. Плотность: 1000- 1450кг/м3. Коэффициент теплопроводности λ=0,65-0,7 ккал/м· ч· град.

Предельная прочность: 7,5-25МПа для марок 75;100;125;150;200;250; (6 марок) соответственно. По морозостойкости марки F – 15;25;35;45 и 50.

Применяют для наружных и внутренних стен, перегородок без увлажнения.

Камни керамические пустотелые со сквозными и несквозными отверстиями размерами: 250х120х138: 250х250х138 и 288х138х138 и 288х, марок 75:100:125:150:200:250. Плотность 1450 кг/м3. Марка по морозостойкости F – 15 для несущих и ненесущих внутренних стен

Крупноразмерные блоки для наружных и внутренних стен. Панели изготавливают размером на комнату одно и двухслойные. Однослойные блоки толщиной 30см изготавливают из пустотелых керамических камней и керамзитобетонного заполнителя. Двухслойные толщиной 26см из кирпича и эффективного утеплителя: фибролита, минеральной ваты толщиной 10 см с облицовкой фасадной поверхности керамической плиткой. Кирпичные блоки изготавливают для увеличение производительности труда в условиях строительной площадки и повышения качества работ.

Отделочная керамика. Промышленностью выпускается керамическая плитка для внутренних работ и фасадная плитка. Фасадную плитку крепят цементным раствором, и на тыльной стороне плитки делают рельеф. Другие плитки «закладные» имеют сложную конструкцию и устанавливаются во время кладки стены.

Для отделки стен внутри зданий изготовляют плитку толщиной 5-10 мм, размерами 100х100; 150х150; 200х200 ; 200х400; 300х400 и т. д.

Керамические плитки для полов выпускаются двух видов: штучные и коврово-мозаичные, толщиной 11,13 и 15 мм, размерами 300х300; 400х400 и 500х500мм/

Керамогранит (каменный фарфор) - При его производстве применяются: кварцевые включения, полевой шпат, каолин. Формуются плиты при высоком давлении, температура обжига 1200-1300°С. По твердости и, соответственно, износостойкости каменному фарфору нет равных среди облицовочных материалов - у него эти показатели выше, чем у кварца и гранита. Крайне низкой пористостью объясняется и прочность керамогранита, и его низкая гигроскопичность - не более 0,05%. Твёрдость 8–9 баллов по шкале MOHS, а водопоглощение 0,05% по массе обеспечивает устойчивость не только к дождевой воде и всякого рода загрязнениям, но и к морозу. Благодаря всему перечисленному, Falesie прекрасно подходит как для интерьеров, так и для наружных работ, вплоть до предельно жёстких условий эксплуатации. Площадки для парковки, парковые или автомобильные дорожки, входные блоки и проходы общественных зданий и сооружений с любой интенсивностью движения.

Санитарно- технические изделия – ванны, раковины, унитазы, изготавливают из твердого фаянса и полуфарфора с глазурованием поверхности, способом литья в гипсовых формах.

Кровельная черепица применяется для скатных крыш. Изготавливают из легкоплавких глин. Долговечны, но трудоемки и весят 1мІ - 60кг. Применяются в наших климатических условиях редко.

Теплоизоляционная керамика. Керамзит – легкий, сыпучий строительный материал с закрытыми мелками порами, полученный быстрым обжигом легкоплавких глин, зол на тепловых предприятиях и другого вспучивающегося при термической обработке сырья.

Получают керамзитовый песок, гравий и щебень различных функций крупность от 5 до 40 мм. Песок, гравий, щебень применяется не только как заполнитель для легких бетонов, но и в качестве засыпок теплоизолирующих в слоистых конструкция.

Глинозольный керамзит производят по обычной для керамзита технологической схеме, включающей последовательное измельчение и усреднение сырья, формование гранул на дырчатых вальцах или ленточном прессе и их термическую обработку во вращающейся противоточной печи. Зола смешивается с глиной в глиносмесителе с пароувлажнением и в составе глинозольной массы поступает вперерабатывающие вальцы, а затем в агрегат для гранулирования.

Основной особенностью технологии изготовления глинозольного керамзита, помимо добычи и усреднения золы, является более тщательная подготовка сырьевой смеси. С этой целью применяют двух-стадийное перемешивание глинистой породы и золы в последовательно установленных агрегатах. Для производства глинозслъного керамзита предпочтительны золы из отвалов гидроудаления. Насыпная плотность глинозольного керамзита составляет 400-700 кг/м3, прочность при сдавливании в цилиндре - 2,3 - 4,8 МПа, водопоглощение – 10 - 21%, морозостойкость - более 15 циклов.

Глинозольный керамзитовый гравий и песок пригодны в качестве пористых заполнителей для легких бетонов классов от В3,5 до ВЗО.

Дорожный кирпич (клинкер)– искусственный камень получают путем формования и обжига глиняной массы до полного спекания. Размеры- 220х110х65 мм. Применяют для устройства тротуаров.

Керамические трубы –канализационные и дренажные. Керамические канализационные трубы – используют в строительстве безнапорной сети канализации, транспортирующие, промышленные, бытовые и дождевые, агрессивные и неагрессивные воды. Для производства применяют пластичные огнеупорные и тугоплавкие глины с содержанием Al2O3 не менее 16 %, интервалом спекания более 60 0С и без повышенного количества вредных включений типа колчедана, сидерита, гипса и тд. Формуется на специальных трубных прессах. Покрывают снаружи и внутри глиняной глазурью, после чего обжигают в камерных или туннельных печах при температуре 1250…1300 оС. Водопоглощение не более 8 %, кислотостойкость не менее 93 %.

Керамические краски – в виде защитных покрытий в атомной промышленности, получают окраской поверхности и закрепление обжигом.

Декоративная художественная керамика применяется в виде фасадных деталей, скульптур, ваз, малых архитектурных форм.

Керамические кислотоупорные плитки – изготавливают трех типов: кислотоупорные (К), термокислотоупорные (ТК) и термокислотоупорные для гидроизоляционной промышленности (ТКГ). По внешнему виду делят на два сорта: I и II. Предел прочности при сжатии не менее 39 МПа и на изгиб не менее 15 МПа, водопоглощение не более 6…9 %, кислотостойкость не менее 96…98 %., высока термическая стойкость не менее 8 теплосмен.

Керамические кислотоупорные трубы – изготавливают двух сортов: I, II. Имеют плотный спекшийся черепок, с обеих сторон покрытый глазурью. Отличаются высокой плотностью и прочностью, малым водопоглощением и высокой устойчивостью к действию кислот. Кислотостойкость не менее 98 %, водопоглощение не более 3 %, предел прочности при сжатии не менее 40 МПа, термическая стойкость не менее двух теплосмен и гидравлическое давление не менее 0,4 МПа. Применяют для перемещения неорганических и органических кислот и газов при разряжении или давлении до 0,3 МПа.

Вопросы для СРС

Классификация керамических изделий

Номенклатура бытовой керамики широка. Ее классифицируют по строению, степени плотности, типам, видам и разновидностям черепка, наличию глазури и назначению.

По строению выделяют: грубую и тонкую керамику. К грубой керамике относят изделия, имеющие на изломе неоднородное крупнозернистое строение и естественную красновато-коричневую окраску черепка. Изделия тонкой керамики на изломе имеют однородное мелкозернистое строение и белый или слабоокрашенный черепок, не пропускающий воду, газы (фарфор, фаянс, майоликовые изделия).

По степени плотности различают керамику с плотным спекшимся (водопоглощение до 5%) и с пористым (водопоглощение свыше 5%) черепком. Изделия со спекшимся черепком на изломе имеют плотное раковистое строение, при постукивании издают высокий, долгое время не затухающий звук, в тонких слоях некоторые из них просвечивают. Изделия с пористым черепком на изломе рыхлы, при постукивании по черепку издают низкий, глухой, быстро затухающий звук, не просвечивают при любой толщине стенок. По наличию глазури различают изделия глазурованные и неглазурованные. Изделия тонкой керамики чаще всего изготовляют глазурованными, а грубокерамические -- неглазурованными. Глазурованные изделия имеют гладкую, ровную и глянцевую поверхность, не пропускают воду и газы. Поверхность неглазурованных изделий шероховатая, матовая; они, как правило, пропускают воду.

По наличию глазури различают изделия глазурованные и неглазурованные. Изделия тонкой керамики чаще всего изготовляют глазурованными - имеют гладкую, ровную и глянцевую поверхность, не пропускают воду и газы. А грубокерамические - неглазурованными - имеют шероховатую, матовую поверхность и пропускают воду.

По назначению керамические изделия делят на бытовые, архитектурно-строительные и технические.

К бытовым относят посуду и художественно-декоративные изделия (фарфоровые, фаянсовые, майоликовые и др.).

Изделия архитектурно-строительные -- преимущественно изделия грубой керамики, применяемые для кладки стен и кровли зданий и сооружений(кирпич, черепица), отделки и облицовки наружных и внутренних стен.

Изделия технические применяют в радиотехнической, авиационной, автомобильной и др. отраслях народного хозяйства, а также для оборудования лабораторий (посуда, ступки, пестики и др.)

Виды керамических товаров и их характеристика

Фарфор изготовляют двух видов: твердый и мягкий. По рецептурам твердого фарфора вырабатывают в основном посуду повседневного пользования для личного и общественного потребления.

Мягкий фарфор, отличающийся повышенными эстетическими свойствами, применяется преимущественно для изготовления изделий праздничного, а также сувенирного и подарочного назначения. Разновидностью твердого является низкотемпературный фарфор (низкоспекающийся), изделия из которого предназначаются для использования только на предприятиях общественного питания школьных, детских, лечебных и т. п. учреждений. К разновидностям мягкого относят высокополевошпатовый и костяной фарфор, их высокие эстетические свойства получены благодаря использованию повышенных количеств полевого шпата или соответственно костяной муки. Фаянс бывает твердым и мягким. Массы мягкого фаянса, дающие изделия с более низкими эксплуатационными свойствами, используются сейчас лишь в производстве печных изразцов (кафелей). Майолика бывает: фаянсовая и гончарная. Фаянсовая майолика по свойствам и внешним признакам приближается к фаянсу, только внешне покрыта цветными прозрачными или заглушёнными поливами. Гончарная майолика напоминает гончарную керамику, отличаясь от не более тонкими стенками, тщательностью обработки и декорирования, разнообразием ассортимента изделий. Полуфарфор и гончарная керамика на виды и разновидности не подразделяются.

Важнейшие физико-механические и химические свойства керамики, определяющие потребительную ценность изделий, обусловлены особенностями ее состава и строения.

Классический состав массы твердого фарфора включают: 50% глинистых веществ (в основном каолина), 25% полевого шпата, 25% кварца. Твердый фарфор получают из массы, содержащей 50% глины и каолина, 25% кварца и 25% полевого шпата. Это классический состав, который может быть изменен в зависимости от вида исходных материалов. Наиболее рациональный состав твердого фарфора -- 55% глинистых веществ и по 22,5% кварца и полевого шпата. Особенностью твердого фарфора является малое содержание оснований и повышенное количество глинозема.

Для получения плотного спекшегося черепка твердый фарфор обжигают при повышенной температуре --1350--1400°С.

Для твердого фарфора коэффициент кислотности равен 1,1--1,3, по мере перехода к мягкому фарфору он возрастает до 1,68--1,75. С повышением коэффициента кислотности увеличивается хрупкость черепка и способность к деформации.

Твердый фарфор характеризуется повышенным содержанием в массе каолина и глины, что придает ему высокую белизну, обусловливает образование кристаллической фазы и повышение термической стойкости. Каолин способствует диффузии ионов алюминия и растворимого дегидратированного остатка каолинита в расплав полевого шпата, что ведет к увеличению их концентрации и образованию муллита. Муллит и отвердевший при охлаждении расплав обусловливают механические, термические и химические свойства изделий. Твердый фарфор глазуруют тугоплавкими глазурями. Основную массу фарфоровых изделий в нашей стране изготовляют из этого фарфора.

Для мягкого полевошпатового фарфора содержание глинистых компонентов уменьшают на 5--8%, увеличивая соответственно количество вводимого полевого шпата. Мягкий костяной фарфор имеет в массе вместо полевого шпата 43--50% костяной муки. Глазурь для фарфора во всех случаях тугоплавкая, полевошпатовая.

В массе для получения мягкого фарфора содержится больше плавней и меньше глины и каолина. При увеличении в массе плавней количество стекловидной фазы в черепке возрастает и повышается и просвечиваемость. Масса для получения мягкого фарфора содержит 25--30% каолина и глины, 20--45% кварца и 30--36% полевого шпата. Иногда добавляют 1,5--2,5% мела и 1,2--4,0% окиси цинка.

Кристаллическая фаза (высокая прочность)- незначительна. Прочность и термическая стойкость мягкий фарфор - ниже. Обжиг его ведут при более низкой температуре -- 1250--1300°С.

Разновидностями мягкого фарфора являются фриттовый, костяной, бисквитный и др.

Фриттовый фарфор получают из массы, не содержащей кварц, полевой шпат и пластичные материалы. Состав его: 75--80% фритты, 17% мела и около 8% отмученного мергеля. Фритта -- это тонкоизмельченный сплав песка, гипса, соды, поваренной соли, калийной селитры и аммиачных квасцов. Этот фарфор занимает промежуточное положение между твердым фарфором и стеклом. Для придания пластичности при формовании в смесь добавляют специальные клеящие вещества. Фриттовый фарфор не получил широкого распространения ввиду сложности производства быстрым размягчением черепка, малой термической стойкости и высокой стоимости(деформация изделия). Трудности производства обусловлены быстрым размягчением черепка, что приводит к деформации изделий. Для глазурования применяют легкоплавкую глазурь. Краски, наносимые на такие изделия, сплавляются с глазурью и имеют высокий блеск и красивые тона.

В состав костяного фарфора входит от 20 до 60% костяной муки, каолина 20-45%, иногда частично заменяют пластичной беложгущейся глиной.

По свойствам этот фарфор занимает промежуточное место между твердым и фриттовым фарфором. Обжиг проводят до полного спекания черепка. Особенностью костяного фарфора является высокая просвечиваемость. Для глазурования используют боросвинцовую фриттованную глазурь.

Бисквитный фарфор не покрывают глазурью, имеет мягкий матовый блеск. Состав: глинистые материалы (33--36%), кварц (45%) и фритты (24%) или без нее.

Для получения фарфоровых изделий с высокой прочностью, малым термическим расширением и хорошей термостойкостью в состав массы вводят корунд, тальк, циркон, окись бериллия и др.

Свойства изделий взаимосвязаны: повышение одного из показателей свойств часто приводит к снижению или повышению других, например, повышение просвечиваемости черепка сопровождается понижением механической прочности. Основными свойствами фарфора являются физические и химические.

К физическим свойствам относятся плотность, белизна, просвечиваемость, механическая прочность черепка и глазури, блеск и твердость глазури, термическая стойкость, электрическая прочность и др. Они зависят от структурных элементов черепка, и, прежде всего от соотношения стекловидной и кристаллической фаз, а также от количества и характера пор и наличия дефектов в виде трещин. На некоторые свойства фарфора влияет также толщина черепка и глазури.

Плотность фарфора 2,4--2,5 г/см 3 , объемная масса на V 10 меньше плотности. Фарфор имеет плотный спекшийся черепок с пористостью по водопоглощению не более 0,2%.

Белизна- важный показатель качества фарфора. Зависит от наличия в сырьевых материалах примесей железа, титана, хрома и других окрашивающих соединений, а также от режима и среды в печи при обжиге. Исходные материалы очищают от окрашивающих примесей. Белизна фарфора повышается с увеличением в массе каолина, а с увеличением толщины глазурного слоя она снижается.

Определяют ее путем сравнения с эталоном (баритовая пластинка), белизна которого принята за 100%. Белизну фарфора учитывают при установлении сорта готовых изделий. Для обычного фарфора она должна быть в пределах от 55 до 63%, для изделий со знаком качества -- не менее 65%.

Просвечиваемость фарфора зависит от содержания стекловидной фазы. С увеличением в черепке полевошпатового стекла при одновременном снижении содержания глинистых материалов просвечиваемость возрастает. Она улучшается и при повышении температуры обжига. Кристаллы муллита, остаточного кварца, пузырьки газа и поры, снижают просвечиваемость. Просвечиваемость некоторых масс с увеличением толщины черепка с 1 до 2 мм снижается в несколько раз. Мягкий фарфор имеет более высокую просвечиваемость, чем твердый, так как у него показатель преломления стекловидной фазы близок к показателю преломления кристаллической фазы (1,56).

Механическая прочность имеет большое практическое значение. Для фарфора различают прочность черепка и прочность глазури. Прочность черепка зависит от количественного соотношения кристаллической и стекловидной фаз, его толщины и пористости. С увеличением кристаллической фазы прочность черепка повышается.

При увеличении толщины изделия на 0,5мм механическая прочность возрастает на 12--17%. Изделия из массы с повышенным содержанием глинистых материалов (50--54%) имеют более высокую механическую прочность. Фарфор в 12--13 раз лучше сопротивляется сжатию, чем растяжению.

Чем тоньше слой глазури, тем выше прочность изделий, особенно если глазурь находится в состоянии сжатия. Если глазурь находится в состоянии растяжения, то прочность изделий резко снижается.

Блеск и твердость глазури являются важными показателями фарфоровых изделий, характеризующими их внешний вид и пригодность для использования по назначению.

Блеск глазури придает изделиям красивый внешний вид и повышает их санитарно-гигиенические свойства, так как гладкие изделия меньше загрязняются и легче очищаются. Чем ровнее поверхность глазурного слоя и меньше шероховатость, тем выше блеск. По изменению блеска глазури можно судить о появлении микротрещин, которые со временем увеличиваются.

Блеск глазури зависит от ее состава, температуры обжига и среды, а также от наличия в ней различных газовых включений и коэффициента преломления.

Твердость глазури -- эксплуатационный показатель, характеризующий поведение глазурного слоя при пользовании режущими столовыми приборами. Глазурь не должна разрушаться столовыми приборами, на ней не должны оставаться штрихи от ножа, вилки. Твердость глазури зависит от ее химического состава. Более твердые полевошпатовые глазури, более мягкие -- свинцовые и баритовые.

Фарфоровые глазури являются твердыми, майоликовые -- мягкими, а фаянсовые глазури относятся к средним.

Термическая стойкость- надежность фарфоровых изделий и возможное использование их по назначению. Они в процессе эксплуатации часто подвергаются воздействию разных температур. Низкая термическая стойкость приводит к преждевременному износу и выходу из строя фарфоровых изделий. Термическая стойкость фарфора зависит от химического состава черепка и глазури, соответствия их коэффициентов термического расширения, сложности формы изделия, толщины черепка и глазури, прочности и модуля упругости черепка, а также от теплопроводности и плотности. Термическая стойкость изделий сложной конфигурации снижается c увеличением толщины глазурного слоя. На снижение термической стойкости влияют микротрещины и другие дефекты черепка и глазурного слоя.

Трещины глазури чаще всего образуются в тех случаях, когда коэффициент термического расширения глазури выше, чем черепка. Если термическое расширение черепка выше, чем глазури, то происходит отскок глазури, что ухудшает внешний вид изделий. С появлением трещин сильно снижается блеск глазури.

Химическая устойчивость -- важный показатель качества фарфоровых изделий. Следует различать химическую устойчивость глазури к воздействию влаги, соды, уксусной и лимонной кислот. Устойчивость глазури к различным средам зависит от ее химического состава: чем меньше в ней щелочей, тем выше ее химическая устойчивость. При малой химической стойкости глазури и украшений ухудшаются внешний вид готовых изделий и их санитарно-гигиенические свойства. При разрушении глазури ее поверхность становится шероховатой и снижается блеск.

Полуфарфор по составу близок к фарфоровым массам, отличается от них уменьшенным содержанием (9--10%) полевого шпата. Глазурь для полуфарфоровых изделий фриттованная и по составу близка к фаянсовым.

Тонкокаменные изделия получают из массы, состоящей из 50% пластичных материалов(17-30% каолина и 25% глины) и 50% кварцевого песка и полевого шпата. Глазуруют прозрачными и цветными глухими глазурями. Формуют тонкокаменные изделия пластическим методом в гипсовых формах и способом литья. Их подвергают 2-х кратному обжигу: утельному - при температуре и политому.

Полуфарфоровые изделия имеют белый черепок с поглощением от 3-5%. По свойствам они занимают промежуточное положение между фарфоровыми и фаянсовыми изделиями. Для формования этих изделий чаще всего применяют литье, реже- пластический метод; обжиг двукратный.

Схема приготовления фаянсовой массы, формования, сушки, обжига, декорирования и сортировки фаянсовых изделий в основном аналогична производству фарфора. Утельный фаянс проводят при более высокой температуре (1250--1280° С), чем политой (1140--1180 0 C). При обжиге их тщательно устанавливают в капсели на специальные подставки. Глазуруют фаянсовые изделия легкоплавкими глазурями методом окунания.

По составу, структуре и свойствам фаянс делят на твердый, мягкий и глинистый. Твердый фаянс -- полевошпатовый, получают из массы с повышенным содержанием глинистых веществ -- от 45 до 60%, полевого шпата -- от 5 до 15, кварца -- от 25 до 40% Мягкий фаянс -- известковый, содержит глинистых веществ от 35 до 55%, кварца --от 30 до 40, мела и доломита --от 15 до 20 и боя --от 5 до 7%. В глинистом фаянсе больше пластичных веществ (75--85%) и меньше кварцевого песка.

Наиболее распространенным является твердый фаянс, характеризующийся наибольшей механической прочностью. Формирование фаянсового черепка завершается при утельном обжиге - изделие приобретает высокую прочность и сохраняет пористость, необходимую для глазурования. Обжиг при максимальной температуре проводят в слабоокислительной или нейтральной среде. Цель политого обжига -- равномерное расплавление глазури по всей поверхности и закрепление ее. Политой обжиг ведут в окислительной среде, чтобы изделия не приобрели серый цвет за счет конденсации смолистых веществ.

Благодаря незначительному содержанию в массе плавней и невысокой температуре обжига стекловидная фаза развита слабо. Зерна дегидратированного глинистого вещества и кварца цементируются небольшим количеством расплава, образующегося при взаимодействии легкоплавких веществ с глиной и кварцем- образуются поры, обусловливающие глухой звук при ударе и повышенное водопоглощение черепка.

Производство майоликовых изделий в основном аналогично изготовлению фаянсовых. Формуют эти изделия пластическим методом и методом литья. Политой обжиг майоликовых изделий в отличие от фаянсовых проводят при более низкой температуре-- 1040--1100 0 C, поэтому для глазурования применяют свинцовые и другие легкоплавкие глазури. Декорируют их ангобированием -- частичное (барботин) или полное покрытие слоем беложгущейся или цветной глины, росписью, цветными глазурями или поливами однокрасочными либо многокрасочными. Часто для украшения их применяют кракле, кристаллические и потечные глазури.

Гончарные изделия - разновидность майоликовых. Они имеют пористый черепок, естественно окрашенный -- от желтого до коричневого цвета. Водопоглощение черепка составляет 15 -- 18%. Для изготовления этих изделий применяют легкоплавкие глины с добавлением от 10 до 20% кварцевого песка как отощителя. Цвет черепка зависит от содержания в глине окислов железа. Формуют эти изделия пластическим методом в гипсовых формах или методом литья. Сформованные изделия подвергают двукратному обжигу: утельному -- при температуре 1050--115O 0 C, политому -- 900--1000 0 C. Для глазурования используют обычные глазури кракле, потечные и др. Иногда применяют соляное глазурование: поваренную соль при обжиге изделий забрасывают в печь. Под действием температуры она разлагается, при этом окись натрия, осаждаясь на поверхности изделия, образует силикат натрия, который прочно закрепляется на поверхности.

Керамика является одним из древнейших материалов, используемых для изготовления посуды и художественных изделий. Она обладает рядом положительных свойств: прочностью, термостойкостью, экологической и химической безопасностью, изделия из нее обладают высоким эстетическим потенциалом, это и определяет ее широкое использование.
Керамика — это изделия из глины (или глинистых веществ) с минеральными добавками или без них, полученные путем формования и последующего обжига. Для улучшения потребительских эстетических свойств керамику покрывают глазурью.
В производстве керамики используются следующие материалы:
. пластичные — глины и каолин (мономинеральная порода, состоящая из каолинита);
. отощающие, снижающие усадку при сушке и обжиге — кварцевый песок, глинозем, бой фарфора и фаянса, шамот;
. плавни, снижающие температуру спекания и создающие стекловидную фазу — полевой шпат и пегматит;
. материалы для глазури.
В качестве факторов, формирующих потребительские свойства и качество керамических художественных изделий, выделяют вид керамики, способ формования и вид декорирования.
В зависимости от строения различают тонкую керамику (черепок стекловидный или мелкозернистый) и грубую (черепок крупнозернистый). Основными видами тонкой керамики являются: фарфор, полуфарфор, фаянс, майолика, а грубой — гончарная керамика.
Фарфор имеет плотный спекшийся черепок белого цвета (иногда с голубоватым оттенком) с низким водопоглошением (до 0,2 %), при ударе издает высокий мелодичный звук, в тонких слоях может просвечивать. Ввиду парного обжига изделий край борта или основание изделия не покрыто глазурью. Сырьем для производства фарфора служат каолин, песок, полевой шпат и другие добавки.
Полуфарфор по свойствам занимает промежуточное положение между фарфором и фаянсом, черепок белый, водопоглощение — 3—5 %, используется в производстве посуды хозяйственного назначения.
Фаянс имеет пористый белый черепок с желтоватым оттенком, пористость черепка — 9—12 %. Ввиду высокой пористости изделия из фаянса полностью покрываются бесцветной глазурью. Глазурь имеет невысокую термостойкость, поэтому данный вид керамики находит применение в производстве столовой посуды повседневного использования. Вырабатывают его из бело-жгущихся глин с добавлением мела и кварцевого песка.
Майолика имеет пористый черепок, водопоглощение около 15 %, изделия имеют гладкую поверхность, высокий блеск, малую толщину стенок (что определено способом формования — литьем), покрываются цветными глазурями и могут иметь декоративные рельефные украшения. Для производства майолики применяют беложгущиеся глины (фаянсовая майолика) или красножгущиеся глины (гончарная майолика), плавни, мел, кварцевый песок.
Гончарная керамика имеет черепок красно-коричневого цвета (используются красножгущиеся глины), большой пористости, водопоглощение до 18 %. Изделия могут покрываться бесцветными глазурями, расписываются цветными глиняными красками — ангобами. Ассортимент представлен кухонной и хозяйственной посудой (горшки для жаркого, крынки для молока) и декоративными изделиями.
Процесс производства керамических изделий в упрощенном виде можно представить следующими этапами:
. подготовка сырья;
. получение керамической массы;
. формование (ручное или механизированное), литье, полусухое прессование;
. сушка и правка;
. первый обжиг;
. глазурование;
. политой обжиг;
. декорирование.
Качество художественных изделий из керамики определяется их внешним видом, долговечностью, соответствием функциональному назначению и другим техническим показателям.
Специфика изготовления керамических изделий связана с возможностью возникновения большого числа производственных дефектов на различных стадиях данного процесса.
Дефекты внешнего вида подразделяются на дефекты черепка, глазури и дефекты декорирования. Дефекты черепка формируются на этапах подготовки массы, формования (литья), сушки и первичного обжига. Некоторые из них заметны сразу, а другие (например, пятна) могут проявиться только после обжига. Поэтому для ручного и механизированного формования необходимо все инструменты содержать в безукоризненной чистоте.
Глазури — глянцевидные сплавы, расплавляющиеся на глиняном черепке слоем толщиной 0,12—0,40 мм. Назначение глазури — прикрыть пористый черепок изделий плотным и гладким слоем; придать изделию с плотным черепком повышенную механическую прочность и хороший внешний вид; гарантировать диэлектрические свойства; защитить декор от механического и химического воздействия.
Декорирование — художественное оформление готового изделия с применением деколей, штампов и т. п. Штамп используют при декорировании изделий повторяющимися мотивами. Для нанесения штампа на край изделия применяют штемпельный ролик.
Заключительная операция по обработке керамического изделия — шлифование края и ножки изделия.
Дефекты формования изделий и причины их возникновения
Ручное формование
Дефект: полуфабрикат прилипает к форме.
Причина: массу закладывали в форму мокрыми руками, влажность массы неравномерная, шаблон не очищен от прилипшей массы, шаблон установлен неправильно.
Дефект: царапины и борозды.
Причина: недостаток массы в форме.
Механизированное формование
Дефект: прогиб дна (обычно становится заметным только после политого обжига).
Причина: недостаточное нагревание центральной части формующего ролика, недостаточно выдержан вакуум, загрязнен формующий ролик.
Дефект: деформация края, заметная после обжига.
Причина: заготовка массы положена не в центр формы или смята, загрязнена поверхность рабочего кулачка, мягкая масса.
Дефект: трещины по краю.
Причина: использованы новые или загрязненные формы, высокая температура сушки, малое вакуумирование массы.
Дефект: трещины по ножке.
Причина: высокая температура ролика, низкая скорость формования, быстрая или односторонняя сушка, смещение центра ролика при наклоне.
Дефект: шероховатая поверхность полуфабриката.
Причина: большая всасывающая способность гипсовых форм, перегреты формы, плохо действует вакуум, изношены гипсовые формы.
Дефекты литья и причины их возникновения
Дефект: разная толщина черепка.
Причина: несоблюдение заданного времени набора черепка, недостаточно или односторонне высушены формы, одновременно используются новые и старые формы.
Дефект: деформация.
Причина: полуфабрикат прилипает к форме, рано вынут из формы, небрежное извлечение полуфабриката из формы, неравномерная сушка, иногда из-за сквозняка.
Дефект: трещины.
Причина: долгое выдерживание полуфабриката в форме, быстрая или односторонняя сушка, неаккуратная подрезка края горловины или носика, расслоение массы из-за недостаточного перемешивания шликера в форме.
Дефект: пятна.
Причина: загрязненная или расслоившаяся масса, изделие вынимали из формы мокрыми руками.
Дефекты сушки
Причину дефектов, появляющихся в процессе сушки, часто трудно установить, так как это может быть не только нарушение режима, но и отклонения от технологических параметров на предыдущих этапах производства.
Существенное влияние на результат сушки оказывает состав массы. Высокое содержание глинистых составляющих и, как следствие, большое количество воды набухания при неправильно выбранном режиме сушки обусловливают появление дефектов. Во время сушки в черепке образуются большие перепады влажности, из-за чего происходит деформация полуфабриката.
Причина деформации может быть заложена в технологии формования. Большая разница между частотами вращения шпинделя и ролика так же, как и сильное давление ролика, разрыхляет черепок, который из-за этого разрушается при нагревании во время сушки.
Наряду с упомянутыми выше основными видами дефектов встречаются также и специфические для каждого способа сушки.
Дефект: деформация и трещины, приводящие к разрушению изделия.
Причина: интенсивная сушка, не учитывающая возможности перемещения влаги в полуфабрикате.
Дефект: появление пятен ржавчины.
Причина: несоблюдение правил эксплуатации сушилок; металлические детали не покрыты антикоррозионной краской.
Дефекты обжига
Обжиг — один из важнейших технологических этапов в производстве керамических изделий. Он оказывает решающее влияние на результат всего технологического процесса.
Обжиг проходит в два этапа.
1. Первый обжиг. Назначение — очистить, упрочнить черепок, так как относительно тонкий черепок необожженных изделий при глазуровании размокает и не выдерживает механического воздействия. Затем на поверхность изделия наносят слой глазури.
2. Политой обжиг. Назначение — равномерное растекание глазури, окончательное спекание черепка.
Дефекты первого обжига и причины их возникновения
Дефект: серая окраска.
Причина: налет серы во время первого обжига (заметен только после политого обжига).
Дефект: трещины.
Причина: слишком быстрое нагревание или охлаждение.
Дефект: деформация.
Причина: неровная поверхность опоры, одностороннее воздействие температуры.
Дефекты политого обжига и причины их возникновения
Дефект: трещины с заплавленными краями.
Причина: скачок температуры в процессе нагревания.
Дефект: трещины с острыми краями.
Причина: скачок температуры во время охлаждения.
Дефект: деформация.
Причина: пережог, часто также дефект формования.
Дефект: желтая окраска.
Причина: запоздалое или недостаточное восстановление.
Дефект: голубоватый оттенок.
Причина: рано начато восстановление, недостаточная выдержка при максимальной температуре.
Дефект: наколы.
Причина: нарушение газового режима обжига, попадание в глазурь карбида кремния.
Дефект: серая окраска.
Причина: наличие серы в топливе.
Дефект: коричневатые края, а также матовые пятна и налеты на глазури.
Причина: дымовые газы в зоне охлаждения.
Дефект: недостаточная просвечиваемость, матовая поверхность.
Причина: низкая температура или недостаточная продолжительность обжига.
Дефект: высокая просвечиваемость, вспучивание.
Причина: пережог.
Дефект: прыщи.
Причина: недостаточная температура первого обжига или восстановление начато ниже температуры 980 °С.
Дефекты глазурования, причины их возникновения
и способы предотвращения
Дефект: сборка глазури.
Причина: загрязнение изделия жиром, сажей, пылью.
Предотвращение дефектов: соблюдать чистоту, тщательно обеспыливать поверхность, при налете сажи повторно обжигать.
Дефект: цек (сетка трещин на глазурном слое).
Причина: слишком тонкий помол.
Предотвращение дефектов: контролировать степень помола.
Дефект: натек (утолщение).
Причина: неправильное глазурование, очень толстый слой глазури, недостаточная частота вращения изделия при поливе, высокая плотность глазури.
Предотвращение дефектов: тщательно очищать пли слипать остатки глазури, контролировать плотность глазури (при необходимости уменьшать её), проверять оборудование
Дефект: приплавление к подставке.
Причина: остатки глазури на опорных поверхностях, грязная вода в машине для зачистки глазури.
Предотвращение дефектов: обеспечивать равномерное прижатие изделия к зачищающей ленте, чаще менять воду или использовать проточную.
Дефект: плешина.
Причина: отскакивание или стирание глазури.
Предотвращение дефектов: избегать столкновения изделий при загрузке и обработке, приклеивать ножку неустойчивого изделия.
Дефект: выгорка.
Причина: остатки пыли.
Предотвращение дефектов: обеспечивать хорошую обдувку и влажную замывку полуфабриката.
Дефект: заглазурованная засорка.
Причина: кусочки массы в глазури или на поверхности изделия после первого обжига.
Предотвращение дефектов: чаще процеживать глазурь через сито, улучшить контроль изделий перед глазурованием.
Дефект: неровная, волнистая глазурь.
Причина: сильная струя глазури, большая частота вращения шпинделя.
Предотвращение дефектов: проверить оборудование и настроить его заново, проверить состав глазури и температуру политого обжига.
Дефект: трещина.
Причина: велик температурный коэффициент линейного расширения глазури.
Предотвращение дефектов: проверить состав глазури.
Дефект: отекание глазури.
Причина: плотная глазурь, завышена температура политого обжига.
Предотвращение дефектов: проверить плотность глазурной суспензии, состав глазури и температуру политого обжига.
Дефект: вскипание глазури (пузыри и прыщи).
Причина: быстрый подъем температуры во время обжига, глазурь расплавилась до окончания выделения газов из черепка.

Дефект: булавочные наколы.
Причина: лопнувшие, но не закрывшиеся пузырьки воздуха в глазури, узкий интервал плавления глазури.
Предотвращение дефектов: расширить интервал плавления глазури.
Дефект: матовость.
Причина: кристаллизация глазури вследствие воздействия S02 из печных газов, низкая температура политого обжига.
Предотвращение дефектов: проверить режим политого обжига.
Дефекты декорирования изделий деколями и причины их возникновения
Дефект: остатки бумаги под изображением.
Причина: недостаточное размягчение деколи, водонепроницаемые места (масло, пятна лака) на бумаге: на этих местах образуются пузыри, которые разрушают изображение.
Дефект: вскипание краски.
Причина: недостаточно тщательное расправление деколи, остатки воды под деколью.
Дефект: пузыри.
Причина: недостаточно выдавлены вода и воздух из-под деколи, пузыри при обжиге лопаются, разрушая в этих местах слой краски.
Дефект: складки.
Причина: плохое расправление и небрежное наложение деколи на искривленные поверхности.
Дефект: белесые пятна после обжига.
Причина: использована загрязненная или жесткая вода, изделия плохо протерты.
Дефект: загрязнения после перевода деколи.
Причина: небрежная протирка изделия.
Дефект: ломкая деколь.
Причина: плохой лак, низкое качество бумаги.
Дефекты при нанесении штампа и причины
их возникновения
Дефект: отпечаток штемпеля расплющен.
Причина: жидкий препарат золота, неравномерное давление на штемпель, толстый слой лака.
Дефект: отпечаток штемпеля неполный (нет отдельных мест рисунка).
Причина: густой препарат золота, на изделии были жирные пятна (отпечатки пальцев), недостаточно клейкий лак.
Дефект: штемпель воспроизводит тонкие контуры.
Причина: штемпель износился, его следует заменить.
Дефект: загрязненный отпечаток.
Причина: загрязненный штемпель (волокна и др.).
Дефект: отпечаток подложки штемпеля.
Причина: подложка выступает за пределы изображения.
Дефект: сильное или слабое прилипание пудровальной краски.
Причина: неравномерно нанесена пленка лака.
Дефект: царапины на отпечатке, остатки пудровальной краски в углублениях под ручками и внутри полых изделий.
Причина: неосторожное припудривание и недостаточный контроль.
Дефект: различный тон изделий.
Причина: добавлено разное количество керосина, плохой сравнительный контроль.
Дефект: отклонение цвета смешанных красок.
Причина: несоблюдение рецепта смешения.
Дефект: стирание контуров рисунка.
Причина: излишнее количество керосина или чрезмерное удаление пудровальной краски.