Свойства глин, как сырья для производства керамики

Глинами называют природные водные алюмосиликаты общей формулой с различными примесями, которые, при смешении с водой, образуют пластичное тесто, необратимо приобретающее камнеподобное состояние после обжига.

Примеси влияют на свойства глины (прочность, пластичность, морозостойкость), а также определяют цвет глины. Белые глины (каолиновые) не содержат примесей. Коричнево-красный цвет придают оксиды железа, бурый — гидроксиды железа. Глина может иметь любой цвет от белого до черного.

Свойства глин:

1. Пластичность — способность глин в увлажненном состоянии приобретать под влиянием внешних воздействий желаемую форму и сохранять ее без разрывов и трещин при сушке и обжиге. Зависит от минерального состава глин, наличия примесей и от количества воды за творение.

2. Усадка — уменьшение линейных размеров глиняного сырца при сушке (воздушная) и обжиге (огневая). Полная складывается из суммы воздушной и огневой и может достигать 15%.

Поведение глин при воздействии высокой температуры. При температуре выше 100 градусов из глины испаряется физически связанная вода. В интервале температур 400-750 градусов глина теряет химически связанную воду, а вместе с ней — пластичность. В интервале 900-1000 градусов из остатков алюмосиликатов образуется новая фаза — муллит , придающая прочность керамике.

Огнеупорность глин зависит от их состава. Для чистого каолинита огнеупорность равна 1780° С. По огнеупорности глины подразделяются на огнеупорные - с огнеупорностью более 1580° С, тугоплавкие -с огнеупорностью 1350 — 1580° С и легкоплавкие - с огнеупорностью менее 1350° С.
Для получения керамических строительных материалов используют преимущественно легкоплавкие (кирпичные) глины, содержащие значительное количество кварцевого песка, соединений железа и других плавней.
Цвет глиняного черепка, после обжига зависит от состава глин, в частности от присутствия в них окислов; железа. Соединения железа окрашивают керамический черепок в красный цвет при обжиге в окислительной среде и в темно-коричневый или черный цвет при обжиге в восстановительной среде. Интенсивность окраски повышается с увеличением содержания в глине Fe₂O₃.

Связность – усилие, необходимое для разъединения частиц глины. Связность обусловлена малой величиной и пластинчатой формой частиц глинистого вещества. Чем выше количество глинистых фракций, тем выше связность.
Связующая способность глины выражается в том, что глина может связывать частицы непластичного вещества (песка, шамота и др.) и образовывать при высыхании достаточно прочное изделие – сырец.