Общие сведения. Технология стекла и других материалов на основе минеральных расплавов

Технология стекла и других материалов на основе минеральных расплавов.

Сушка и обжиг керамических материалов. Основные виды печей и сушил

Сушка полуфабрикатов производится с целью удаления из них влаги перед обжигом. Ранее процесс осуществляется в естественных условия, в специальных сооружениях (сушильные сараи в течение 2-3 недель). В настоящее время сушка производится искусственным путем в специальных тепловых агрегатах (камерные и тунельные сушила) периодического и непрерывного действия. Искусственная сушка осуществляется при температуре 120-150 С в течении 2-3- суток.

В процессе сушки глина теряет пластичность за счет удаления влаги, происходит усадка образца, изделие приобретает прочность. Если высушенное изделие подвергнуть увлажнению, то оно набухнет, потеряет форму и связность.

Для закрепления прочностных свойств и увеличения стойкости необходим обжиг. Обжиг – заключительная и самая важная операция в технологии керамики. Обжиг производится в специальных печах кольцевых и тунельных. Температура обжига зависит от получаемых изделий:

- для кирпича и камней 900-1100 С

- для клинкерного кирпича, керамических плиток, фаянсовых и фарфоровых изделий (посуда) 1100-1300 С

- для огнеупорной керамики 1300-1800 С

В процессе обжига из высушенного изделия удаляется остаточная влага (t≈200 С), выгорают органические примеси (t≈400 С), удаляется химически связанная вода (700-800 С), происходит разложение карбонатов

CaCO₃ →CaO + CO₂↑ (900-1000 C)

плавятся легко-плавкие соединения (1000-1100 С) и образуется основной минерал

3Al₂O₃2SiO₂ – муллит при температуре 1100-1200 С

Обожженное керамическое изделие обладает высокими прочностными характеристиками, водо и морозостойкостью, недостаток – хрупкость.

Стекло и другие плавленые материалы - это аморфные тела полученные путем охлаждения расплавленных минеральных масс, различного химического состава, в зависимости от вида исходного сырья, его химического состава и режима охлаждения можно получить различные по структуре и свойствам изделия(стеклянные изделия, стеклокристаллические изделия, частично кристаллические материалы из расплавов горных пород)

Из минеральных расплавов получают стекла различных назначений:

-листовое стекло;(оконное и витринное)

- светопрозрачное стекло;

- конструкционное;

- облицовочные;

- стеклянные трубы;

- тепло и звукоизоляционное стекло;

Основной минерал строительного стекла SiO₂ поэтому их называют- силикатные стекла, но стекла вообще могут быть получены и из других оксидов: CaO, Pb₂O₃, Al₂O₃.

Основные свойства стекл

1. Механические свойства R_сж=30-10Мпа

R_r=20-70Мпа

Зависит от химического состава

2. Хрупкость – главный недостаток стекл, который не имеет пластических деформаций и плохо сопротивляется ударным воздействиям.

3. Средняя плотность p=2500кг/м³

4. Оптические свойства – один из самых важных показателей свойств стекл, которые характеризуются светопропусканием, светопреломлением, отражением и рассеиванием.