세라믹 재료 및 제품의 원료. 세라믹 재료 및 제품의 주요 유형 고무 및 세라믹 재료의 기술적 특성
세라믹 각종 점토 등을 소성하여 돌과 같은 상태로 만든 건축자재 및 제품이다.
3.1. 세라믹 제품 생산용 원료
3.1.1. 점토 . 점토는 자연에서 흔히 볼 수 있는 퇴적암 그룹으로, 층상 결정 구조를 지닌 다양한 점토 광물(수화 알루미노규산염)로 구성됩니다. 가장 중요한 점토 광물은 카올리나이트(Al 2 O 3 2 SiO 2 2H 2 O)입니다. 할로이사이트(Al 2 O 3 2SiO 2 4H 2 O) 몬모릴로나이트(Al 2 O 3 4SiO 2 n H 2 O); 베이델라이트(Al 2 O 3 3SiO 2 nH 2 O) 및 다양한 정도의 운모 수화 제품.
점토가 카올리나이트와 할로이사이트로 구성되어 있으면 점토를 카올리나이트라고 합니다. 몬모릴로나이트와 베이델라이트가 우세한 경우 - 몬모릴로나이트; 운모의 수화 정도가 다른 제품이 우세한 경우 - 하이드로 미카. 몬모릴로나이트가 우세한 고도로 분산된 암석을 벤토나이트라고 합니다.
점토 광물은 점토의 주요 특징을 결정합니다. 물로 플라스틱 반죽을 형성하고 건조 과정에서 주어진 모양을 유지할 수 있으며 소성 후 돌의 특성을 얻을 수 있습니다.
점토에는 점토를 형성하는 광물과 함께 석영, 장석, 황철석, 수산화철, 탄산칼슘 및 탄산마그네슘, 티타늄 화합물, 바나듐, 유기 불순물 및 세라믹 제품의 생산 기술과 그 특성에 영향을 미치는 기타 불순물이 포함되어 있습니다.
점토의 세라믹 특성은 가소성, 응집력 및 결합력, 공기 및 화재 수축, 내화성 및 소성 후 파편의 색상이 특징입니다.
점토의 가소성. 점토의 가소성은 점토 반죽이 외력의 영향을 받아 균열이 생기지 않고 주어진 모양을 취하고 안정적으로 유지하는 능력입니다.
점토에 포함된 불순물은 점토의 가소성을 감소시키고, 함량이 높을수록 점토의 가소성을 감소시킵니다. 점토의 가소성은 점토 반죽에 물의 양이 증가함에 따라 증가하지만, 특정 한계에 이르면 점토 반죽이 가공성을 잃기 시작합니다(점토 가공 기계 표면에 달라붙음). 점토에 플라스틱이 많을수록 성형 가능한 점토 반죽을 얻기 위해 더 많은 물이 필요하고 공기 수축도 커집니다.
가소성의 기술적 지표는 가소성 수치입니다.
Pl = 여 티 – 여 아르 자형 , 3.1
어디 여티그리고 여아르 자형점토 로프의 항복 강도 및 롤링 한계에 해당하는 % 단위의 수분 값.
고가소성 점토는 수분 요구량이 28% 이상, 소성도가 15 이상, 공기 수축률이 10~15%입니다. 이러한 점토로 만든 제품은 건조 및 균열 시 부피가 크게 감소합니다. 과도한 가소성은 경사 첨가제를 도입하여 제거됩니다.
평균 가소성의 점토는 물 요구량이 20~28%, 가소성 수치가 7~15, 공기 수축률이 7~10%입니다.
저가소성 점토는 수분 요구량이 20% 미만이고, 가소성 수치가 7 미만이며, 공기 수축률이 5~7%입니다. 이러한 점토로 만든 제품은 성형하기가 어렵습니다. 불충분한 가소성은 모래 제거(용출), 숙성(자연 풍화), 특수 기계에서의 분쇄, 증기 처리 또는 플라스틱 점토 첨가를 통해 제거됩니다.
연결성 – 점토 입자를 분리하는 데 필요한 힘. 응집력은 점토 물질 입자의 작은 크기와 층상 모양으로 인해 발생합니다. 점토 분획의 양이 많을수록 응집력이 높아집니다.
점토의 결합력은 점토가 비소성 물질(모래, 내화 점토 등)의 입자를 결합하여 건조 시 상당히 강한 제품을 형성할 수 있다는 사실로 표현됩니다. 날것의.
점토의 수축. 점토가 물에 젖으면 점토 광물이 흡수하는 물이 결정 격자의 개별 층 사이에 위치하기 때문에 팽창합니다. 이 경우 격자의 평면간 간격이 크게 증가합니다. 점토를 건조할 때 수축과 함께 반대 과정이 발생합니다.
아래에 공기 수축(선형 또는 체적) 건조 시 점토 반죽 샘플의 선형 치수와 부피가 감소하는 것을 이해합니다. 점토의 가소성이 높을수록 공기 수축이 커집니다.
점토를 소성할 때 흡습성 수분을 제거하고 유기불순물을 연소시킨 후 점토광물의 분해가 일어난다. 따라서 500~600°C 온도에서 카올리나이트는 화학적으로 결합된 물을 잃습니다. 이 경우, 결정 격자의 완전한 분해와 알루미나 A1 2 O 3 및 실리카 SiO 2의 비정질 혼합물의 형성으로 공정이 진행됩니다. 900 - 950 ° C의 온도로 추가 가열하면 멀라이트 3Al 2 O 3 2SiO 2와 같은 새로운 금속 규산염이 나타나고 가장 가용성이 높은 미네랄의 용융으로 인해 일정량의 용융물 (액상)이 형성됩니다. 구운 점토 덩어리의 일부. 점토 조성에 플럭스 산화물 Na 2 O, K 2 O, MgO, CaO, Fe 2 O 3가 많을수록 형성된 액상의 온도가 낮아집니다. 소성 과정에서 액상의 표면 장력의 영향으로 소성된 재료의 고체 입자가 서로 가까워지고 부피가 감소합니다. 즉, 화재 수축이 발생합니다.
화재 수축 (선형 또는 체적)은 소성 과정 중 건조된 점토 샘플의 선형 치수 및 부피의 감소입니다.
소성 중 점토 덩어리가 돌과 같은 몸체로 냉각되는 것은 확산 과정의 결과로 입자가 접착되어 국소 화학 반응으로 인해 새로운 결정질 규산염이 형성되고 유리 용융물이 형성되기 때문입니다. 개별 내화성 입자를 강력한 단일체 조각으로 묶는 것입니다. 소성 중에 점토 덩어리를 압축하는 과정을 일반적으로 다음과 같이 부릅니다. 소결.
소성된 생성물의 수분 흡수율이 5%가 되는 소성 온도를 다음과 같이 취한다. 점토 소결의 시작. 내화도와 소결 시작 사이의 온도 간격을 소결 간격점토 이는 점토의 구성에 따라 다릅니다. 순수 카올린 점토의 소결 범위는 100°C 이상이며, 점토 구성에 방해석 CaCO 3가 존재하면 소결 범위가 감소합니다. 밀도가 높은 세라믹 제품을 생산할 때는 소결 간격이 큰 점토만 사용할 수 있습니다.
내화성 점토는 구성에 따라 다릅니다. 순수한 카올리나이트의 내화성은 1780°C입니다. 내화성에 따라 점토는 내화성(내화성 1580°C 이상), 내화성(내화성 1350~1580°C) 및 저-내화성으로 구분됩니다. 녹는 점토 - 내화성이 1350 ° C 미만입니다.
세라믹 건축 자재를 얻으려면 상당량의 석영 모래, 철 화합물 및 기타 플럭스를 포함하는 주로 저 융점 (벽돌) 점토가 사용됩니다.
점토 조각 색상 , 소성 후 점토의 구성, 특히 산화물의 존재 여부에 따라 달라집니다. 선. 철 화합물은 산화 환경에서 소성하면 세라믹 조각을 빨간색으로, 환원 환경에서 소성하면 짙은 갈색 또는 검정색으로 변합니다. 점토의 Fe 2 O 3 함량이 증가함에 따라 색상 강도가 증가합니다.
3.1.2. 스키니한 소재.플라스틱 점토에 경사재를 첨가하여 건조 및 소성 시 수축을 줄이고 제품의 변형 및 균열을 방지합니다.
석영 모래 및 분쇄된 석영(천연 재료), 탈수 점토(점토를 600~700oC로 가열하여 얻음 - 이 경우 점토는 가소성을 잃음), 내화 점토(내화성 또는 내화성 점토를 1000~1400에서 소성하여 얻음) o C) 0.16...2 mm), 재 및 슬래그(산업 폐기물)를 고갈시키는 재료로 사용됩니다.
3.1.3. 기공 형성 물질.기공형성물질을 원료에 투입하여 기공률은 높이고 열전도율은 낮추어 경량 세라믹 제품을 생산합니다.
이렇게 하려면 가스(예: CO 2) 방출과 함께 소성 중에 해리되는 물질(예: 분필, 백운석 등)을 사용하거나 연소되는 물질(톱밥, 석탄 가루, 이탄 먼지 등)을 사용하십시오. . 이 보충제는 또한 살을 찌게 만듭니다.
3.1.4. 플라브니.소결 온도를 낮추어야 하는 경우 점토에 유체를 첨가합니다.
이를 위해 장석, 철광석, 백운석, 마그네사이트, 활석 등이 사용됩니다. 유색 세라믹을 생산할 때 철, 코발트, 크롬 등 금속 산화물이 플럭스로 원료에 추가됩니다.
1.5. 유약과 엔고베.에 대한 저항력을 제공하기 위해 외부 영향, 방수성 및 장식 외관, 일부 제품 (클래딩 벽돌, 세라믹 타일, 세라믹 파이프 등)의 표면은 덮여 있습니다. 잿물또는 엔고베.
유약은 세라믹 재료의 표면에 적용되고 고온에서 소성하여 고정되는 유리 층입니다. 유약은 투명하거나 불투명(흐릿함)할 수 있으며 다양한 색상을 가질 수 있습니다.
유약 생산에는 석영 모래, 고령토, 장석, 알칼리 및 알칼리 토금속 염, 납 또는 산화 스트론튬, 붕산, 붕사 등이 사용됩니다. 일반적으로 유약의 구성은 다음과 같습니다. 기업의 노하우. 원료 혼합물을 분말(원료 또는 프릿으로 융합한 후)로 분쇄하고 소성하기 전에 슬러리로 적용합니다.
엔고베는 흰색 또는 유색 점토로 만들어지며 원료 제품의 표면에 얇은 층으로 도포됩니다. 유약과 달리 엔고베는 소성 중에 용융물을 생성하지 않습니다. 유리층을 형성하지 않으므로 표면이 무광택입니다. 엔고베의 속성은 메인 샤드에 가까워야 합니다.
3.2. 세라믹 생산기술의 기초
모든 세라믹 제품의 생산 공정에는 점토 추출, 성형용 점토 덩어리 준비, 제품 성형, 건조 및 소성이 포함됩니다.
일부 세라믹 제품의 경우 (소성 후) 획득 과정이 외부 마감으로 끝납니다.
세라믹 타일, 세라믹 파이프, 위생용품 생산 시 이 기술에는 소성 전 또는 1차 소성 후 유약 처리가 추가로 포함되며 때로는 다양한 방법(주로 장식)을 사용하여 패턴을 적용하는 경우도 있습니다.
점토 추출 및 운송.대부분의 경우 점토가 채굴됩니다. 개방형 방식, 단일 및 다중 버킷 굴삭기, 스크레이퍼 및 기타 메커니즘이 사용됩니다. 점토는 철도, 도로 운송, 머리 위 도로 및 컨베이어를 통해 공장으로 전달됩니다.
세라믹 덩어리의 준비.대부분의 경우 채석장 점토는 세라믹 제품 생산에 적합하지 않습니다. 따라서 모든 세라믹 생산 기술은 세라믹 덩어리의 준비로 시작됩니다.
이 생산 단계의 목적은 점토 원료의 자연 구조를 파괴하고, 유해한 불순물을 제거하고, 큰 조각을 분쇄하여 균질하고 성형 가능한 덩어리를 얻는 것입니다.
높은(과도한) 가소성을 갖는 점토 성형을 준비할 때 희석 및 기공 형성 첨가제가 해당 구성에 도입되고 필요한 경우 플럭스가 도입됩니다. 점토에 입경 5mm 이상의 암석 개재물이 있는 경우에는 석분 분리 롤러를 통과시키거나 러너에 점토를 가공하여 이 개재물을 파쇄합니다.
이후, 점토혼합기에서 점토와 물을 혼합하여 수분이 있는 성형 점토반죽을 얻는다.
제조되는 제품의 종류와 원료의 특성에 따라 세라믹 덩어리는 플라스틱, 반건식, 슬립(습식) 방식으로 생산되며 이에 따라 성형 방식이 선택됩니다.
제품 성형.
플라스틱 성형방식. 플라스틱 방식으로 덩어리를 준비하고 성형할 때, 천연 수분 또는 사전 건조된 출발 물질을 반죽이 얻어질 때까지 물을 첨가하여 서로 혼합한다. 생성된 질량의 수분 함량은 15~25% 이상입니다. 준비된 점토 덩어리는 성형 프레스, 대부분 일반 벨트 프레스 또는 진공 챔버가 장착된 성형 프레스로 들어갑니다(그림 3.1).
진공은 점토에서 공기를 제거하고 입자를 더 가깝게 만들어 덩어리의 균질성과 성형 가능성은 물론 원료의 강도를 높이는 데 도움이 됩니다. 프레스의 마우스피스를 통해 나오는 필요한 단면의 점토빔을 절단기에 의해 제품(원제품)으로 절단합니다. 대량 준비 및 성형의 플라스틱 방법은 대량 재료(단단하고 속이 빈 벽돌, 타일 돌, 외장 타일 등) 생산에서 가장 일반적입니다.
반건식 및 건식 성형 방식.
세미드라이 방식으로 준비하는 동안 원료는 먼저 건조되고, 분쇄되고, 분말로 분쇄된 다음 물 또는 더 나은 증기와 혼합되고 적셔집니다. 이렇게 하면 점토를 균질한 덩어리로 더 쉽게 변형시키고 팽창 및 성형 능력을 향상시킬 수 있습니다. . 세라믹 덩어리는 습도가 낮은 저소성 프레스 분말입니다. 반건식의 경우 8~12%, 건식 성형의 경우 2~8%(보통 4~6%)입니다. 따라서 이러한 질량의 제품은 특수 자동 프레스에서 고압(15...40 MPa)으로 성형됩니다. 프레싱 후 제품은 사전 건조 없이 즉시 소성될 수 있어 생산 속도가 빨라지고 연료 소비가 줄어들며 제품 가격이 저렴해집니다. 플라스틱 성형 방식과 달리 저소성 점토를 사용할 수 있어 생산 원료 기반이 확대된다. 단단하고 속이 빈 벽돌과 외장 타일은 반건식 압착 방식으로 생산되며, 치밀한 세라믹 제품(바닥 타일, 도로 벽돌, 토기, 도자기 재료)은 건식 방식으로 생산됩니다.
슬립방식 . 슬립 방식으로 출발 물질은 미리 분쇄되고 균질한 유체 덩어리(슬립)가 얻어질 때까지 다량의 물(혼합 습도 최대 40%)과 완전히 혼합됩니다. 슬립은 제품 제조(주조 방식)에 직접 사용되거나 프레스 파우더 제조에 사용되며 스프레이 타워 건조기에서 건조됩니다. 슬립 방법은 타일을 향한 도자기 및 토기 제품 기술에 사용됩니다.
수분 함량이 35-45%인 슬립을 석고 주형(또는 특수 다공성 플라스틱으로 만든 주형)에 붓습니다. 슬립에서 나온 수분이 다공성 물질에 흡수되어 금형 표면에 원료가 형성됩니다. 제품의 종류, 형태, 용도에 따라 슬립을 금형 내에서 완전히 탈수시키는 방법(주입법) - 위생도자기 등 복잡한 형상의 제품을 제조하거나 부분적으로 탈수시키는 방법입니다. 이 경우 성형과정에서 슬립을 필요한 수준까지 추가하고, 일정 시간이 지나면 완전히 금형 밖으로 쏟아져 나온다. 이 경우, 금형 표면에 벽이 얇은 제품이 남습니다.
건조 제품.
건조는 기술의 매우 중요한 단계입니다. 균열은 일반적으로 이 단계에서 나타나고 소성하는 동안 최종적으로 드러나기 때문입니다. 일반적으로 원료를 6~8%의 잔류 수분 함량으로 건조하는 것으로 충분합니다.
건조 과정에서 세라믹 제품의 두께에서 외부 층으로의 수분 이동은 표면의 수분 손실보다 훨씬 느리게 발생하며, 이는 특히 제품의 립과 모서리에서 두드러집니다. 이 경우 내층과 외층의 수축 정도가 다르며 결과적으로 재료에 균열이 발생할 수 있는 응력이 생성됩니다. 이를 방지하기 위해 점토 입자가 서로 접근하는 것을 방지하는 견고한 골격을 형성하는 지방 점토에 희석제를 첨가하고 제품의 다공성을 증가시켜 내부 층에서 외부 층으로 물의 이동을 촉진합니다. 건조에 대한 점토의 민감도를 줄이기 위해 증기 가열 및 점토 배출도 사용되며 리그노술폰산염(LST), 타르 및 역청 물질 등 일부 유기 물질이 소량으로 사용됩니다.
이전에는 생고기를 주로 자연 조건(건조 창고)에서 건조했습니다. 자연 건조는 연료가 필요하지 않지만 날씨에 따라 크게 달라지며 매우 오랜 시간(10~20일) 지속됩니다. 현재 원료의 건조는 원칙적으로 특수 주기(챔버) 또는 연속(터널) 건조기에서 인위적으로 수행됩니다. 가마의 연소 가스나 히터의 뜨거운 공기가 냉각제로 사용됩니다. 건조 시간은 2~3일, 때로는 몇 시간으로 단축됩니다.
제품 소성.
발사는 중요하고 마지막 단계입니다. 기술적 과정세라믹 제품. 총 소성 비용은 상용 제품 비용의 35~40%에 이릅니다. 원료를 소성하면 인조석재가 형성되는데, 이는 점토와 달리 물에 씻겨 나가지 않고 비교적 강도가 높다. 이는 고온의 영향으로 점토에서 발생하는 물리화학적 과정으로 설명됩니다.
세라믹 원료 제품을 110°C로 가열하면 자유수(free water)가 제거되고 세라믹 덩어리는 비가소성이 됩니다. 그러나 물을 추가하면 덩어리의 소성 특성이 복원됩니다. 온도가 500...700 °C로 증가하면 유기 불순물이 연소되고 점토 광물 및 세라믹 덩어리의 기타 화합물에서 발견되는 화학적으로 결합된 물이 제거되며 세라믹 덩어리는 되돌릴 수 없게 플라스틱 특성을 잃습니다. 그런 다음 결정 격자가 완전히 분해되고 Al 2 O 3와 SiO 2의 비정질 혼합물이 형성 될 때까지 점토 광물의 분해가 발생합니다. 1000°C까지 더 가열하면 고체상 반응으로 인해 새로운 결정질 규산염이 형성될 수 있습니다. 규암 Al 2 O 3 -SiO 2, 그리고 1200...1300°C에서 다음으로 전환됩니다. 멀라이트 3Al2Oz-2SiO2. 동시에, 세라믹 덩어리와 플럭스 미네랄의 저융점 화합물은 일정량의 용융물(액상)을 생성합니다. 용융물은 녹지 않은 입자를 감싸고, 입자 사이의 기공을 부분적으로 채우고, 표면 장력으로 입자를 끌어당겨 접근하여 압축시킵니다. 냉각되면 돌 같은 파편이 형성됩니다.
"벽돌 점토"로 만든 제품의 소성은 900...1000oC의 온도에서 수행됩니다. 내화성 및 내화성 점토에서 소결 파편이 있는 제품을 얻을 때 소성은 1150...1400oC의 온도에서 수행됩니다. 기음.
세라믹 재료를 소성하려면 터널, 링, 슬롯, 롤러 등 특수 용광로가 사용됩니다.
소성 후 제품은 균열 발생을 방지하기 위해 점차적으로 냉각됩니다.
소성된 제품은 소성 정도와 결함 유무가 다를 수 있습니다.
3.3. 세라믹 소재 및 제품의 종류
모든 세라믹 재료는 다공성에 따라 두 그룹으로 나뉩니다. 다공성(수분 흡수율 5% 이상) 및 밀도가 높습니다(수분 흡수율 5% 미만).
세라믹 소재 및 제품은 사용 목적에 따라 벽재, 특수용 벽돌 및 석재, 바닥용 중공 제품, 건물 외벽 피복재, 내장재, 지붕재, 파이프(하수 및 배수), 내화재 등으로 구분됩니다. 자재, 위생용품 .
벽 재료 그룹에는 일반 점토 벽돌, 중공 벽돌, 다공성 중공 벽돌, 가볍고 중공 세라믹 돌이 포함됩니다.
건조 상태의 평균 밀도에 따라 벽 재료는 클래스 A(ρ o = 700 - 1000 kg/m 3), B(1000-1300 kg/m 3), B(1300-1450 kg/m 3)로 구분됩니다. ) 및 D(1450kg/m 3 이상):
벽 재료의 평균 밀도가 낮을수록 다공성은 커지고 열전도율은 낮아집니다. 세라믹 벽 재료의 최소 다공성은 관련 표준에 의해 제한되며 수분 흡수율에 따라 제어됩니다. 점토, 일반 벽돌, 속이 빈 반건식 압축 벽돌의 수분 흡수율은 8% 이상이어야 합니다. 중공 플라스틱 몰딩 및 중공 세라믹 스톤 - 6% 이상.
모든 세라믹 벽 재료는 내한성이 충분해야 합니다(물이 포화된 상태에서 얼고 해동하는 과정을 최소 15회 반복). 경량 건축 벽돌은 최소 10주기를 견뎌야 합니다.
건설 벽돌.일반 점토벽돌은 인공벽돌이라고 하는데, 돌 모양의 돌이다. 직육면체. 250x120x65mm 크기의 단일 또는 250x120x88mm 크기의 모듈형으로 제작됩니다. 제조 방법에 따라 건조 상태의 벽돌의 평균 밀도는 1600~1900kg/m3입니다. 반건식 압축 벽돌은 평균 밀도가 높으므로 열전도율이 높습니다.
최고의 압축 강도로; 굽힘은 75, 100, 125, 150, 250 및 300의 7 가지 등급으로 나뉩니다. 일반 점토 벽돌은 고강도가 최대한 활용되는 건물의 내부 및 외부 벽, 기둥, 금고 및 기타 부분을 배치하는 데 사용됩니다.
일반 건축 벽돌은 열전도율이 상당히 높기 때문에 강도 계산에 필요한 것보다 더 큰 두께의 외벽을 구축해야 합니다. 이러한 경우에는 내구성이 떨어지지만 열전도율이 낮은 중공, 다공성 중공 및 경량 벽돌을 사용하는 것이 더 효과적입니다.
중공 벽돌은 점토 빔이 금속 코어가 있는 특수 금형을 통과할 때 벽돌의 플라스틱 성형 과정에서 형성되는 슬롯형 보이드 또는 둥근 구멍을 가지고 있습니다. 반건식 압축을 사용하여 관통 및 비통과 공극이 있는 중공 벽돌을 만듭니다. 다공성 중공 벽돌은 중공 벽돌과 유사하게 생산되지만 가연성 첨가제가 점토 조성물에 첨가됩니다. 경량 다공성 벽돌은 가연성 첨가제가 포함된 점토와 가연성 첨가제가 포함되거나 포함되지 않은 규조토(트리폴리)로 만들어집니다.
중공 세라믹 스톤그들은 벽돌과 같은 방식으로 플라스틱을 눌러 만들어집니다. 돌의 치수는 길이 250 또는 288, 너비 120, 138, 250 또는 288 및 두께 138mm입니다. 평균 건조 밀도 범위는 1300~1450kg/m3입니다. 총 단면적의 압축 강도(공극 면적을 제외함)에 따라 석재는 75, 100, 125 및 150 등급으로 분류됩니다.
세라믹 스톤은 그 목적에 따라 단층 및 다층 건물의 내력벽을 쌓는 용도와 내부 내력벽 및 칸막이용으로 구별됩니다.
특별한 목적을 위한 벽돌과 돌
이 세라믹 재료 그룹에는 패턴이 있는 점토 벽돌, 하수구 구조물용 돌 및 도로 포장용 벽돌이 포함됩니다.
점토무늬 벽돌 곡률 반경이 다른 4가지 유형의 플라스틱 성형으로 제조됩니다. 산업용 굴뚝을 설치하기 위한 것입니다. 압축 및 굽힘 강도에 따라 벽돌은 100, 125 및 150 등급으로 구분됩니다. 내한성 및 수분 흡수 측면에서 패턴 벽돌에 대한 요구 사항은 일반 벽돌과 동일합니다.
하수구 구조물용 석재 사다리꼴 모양이며 지하 수집기 설치용입니다. 압축 강도는 최소 200kgf/cm2(20MPa) 이상이어야 합니다.
도로 포장용 벽돌 클링커라고도 불리는 는 소결 전에 소성하여 생산되므로 소결 간격(약 100°C)이 큰 내화점토를 사용하여 생산합니다. 클링커 벽돌은 M400 - 6% 및 30주기에 대해 각각 수분 흡수 및 내한성을 갖춘 400, 600 및 1000 등급으로 나뉩니다. M600 – 4% 및 50사이클; M1000 – 2% 및 100사이클. 또한 이 벽돌에는 마모 및 충격 저항 요구 사항이 적용됩니다.
클링커 벽돌은 도로, 산업 건물의 바닥을 깔는 것뿐만 아니라 기초, 주각, 기둥, 중요 구조물의 벽 및 하수 수집 장치를 놓는 데 사용됩니다.
바닥용 중공 세라믹 제품. 이 제품 그룹에는 다음이 포함됩니다.
평균 건조 밀도가 1000kg/m 3 이하인 등급 50, 75, 100, 150 및 200의 자주 골이 있는 바닥용 석재;
평균 밀도가 1300 kg/m 3 이하인 등급 75, 100, 150 및 200의 강화 세라믹 빔용 석재;
평균 밀도가 1000kg/m 3 이하인 등급 35, 50 및 75의 롤링 스톤.
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| 쌀. 3.3. 세라믹 석재 바닥 |
건물 외관 클래딩용 세라믹 제품
유약을 바르지 않은 세라믹 제품과 유약을 바른 세라믹 제품은 모두 건물 정면 클래딩에 사용됩니다. 건물 외관 클래딩용 세라믹 제품은 외장 벽돌과 외장 세라믹 스톤, 카펫 세라믹, 소형 외장 타일, 세라믹 외장 슬라브로 구분됩니다.
벽돌 및 세라믹 외장 돌 퇴색, 백화, 큰 내포물 또는 기타 결함이 없어야 합니다. 벽돌과 석재의 전면은 매끄럽거나 엠보싱 처리되거나 질감이 있을 수 있습니다.
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| 쌀. 3.4. EU 표준에 따른 벽돌 크기. |
압축 및 굽힘 강도에 따라 벽돌과 돌은 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300 등급으로 구분됩니다. 수분 흡수율은 6% 이상 14% 이하여야 합니다. 물이 포화된 상태에서는 최소한 25번의 얼기와 해빙을 번갈아 반복하면서 손상 없이 견뎌야 합니다.
마주보는 벽돌의 크기는 250x120x65mm이거나 다른 크기(유럽 및 미국 표준)일 수 있습니다.
카펫 도자기 종이 베이스에 접착된 작은 크기(20x20 ~ 46x46mm)의 얇은 벽 유약 또는 초벌구이 타일 세트라고 합니다. 내한성 및 수분 흡수 측면에서 타일에 대한 요구 사항은 세라믹 석재를 직면하는 것과 거의 동일합니다.
소형 외관 타일 그들은 유약을 바르거나 유약을 바르지 않고 만들어집니다.
세라믹 파사드 슬라브는 벽체 설치와 동시에 설치되는 내장형 슬라브와 벽을 세우고 안착시킨 후 모르타르에 설치하는 경사형 슬라브로 구분됩니다. 슬래브는 유약을 바르지 않거나 유약으로 코팅할 수 있습니다. 초벌구이 석판을 테라코타라고 합니다. 소성 후 흰색 또는 옅은 색상의 파편이 있는 점토로 만들어집니다.
외관 슬래브의 내한성 요구 사항은 건물 클래딩에 사용되는 다른 세라믹 재료와 동일합니다. 수분 흡수율은 14%를 넘지 않아야 합니다.
인테리어 클래딩용 세라믹 제품
이 제품 그룹에는 벽 타일과 바닥 타일이 포함됩니다.
벽 클래딩용 타일은 유색 파편이 있는 용해성 점토로 만든 마졸리카와 무딘(불투명) 유약으로 전면을 덮은 마졸리카와 희박한 재료(석영 모래 및 땅)를 추가하여 내화성 백색 연소 점토로 만든 토기로 구분됩니다. 타일 스크랩) 앞면이 투명한 흰색 또는 유색 유약으로 덮여 있습니다. 유약에는 다양한 방법(실크스크린 인쇄, 장식 등)으로 디자인을 적용할 수 있습니다.
이전에는 정사각형(150x150mm 및 100x100mm), 직사각형(150x25, 150x75, 150x100mm) 및 모양의 타일을 생산했습니다.
이제 우크라이나와 러시아의 대부분의 공장은 유럽 표준(직사각형 300x200mm(때로는 250x200, 400x225mm))으로 전환했습니다. 그러나 엘리트 컬렉션에서는 다른 타일 크기가 사용될 수 있습니다. 안에 현대 기술제품의 올바른 형상을 얻기 위해 고정밀 스탬핑 장비와 완제품의 레이저 트리밍이 사용됩니다.
타일의 두께는 6mm를 넘지 않아야 합니다.
타일은 내열성이 있어야 합니다. 즉, 125°C로 가열한 후 실온에서 물로 급속 냉각할 때 유약에 치핑 및 표면 가는 균열이 나타나서는 안 됩니다. 마졸리카 타일과 파이앙스 타일 모두 다공성 도기판을 가지고 있습니다. 수분 흡수율은 16%를 초과해서는 안 됩니다.
타일은 위생 시설 벽의 내부 클래딩과 습도가 높은 방에 사용됩니다.
바닥 타일은 반건식 프레스로 만들어지고 소결될 때까지 소성됩니다. 타일은 앞면의 종류에 따라 매끄러운 타일, 엠보싱 타일, 엠보싱 타일로 구분되며, 색상에 따라 단색과 다색으로 구분됩니다. 타일은 모양에 따라 정사각형, 직사각형, 삼각형, 육각형, 사면체(반육각형), 오각형, 팔각형으로 구분됩니다. 바닥 타일은 높은 밀도(흡수율 4% 이하)와 낮은 마모성(테스트 중 질량 손실이 0.08g/cm2를 초과해서는 안 됨)이 특징입니다.
지붕재(점토타일)
점토 타일은 가장 오래된 지붕 재료 중 하나입니다. 그럼에도 불구하고 점토 타일은 최고의 지붕 재료 중 하나입니다. 주요 장점은 내구성(100년 이상)과 내화성입니다. 또한 물의 흡수-증발 및 높은 열용량으로 인해 타일은 실내의 미기후를 조절하여 건물의 편안함을 높입니다.
그들은 스탬프 홈 타일, 홈 스트립 타일, 플랫 스트립 타일, 물결 모양 스트립 타일, S자형 스트립 타일 및 능선 홈 타일을 생산합니다. 저융점 플라스틱 점토는 타일을 만드는 데 사용됩니다.
스트립 타일은 플라스틱 성형 방법을 사용하여 벽돌을 생산하는 방식과 유사한 방식으로 생산됩니다. 그러나 점토 덩어리는 일반적으로 러너를 사용하여 성형하기 전에 더 조심스럽게 처리됩니다. 프레스 마우스피스의 출구 구멍은 벨트 형태로 프레스에서 나오는 타일의 모양과 일치하는 모양으로 되어 있습니다. 점토 덩어리는 절단기에서 개별 타일로 절단됩니다. 스탬프 타일은 편심 프레스의 금속 또는 석고 몰드에서 프레스되고 1000-1100 ° C의 온도에서 링 또는 터널 가마에서 구워집니다.
점토 타일에는 다음 요구 사항이 적용됩니다. 공기 건조 상태에서 타일의 파괴를 테스트할 때 파괴 하중은 최소 S자형의 경우 100kg, 홈이 있는 스탬프 타일의 경우 80kg, 기타 모든 유형의 타일의 경우 70kg이어야 합니다. . 물에 포화된 상태의 타일 덮음 1m2의 무게는 플랫 스트립 타일의 경우 65kg을 넘지 않아야 하며 다른 유형의 경우 50kg을 넘지 않아야 합니다(능선 타일을 제외하고 무게가 1m2인 경우). 8kg을 초과할 수 없습니다.) 물로 포화되면 타일은 최소 25번의 얼기와 해동을 반복해야 합니다.
세라믹 하수관 및 배수관
하수관은 내화 및 내화 점토로 만들어집니다. 파이프는 잘 준비된 플라스틱 점토 덩어리로 수직 벨트 프레스에서 형성됩니다. 파이프를 건조시킨 후 가용성 재료를 내부 및 외부 표면에 도포합니다.
파이프를 소성하는 동안 유리질 필름을 형성하는 조성물(유약). 파이프 표면에 얇은 유약층이 있으면 산과 알칼리에 대한 높은 내성이 결정됩니다. 하수관이 만든다 둥근 단면한쪽 끝에 소켓이 있습니다. 파이프는 최소 2기압(0.2MPa)의 수압을 견뎌야 하며, 파편의 수분 흡수율은 1등급의 경우 9%, 2등급의 경우 11%를 넘지 않아야 합니다. 세라믹 파이프의 높은 내화학성은 배수에 효과적으로 사용될 수 있습니다. 공업용수알칼리와 산을 함유하고 있으며 공격적인 환경에 하수관을 설치할 때 사용됩니다.
세라믹 배수관은 소켓 없이 유약을 바르지 않거나 다양한 직경의 소켓을 사용하여 유약을 발라 제조됩니다. 물이 포화된 상태에서 파손의 흔적 없이 최소 15번의 얼기와 해동을 반복적으로 견뎌야 합니다. 배수관은 주로 습지 토양의 배수에 사용되며,
내화 세라믹 재료
내화물은 내화성이 1580 ° C 이상인 세라믹 재료입니다. 내화 점토에서 얻은 재료는 동일한 점토로 희석되었지만 사전 소성하여 소결 및 분쇄 (샤모트) 한 재료를 내화 점토 제품이라고합니다.
벽돌 형태의 내화 점토 제품을 내화 점토 벽돌이라고 합니다. 반 건식 프레스 또는 플라스틱 성형을 통해 내화 점토로 만든 후 1300-1400 ° C의 온도에서 소결 될 때까지 소성합니다. 대형 블록을 포함한 성형 내화 제품도 내화 점토로 희석 된 내화 점토로 만들어집니다. 내화 점토 제품의 내화성은 약 1670-1770°C입니다.
내화 점토 내화물은 높은 내열성, 최대 1500 ° C의 온도에서 산성 연료 슬래그 및 용융 유리의 작용을 잘 견딜 수있는 능력이 특징입니다. 벽과 용광로 금고, 화실 안감, 굴뚝 등에 사용됩니다.
위생용품
주거용 위생 시설 장비 생산 시설(욕조, 세면대 등)은 토기, 반도자기, 자기로 만들 수 있습니다.
도자기파편이 있는 조밀한 세라믹 소재라고 합니다. 하얀색내화 점토, 고령토, 장석, 석영 및 도자기 스크랩을 포함하는 원료 혼합물을 소성하여 얻습니다.
질그릇일반적으로 흰색의 미세한 다공성 파편이 있는 세라믹 재료라고 하며, 생산에는 도자기와 동일한 원료가 사용되지만 제조법은 다릅니다. 따라서 토기를 생산하기 위해 원료 질량의 구성은 다음과 같습니다 (%) : 카올린 점토 부분 45-50, 석영 모래 35-45, 장석 2-5, 분필 10 및 부서진 제품 또는 내화 점토 10-15 . 도자기는 밀도가 높고 내구성이 있다는 점에서 토기와 다릅니다.
반도자기그 특성상 토기와 도자기 사이의 중간 위치를 차지합니다.
위생 세라믹 제품 생산 기술에는 모든 주요 단계가 포함됩니다. 일반적으로 원료 혼합물을 준비하는 단계는 더 복잡합니다. 위생 세라믹 제품은 일반적으로 액체 덩어리(슬립)를 주형에 주조한 다음 제품을 건조하고 소성하여 생산됩니다. 발사는 1회 또는 2회가 될 수 있습니다. 위생용품은 방수와 외관을 좋게 하기 위해 유약으로 코팅됩니다. 유약 조성물(유약)은 건조 또는 1차 소성 후에 성형품에 도포됩니다. 소성하는 동안 유약이 녹아 얇고 반짝이는 필름으로 제품을 덮습니다.
문학
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도자기는 고대부터 인류에게 알려져 왔습니다. 따라서 메소포타미아 발굴 과정에서 기원전 약 15,000년 전에 만들어진 도자기 제품이 발견되었습니다. 이집트에서는 기원전 5천년부터 시작됩니다. 즉, 도자기가 산업제품이 됩니다.
우리 조국에서도 도자기가 널리 퍼졌습니다. 키예프 지역의 고대 정착지 발굴 중에 상당한 양의 세라믹 제품이 발견되었으며, 이는 키예프 루스(Kievan Rus) 형성 시기로 거슬러 올라갑니다.
XVI-XVIII 세기. Rus의 도자기 생산 개발이 강화되고 이에 대한 요구 사항을 규제하는 특별한 Stone 법령이 발표되었습니다. 19세기에 러시아의 도자기 산업은 지속적으로 집중적으로 발전하고 있습니다. 모스크바, 상트 페테르부르크, 하르코프, 키예프, 예카테리노슬라프에 대규모 공장이 건설되고 있습니다.
1919년 10월 사회주의 대혁명 이후 레닌그라드에 국가 과학 연구 세라믹 연구소(GIKI)가 설립되었습니다. 전쟁 이전에 소련 전문가들은 연속 터널 가마 및 건조기 설계를 개발하고 세라믹 및 내화 산업을 위한 과학 기반 구축을 완료했으며 이후 여러 연구 기관을 설립했습니다.
세라믹 산업은 여전히 빠르게 발전하고 있습니다. 세라믹 제품의 고속 소성 및 생산 기술 재장비의 개발 및 구현을 가속화하는 데 특별한 관심을 기울이고 있습니다. 세라믹 컬러의 벽 타일과 대형 바닥 타일의 생산이 증가하고 있습니다.
건설용 세라믹 공장에서는 분류 및 포장에 이르기까지 전체 생산 공정이 완전 자동화된 타일 생산을 위해 용량이 증가된(연간 최대 100만m2) 새로운 컨베이어 라인이 생성되고 있습니다.
건축 자재 산업의 근로자에게는 우선 기존 생산 능력의 활용과 기존 기업의 기술 재장비를 개선하여 건축 자재 생산량을 늘리는 크고 책임감 있는 임무가 주어졌습니다.
상당한 양의 점토 원료를 보유하고 있는 우크라이나 SSR의 세라믹 산업은 더욱 발전할 것입니다. 개발의 주요 방향은 기존 기업의 재건 및 확장, 고성능 기술 장비 도입입니다.
클래딩 세라믹에는 외부 클래딩(벽돌 및 외장 돌, 외관 슬래브 및 타일, 테라코타), 건물 내부 클래딩(슬래브 및 타일), 도로 및 바닥(클링커, 슬래브 및 타일)용 재료가 포함됩니다.
건물, 인테리어, 전환의 예술적 장식을 위한 제품은 건축 및 예술 도자기에 속하며, 그 특징은 복잡한 프로필과 큰 크기를 가진 다양한 초벌구이(테라코타), 유약, 화장토 및 장식 제품입니다.
2.4.2. 제품군
벽돌과 세라믹 표면석목적에 따라 일반(매끄러운 벽의 경우) 및 프로파일(처마 장식, 코벨 등의 경우)이 있습니다. 이러한 제품은 지정된 구성과 최소 2개의 인접한 면(일반 벽돌)을 가져야 합니다. 프로파일 제품의 경우 앞면은 프로파일 제품 외에 위쪽과 인접면도 포함합니다. 밑면 7z 길이로. 벽돌의 크기는 250x120x65mm이고 세라믹 외장 돌은 250x120x140mm입니다.GOST 7484-78에 따르면 벽돌은 300, 250, 200, 150, 125, 100 및 75 등급으로 생산됩니다. 굽힘 강도 한계는 각각 4와 같습니다. 3.6; 3.4; 2.8; 2.5; 2.2; 1.8MPa, 수분 흡수율 - 6~14%, 백색 연소 점토의 경우 - 12% 이하. 내한성 측면에서 벽돌은 Mrz 25, Mrz 35 및 Mrz 50 등급을 충족해야 합니다.
벽돌과 마주보는 돌클래딩 건물용으로 설계되었으며 크기는 250x120x65입니다. 250x120x88; 250x138x120 mm, 벽돌 등급 - 300, 250, 200, 150, 125, 100 및 75. 유색 제품을 얻으려면 다양한 첨가제를 사용하여 생산 중 제품 전체 질량 또는 얇은 엔고베 층을 착색하거나 포크와 스푼의 표면에 유약을 바르고 있습니다. 롤러, 빗, 숏크리트를 사용하여 널링 처리하여 표면을 질감 처리합니다.
외관 슬라브그들은 일반, 코너 및 상인방 유형으로 생산됩니다. 전면 유형에 따라 평면, 소박한 및 프로파일로 구분되며 디자인에 따라 단단하고 속이 빈 것으로 구분됩니다. 생산 과정에서 다양한 색상으로 칠할 수 있습니다. GOST 13996-84에 따르면 슬래브는 다음 크기로 생산됩니다: 50x50x(2-4); 25x25x(2-4); 20x20x(2-4); 48x48x4; 20x20x4; (90-120)x(40-60)x(5-6)mm. 제품의 수분 흡수율은 14%를 넘지 않아야 하며 백색 점토로 만든 타일의 경우 10%를 넘지 않아야 합니다. 서리 저항 - 최소 35주기. 플라스틱 성형판의 압축 강도는 최소 14.7MPa이고 반건식의 경우 최소 9.9MPa입니다. 굽힘 강도는 각각 2.74 및 1.57MPa 이상입니다.
테라코타 제품- 무유약, 자연색의 도자기 제품입니다. 테라코타에는 예술적이고 장식적인 특성을 지닌 모든 초벌구이 세라믹 제품이 포함됩니다.
Faience 유약 타일내부 클래딩에 사용됩니다. 그들은 파이앙스 덩어리로 만들어지며 앞면이 투명하거나 단단한 유약으로 덮여 있습니다.
타일의 모양은 정사각형으로 만들어지며 크기는 150x150x5 및 100x100x5mm, 직사각형-75x150x5mm이며 모양은 모서리, 처마 장식 및 주각으로 나뉩니다.
GOST 6141-82에 따르면 타일의 압축 강도는 98-127.4MPa이고 충격 굽힘 강도는 0.16-0.19MPa입니다. 수분 흡수율은 16%를 넘지 않아야 합니다. 유리 타일은 가스이어야 하며 방수 처리되어야 합니다.
GOST 6787-80에 따르면 바닥 타일은 mm 50x50x(10-15) 크기로 제공됩니다. 100x100x10; 150x150x10; 150x150x13; 150x74x13; 100x115x10(육각형); 150X50X80X13 (팔각형) 등 타일의 압축 강도는 180-250MPa, 수분 흡수율 - 5% 이하, 모스 경도 - 7-8입니다.
GOST 6787-80에 따라 48x48x(4-6) 및 48x22x(4-6)mm 크기의 타일을 종이에 접착하여 카펫 형태로 생산할 수 있습니다.
2.4.3. 원료의 특성
마감 세라믹 제품 생산의 원료는 점토와 첨가제입니다.점토- 주로 점토 광물로 구성된 퇴적암, 응집성, 비고결 암석입니다. 분별 조성 측면에서 이는 0.001mm 미만 크기의 입자가 25% 이상 포함되어 0.01mm 미만 크기의 입자가 절반 이상 포함된 미세 분말입니다.
외장 세라믹을 포함한 거친 건축용 세라믹을 생산할 때 중요한 특징은 점토의 녹는 온도이며, 이에 따라 점토는 용해성(최대 1350°C), 내화성(최대 1580°C) 및 내화성(최대 1580°C)으로 구분됩니다. 1580°C).
대부분 건축 마감 세라믹 생산에는 용해성 점토가 사용되는데, 이 점토는 상당히 다양한 광물학적 조성을 가지며 18% 이하의 알루미나와 최대 80%의 실리카를 함유하고 있습니다.
점토를 구성하는 산화물은 생산 공정과 제품의 최종 특성에 다양한 영향을 미칩니다.
산화규소 SiO 2 는 자유 상태와 결합 상태 모두로 존재할 수 있습니다. 석영 형태의 유리 실리카 함량이 높아 다공성이 증가하고 기계적 강도가 낮은 파편이 형성됩니다.
점토 함량이 증가한 산화 알루미늄 Al 2 O 3는 소성 온도와 소결 및 용융 시작 온도 사이의 간격을 증가시킵니다. 알루미나 함량이 낮은 제품은 강도가 낮습니다.
산화철 Fe 2 O 3 +FeO는 융제이며 점토 소결의 온도 범위를 감소시킵니다. 점토의 함량에 따라 소성 후 제품의 색상은 연한 크림색부터 체리색까지 다양합니다.
산화칼슘(CaO)은 점토의 녹는점을 낮추고, 소결온도 범위를 감소시키며, 파편을 하얗게 만든다.
산화마그네슘 MgO는 산화칼슘과 유사하게 작용하지만 점토 소결 간격에 미치는 영향은 적습니다.
알칼리 금속 산화물은 소결 온도를 크게 낮추고 표백을 촉진하며 조각의 수축, 압축 및 경화를 증가시킵니다.
점토에 황산염이 존재하면 소성 후 제품 표면에 백화가 나타납니다. 점토는 가소성, 즉 젖었을 때 점토 제품의 모양을 유지하는 능력을 가지고 있습니다. 이 기준에 따라 점토는 고도 플라스틱, 중간 플라스틱, 중간 플라스틱, 저 플라스틱 및 비 플라스틱으로 구분됩니다.
추가 자료세라믹 생산 시 원료 질량과 제품의 특성을 조절하는 데 사용됩니다. 여기에는 덩어리의 성형 특성을 향상시키는 계면활성제 및 고가소성 점토가 포함됩니다. 화력 발전소 재, 연료 및 야금 슬래그, 석탄, 소성 조건 개선; 샤모트, 모래, 탈수 점토, 톱밥, 건조 과정 촉진; 가연성 첨가제이며 제품의 밀도를 감소시키는 석탄, 톱밥; 제품의 강도와 내한성을 증가시키는 깨진 유리, 겨자 콘크리트, 철광석; 제품의 색상을 개선하고 백화를 방지하며 석회질 함유물을 중화하는 염료, 액체 유리, 식염.
경사 첨가제는 큰 입자(2mm 이상)를 가져서는 안 되며, 최대 0.25mm 크기의 입자 함량이 20%를 초과해서는 안 됩니다.
유약- 고온에서 소성하여 제품에 고정된 저융점 충전물의 현탁액. 소결온도에 따라 내화물(1250~1400°C)과 저융점(900~1250°C)으로 구분되며, 제조방법에 따라 원료(또는 장석)로 분류되어 원료 형태로 제품에 적용됩니다. , 그리고 프릿팅(fritting), 즉 전하의 예비 융합을 겪는다.
원시 유약은 내화성이 있으며 주로 도자기 생산에 사용됩니다. 프리트된 것들은 가용성이며 장석과 석영 외에 분필, 대리석, 백운석, 소다, 칼륨, 붕사, 바륨 및 납 화합물, 때로는 스트론튬, 주석, 리튬, 아연 및 비스무트 화합물을 포함합니다. 유약의 일부 성분은 독성이 있고 물에 용해되기 때문에 혼합물은 부분적으로 또는 완전히 미리 융합되어 유약의 기초가 되는 유리질 합금(프릿)이 얻어집니다.
유약을 10,000구멍/cm2의 체에 걸러 잔류물이 0.3% 이하가 될 때까지 분쇄하여 현탁액을 제조한다. 준비된 유약의 현탁액은 제품 표면 위에 균일한 층으로 퍼져야 하며, 후속 냉각 또는 가열 중에 벗겨지지 않아야 하며 국부적인 부풀어오름이나 균열 네트워크를 형성하지 않아야 합니다.
유약을 바르기 전에 일부 제품은 파편의 모양을 고정하기 위해 사전 소성됩니다.
유약의 주요 방법은 유약 현탁액에 제품을 담그는 방법, 특수 기계를 사용하여 제품에 현탁액을 붓는 방법, 스프레이 병으로 현탁액을 뿌리는 방법, 브러시로 도포하는 방법, 건조 유약 분말을 제품에 뿌리는 방법 등이 있습니다.
유약을 바른 후에 조각은 유약의 녹는 온도에서 다시 소성됩니다. 생성된 유약 필름은 제품 파편과 상호 작용하여 소결된 파편에서 유리질 유약 덮개로 부드럽게 전환되는 중간층을 만듭니다.
유약은 무색이고 유색이며 투명하고 불투명합니다.
엔고브- 도자기의 거친 질감이나 색상을 위장하기 위해 도자기에 흰색 또는 유색 점토 코팅을 하는 것입니다. 벨트 프레스에서 제품을 성형하고 스프레이, 담그기, 물주기 및 코팅과 동시에 텍스처 레이어를 적용하는 플라스틱 방법을 사용하여 제품을 침목할 수 있습니다. 2층 외관 세라믹 생산 시 질감이 있는 층은 플라스틱으로 적용됩니다.
제품 장식- 제품의 미적 품질을 향상시키기 위해 장식을 적용하는 기술 작업입니다.
제품 장식에는 릴리프, 단색, 대리석, 스탬핑, 인쇄(세로그래피), 데칼코마니, 정전기장 장식 적용 등의 유형이 있습니다.
릴리프 장식은 제품 압착시 릴리프 패턴을 적용하여 형성됩니다.
유색 일반 제품은 일반 유약을 사용하여 얻어지며 대리석 타일은 다양한 유약을 뿌려서 얻어지며 파편에 혼합하면 대리석과 같은 패턴을 나타냅니다.
스탬핑 마감은 릴리프 패턴이 있는 롤러를 사용하여 수행되며, 갓 도포된 유약이 도포된 타일 위에 롤러를 굴립니다. 이 작업 중에 유약의 일부가 롤러로 제거되고 대비되는 패턴이 형성됩니다. 스탬프 방법을 사용하면 소성된 유약 타일에 페인트를 적용한 다음 다시 소성할 수 있습니다.
인쇄(세리그라피)에는 단색 또는 다중 색상 디자인을 얻는 것이 포함됩니다. 여기에는 디자인 사진 얻기(투명도), 메쉬 만들기(스텐실), 바인더 및 매스틱 준비, 스텐실을 사용하여 타일에 디자인 적용, 유약 및 소성 등의 기본 기술 작업이 포함됩니다. 주어진 도면에서 각 색상 요소에 해당하는 투명도를 얻습니다. 그런 다음 광역학적 방법을 사용하여 나일론이나 실크 메쉬 위에 감광성 에멀젼으로 코팅된 스텐실 메쉬를 만듭니다. 슬라이드를 스텐실 메쉬 위에 특수 기계를 이용한 접촉 방식으로 복사한 후 특수 화합물로 그림을 고정시키는 가공을 합니다. 이러한 방식으로 단일 색상 패턴에는 하나의 그리드가 준비되고, 다색 패턴에는 여러 색상이 개별적으로 준비됩니다. 그런 다음 각 스텐실 메쉬를 통해 페인트를 눌러 타일에 디자인을 적용한 다음 소성합니다.
정전기장을 사용하면 단색 페인트를 타일에 적용할 수 있습니다. 이는 1-10 kV의 정전기 전압을 생성합니다.
데칼코마니(종이의 디자인을 세라믹 제품으로 전송)를 사용하면 복잡한 디자인의 컬러 타일을 얻을 수 있습니다. 도면은 특수 접착제를 사용하여 롤 형태로 종이 테이프에 적용됩니다. 그런 다음 125~145°C의 온도로 가열된 플레이트에 압착됩니다. 이 온도에서는 접착제가 부드러워지고 디자인이 타일로 옮겨집니다.
2.4.4. 기술 기초
베니어 세라믹을 생산하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 동시에 이미 언급했듯이 주요 기술 단계는 원자재 준비, 성형, 원자재 건조 및 제품 소성입니다. 재료 준비 및 성형 방법은 원자재의 특성, 제품 유형 및 생산량에 따라 크게 달라집니다. 후속 작업(건조 및 소성)에서는 차이가 미미합니다.원료 준비 방법은 플라스틱, 반건식, 슬립 등이 있다.
소성법가장 널리 사용되는 플라스틱이며 지방이 많은 점토가 도움을 받아 가공됩니다.
그림에서. 그림 2.4는 제품의 플라스틱 성형, 건조 및 소성 등 후속 작업과 함께 가연성 첨가제(톱밥 및 석탄 준비 폐기물)를 도입할 때 대량을 준비하는 플라스틱 방법의 기본 기술 다이어그램을 보여줍니다. 주요 기술 단계는 다음과 같습니다. 거친 연삭 롤러에서 암석 함유물을 동시에 분리하여 점토를 거칠게 연삭합니다. 점토를 톱밥, 건조된 석탄 준비 폐기물과 혼합하여 수분 함량(18-25%)을 성형하는 단계; 미세 연삭 롤러에서 덩어리의 미세 연삭; 후속 제품 성형으로 덩어리를 경화시키는 단계; 건조 및 소성. 석탄 준비 폐기물을 건조해야 할 필요성은 다음에 따라 결정됩니다. 높은 습도, 특히 겨울에.
반건식 방식원료 준비는 가소성 및 습도가 낮은 점토 원료에 사용됩니다. 그림에서. 2.5는 제품의 반건식 압축 및 소성을 포함하는 대량의 반건식 가공에 대한 기본 기술 다이어그램을 보여줍니다. 주요 기술 작업은 원료의 거친 분쇄, 건조 드럼에서의 건조, 분쇄기, 회전식 분쇄기 또는 러너에서의 미세 분쇄입니다. 점토 원료의 미세 분쇄는 샤프트 밀에서의 건조와 결합될 수 있습니다. 분쇄 후, 분쇄된 덩어리를 12%로 적시고 반건식 압축을 위해 보낸 후 소성합니다.
반건식 방식은 덜 젖은 성형 질량을 사용하므로 플라스틱 방식에 비해 상당한 경제적 효과를 얻을 수 있습니다. 금속 소비량은 거의 3배, 노동 강도는 26~30% 적습니다. 원료의 건조는 제외됩니다. 제품 생산 기간도 단축됩니다.
슬립방식습도가 높거나 물에 잘 흡수되고 제거해야 하는 암석 함유물이 포함된 점토용 원료 준비를 사용하는 것이 가장 좋습니다.
그림에서. 2.6은 슬립법을 이용하여 생점토를 제조하는 기본 기술방안을 보여준다. 주요 기술 단계는 다음과 같습니다. 암석 개재물을 동시에 제거하면서 점토를 거칠게 분쇄합니다. 점토 혼합기에서 점토를 용해시키거나 볼밀에서 분쇄하여 수분 함량이 68~95%이고 밀도가 1.12~1.18g/cm 3 인 슬립을 얻는 단계; 체를 사용하여 큰 입자를 제거하고 10,000 구멍/cm 2 의 체에 2% 이하의 잔류물이 있는 것을 특징으로 하는 현탁액을 얻습니다. 생성된 슬립은 타워 분무 건조기에서 탈수되고 믹서로 보내져 플라스틱 또는 반건식 압축을 보장하는 수분 함량으로 적셔집니다. 슬립 캐스팅을 사용하여 제품을 성형할 때 점토 현탁액이 탈수되지 않을 수 있습니다.
테이블에 2.10은 원자재 준비를 위해 반건식 및 슬립 방법을 사용하는 타일에 대한 비교 비용 계산(키예프의 Keramik 공장에 따름)을 보여줍니다. 반건식 방식과 슬립 방식으로 생산되는 타일의 두께가 다르기 때문에 제품 1m 3 당 비용을 비교해야 합니다. 위의 데이터에 따르면 슬립 방법은 인건비, 에너지 및 연료 비용이 높다는 특징이 있습니다.
점토의 거친 분쇄는 Destoning 롤러 또는 Destoning 분쇄기 롤러에서 수행됩니다. 암석 개재물이 없거나 더 철저한 거친 분쇄가 필요한 경우 대패, 분쇄기, 회전 분쇄기 및 러너를 사용할 수 있습니다.
Destoning 롤러에는 하나의 부드러운 롤러와 나선형 나선형 롤러가 있습니다. 작동 원리는 롤이 작동할 때 암석 함유물이 나선형 나선형 홈에 떨어져 롤에서 제거된다는 것입니다.
석재 분리 분쇄기 롤러에는 최대 1s -1 의 빈도로 회전하는 직경 900mm 의 하나의 큰 부드러운 롤러와 10s -1 의 빈도로 회전하는 더 작은 롤러(직경 600mm)가 있습니다. 더 작은 롤의 표면에는 6-8개의 강철 막대가 있습니다. 그들의 도움으로 암석 함유물은 덩어리에서 쫓겨나거나 부서집니다.
점토는 드럼 건조기, 분무 건조기(그림 2.7) 또는 샤프트 밀에서 건조될 수 있습니다.
타워 분무 건조기의 작동 원리는 점토 슬러리가 파이프라인을 통해 빠르게 회전하는 디스크인 디스크 분무기로 흐르는 것입니다. 원자화된 미세한 점토 현탁액은 건조기 바닥에서 나오는 뜨거운 연도 가스에 의해 불어집니다. 건조기 상단에서 하단까지 통과하는 동안 점토는 완전히 건조되어 침전됩니다. 침전된 건조 점토는 저장을 위해 운반됩니다. 연도 가스는 정화 시스템을 거쳐 작은 점토 입자를 제거하고 대기 중으로 방출됩니다.
원료의 미세 분쇄는 일반적으로 부드러운 미세 분쇄 롤러에서 수행됩니다. 2~3쌍의 롤러를 통해 순차적으로 분쇄하면 최고의 분쇄 성능을 얻을 수 있습니다.
점토 덩어리를 두 번 적시는 것이 좋습니다. 한 번은 가공 시작 시, 두 번째는 성형 전입니다.
덩어리를 혼합, 균질화 및 습하게 하기 위해 단일 샤프트 및 트윈 샤프트 믹서가 사용되며, 여기서 재료는 샤프트에 있는 블레이드를 사용하여 이동됩니다. 믹서의 생산성은 18-35 m 3 /h입니다.
원료 자체와 세라믹 제품의 물리적, 기계적 특성을 18~25% 향상시키기 위해서는 점토를 숙성시켜야 합니다.
세라믹 덩어리의 성형은 플라스틱 방법, 반건식 프레싱 또는 주조를 사용하여 수행됩니다.
대량의 플라스틱 성형점토 덩어리의 응집력이 성형 장비 표면에 대한 접착력보다 더 큰 조건에서 수행됩니다. 이는 가소성이 높은 점토를 사용하거나 가소화 첨가제를 사용하여 보장됩니다.
플라스틱 성형의 경우, 최대 1.6MPa의 특정 프레싱 압력을 제공하는 5~7,000개/h 용량의 비진공 및 진공 벨트 프레스가 사용됩니다. 벨트 프레스에서 덩어리를 비울 때 공기가 제거되어 원료 밀도가 6-8% 증가하고 성형 수분 함량이 2-3% 감소합니다. 이를 통해 제품의 건조 시간을 줄이고 구운 벽돌의 강도를 거의 2배 높이며 수분 흡수율을 10-15% 줄일 수 있습니다.
SMK-168 벨트 프레스(그림 2.8)에서는 나사 메커니즘을 사용하여 덩어리를 헤드와 마우스피스를 통해 공급하고 압축하고 압축하여 점토 빔에 모양과 크기를 부여한 다음 원시 벽돌로 절단합니다.
반건식 압축 과정에서 희박 점토와 상당한 양의 재와 슬래그가 추가됩니다. 원료를 반건식 프레싱하는 동안 복잡한 물리적, 화학적 과정이 발생합니다.
압축 초기 단계에서 입자가 이동하고 입자 사이의 약한 필름 접촉이 파괴되고 질량이 압축되고 공기가 부분적으로 제거되며 이러한 접촉 수가 증가합니다.
가압 압력이 더 증가하면 질량 밀도가 증가하고 입자의 소성, 탄성 및 비가역적 변형이 발생합니다. 성형수는 입자를 얇은 막으로 감싸고 구조를 형성하는 요소 역할을 합니다. 질량이 압축된 결과 공기가 끼게 됩니다. 변형된 길쭉한 입자 및 과도한 수분과 함께 갇힌 공기는 증가하는 압력에 탄력적으로 대응합니다. 압축의 마지막 단계에서 필름 기반의 비방수 접점이 있는 가장 밀도가 높은 원시 벽돌이 형성됩니다. 압력이 제거된 후, 가역적인 탄성 변형의 영향으로 압축된 재료의 부피가 부분적으로 증가합니다.
성형된 덩어리에 갇힌 공기와 과도한 수분은 제품 박리의 원인 중 하나이므로 증가된 출력의 프레스를 사용할 필요가 있습니다. 또한 공기와 과도한 수분의 포획을 방지하기 위해 프레싱 시간을 늘리고 다단계 작용으로 양면 압력을 가하며 질량의 입도를 올바르게 선택하고 린닝 첨가제를 도입하며 진공 청소기로 청소하는 방법 가루가 사용됩니다.
제품을 누르는 시간은 평균 0.5-3.5초입니다.
압축 중 충격 하중의 매개변수는 점토 유형에 따라 다릅니다. 플라스틱 점토의 경우 압력은 7.35-9.8 MPa, 무거운 양토의 경우 - 11.76-14.76, 양토, 황토 및 황토 유사 양토의 경우 - 12.74-14.7 MPa입니다.
반건식 프레스의 생산성은 시간당 2~5,000개입니다.
압축 제품의 품질은 압축 매개변수뿐만 아니라 분말의 특성에 의해서도 결정됩니다.
프레스 파우더는 혼합물의 최소 공기 함량과 필요한 유동성을 보장하는 특정 입도를 가져야 합니다. 큰 분획(최대 1.5mm)의 함량이 증가하면 압축 중에 균일하게 압축되지만 제품을 성형할 때 더 높은 압력이 필요한 자유 유동성 분말이 얻어집니다. 0.5-0.75mm 크기의 입자에 비해 0.06mm 미만의 프란슘 함량이 10%이면 질량의 이동성이 증가합니다. 상당한 함량의 미세한 분획으로 인해 압축 중에 공기가 천천히 제거되고 질량의 점도가 증가하며 고르지 않은 압축이 발생합니다.
주조방식(슬립 캐스팅)은 표면에 고체층을 형성하면서 분산 매체를 금형의 모세관에 전달할 수 있는 현탁액 형태로 요변성 특성을 지닌 응고 구조를 형성하는 점토의 특성을 기반으로 합니다. 제품의 벽 두께 증가율은 주형에 의한 슬립의 액상의 흡수 속도, 고상의 입도 조성, 고상과 액상의 비율 및 결과 제품의 층을 통한 물 확산.
주조 방법은 작은 세라믹 타일과 복잡한 모양의 내식성 제품을 생산하는 데 사용됩니다.
플라스틱이나 주조 방법으로 성형된 제품은 건조 후 소성됩니다. 반건식 프레스 제품은 일반적으로 건조되지 않고 직접 소성됩니다.
원료를 건조하고 세라믹 제품을 소성합니다. 소성 중 재료에 과도한 수분이 있으면 파편의 물리적, 기계적 특성이 저하되어 균열, 즉 결함이 발생할 수 있으므로 일반적으로 제품을 건조하기 전에 제품을 소성합니다.
효과적인 건조 모드는 최소 작동 시간과 최소 냉각수 소비를 보장해야 합니다.
깨끗한 공기, 연도 가스 또는 가열된 공기와 연도 가스의 혼합물은 특정 습도의 냉각제로 사용되어 재료의 수분 증발 속도를 조절합니다.
건조 과정에서 세 가지 주요 기간으로 구분할 수 있습니다(그림 2.9): 가열, 일정 및 건조 속도 감소.
가열 중 최대 온도 상승은 냉각수의 수분 함량에 따라 결정됩니다. 이러한 냉각수는 가열되는 온도인 건구 온도와 냉각수가 수분으로 포화되는 온도인 습구 온도를 특징으로 합니다. 따라서 가열 초기의 재료의 최대 온도는 냉각수에 놓인 습윤 온도계의 온도, 즉 이슬점에 따라 결정됩니다.
건구 온도와 습구 온도의 차이에 따라 건조 강도가 결정됩니다. 이 차이가 클수록 건조 속도가 빨라지고 모드를 더 엄격하게 설정할 수 있습니다. 온도차가 작을수록 건조 진행 속도가 느려지고 모드가 부드러워집니다. 건조 속도는 제품에 함유된 수분의 양에 따라 달라지지 않고, 재료 표면과 환경의 수증기 분압의 차이에 따라 달라집니다. 이와 관련하여 속도는 건조 곡선의 0에서 급격한 중단까지 갑자기 증가합니다. 이는 첫 번째 기간의 끝을 의미합니다(곡선 2, 그림 2.9).
일정한 건조율은 성형품의 깊은 부분에서 나오는 표면의 수분 증발율과 수치적으로 동일합니다. 따라서 두 번째 기간의 건조 속도는 재료의 수분 확산 속도에 따라 결정됩니다. 재료의 표면 온도는 실제로 증가하지 않습니다(곡선 3, 그림 2.9).
재료를 건조시켜 수분 함량을 줄이면(곡선 1, 그림 2.9) 깊은 층에서 재료 표면으로 물이 확산되는 속도가 감소합니다. 건조 속도가 떨어집니다. 건조 곡선의 이 순간은 K 지점의 균열로 고정됩니다. 동시에 두 번째 건조 기간이 끝나고 세 번째 건조 기간이 시작됩니다. K 지점의 재료 습도는 주어진 냉각수 매개변수에 대해 중요하다고 합니다.
건조율이 감소하는 기간은 세 단계로 나눌 수 있습니다.
- 1. 증발하는 수분은 작은 모공을 통해서만 제품 표면에 도달합니다. 수분 증발 표면이 감소합니다. 재료의 온도는 습구 온도보다는 높지만 건구 온도보다는 낮아집니다.
- 2 냉각수의 매개 변수에 따라 제품 표면에 평형 습도가 설정됩니다. 수분 증발 표면은 계속 감소하여 재료 속으로 더 깊이 이동합니다. 재료의 온도가 증가합니다.
- 3. 건조된 물질의 온도는 건구 온도와 같아집니다. 건조 속도가 0으로 떨어집니다. 재료의 수분 함량과 냉각수의 매개변수 사이에서 재료의 평형 수분 함량이 설정됩니다.
건조 기간은 재료의 초기 및 최종 수분 함량, 모양, 크기, 냉각수 매개변수 등에 따라 결정됩니다.
최대 4kg/(m2h)의 건조 속도가 안전한 것으로 알려져 있습니다. 질량에 희박 첨가제를 도입하고 냉각수의 온도와 속도를 높이며 대량의 냉각수로 반제품을 건조하면 건조 시간을 줄일 수 있습니다.
건조는 주기적 및 연속 건조 장치에서 수행됩니다. 지속 시간은 설계, 냉각수 매개변수 및 건조 제품의 특성에 따라 결정됩니다.
주기적인 건조기에서는 냉각수 매개변수가 시간에 따라 변합니다. 연속 건조기에서는 이러한 매개변수가 시간에 따라 변하지 않고 길이에 따라 변합니다. 냉각수 이동의 특성에 따라 건조기는 재순환형과 비순환형으로 구분되며, 설계에 따라 재료가 고정되거나 이동될 수 있습니다.
설계 특징에 따라 건조기는 챔버, 터널, 단일 및 2층, 컨베이어, 복사 및 슬롯이 될 수 있습니다. 그 중 일부의 효율성은 %입니다.
- 용광로의 폐열이나 배가스를 이용한 챔버 건조기 - 15-30
- 증기 가열 및 재순환 기능을 갖춘 챔버 건조기 - 37-51
- 터널건조기 - 23-43
타고 있는. 소성의 목적은 제품의 방수성과 필요한 물리적, 기계적 특성을 획득하는 것입니다.
소성 중에 복잡한 물리화학적 공정이 발생하며, 그 본질은 필름 비방수 접점이 있는 가역 응고 구조 또는 점 비방수 접점이 있는 유사 응축 비가역 구조가 경질 방수 소결 접점이 있는 응축 결정화 비가역 구조로 전환되는 것입니다.
소성 과정은 4가지 기간으로 나눌 수 있습니다: 1) 건조(최대 200°C); 2) 가열 또는 흡연(700-800°C); 3) 실제 소성 또는 비등(900-1050°C); 4) 냉각(40℃로 냉각).
첫 번째 기간 동안 제품이 완전히 건조되고 물질이 상태 5()에 있는 유사 응축 비방수 구조가 형성됩니다.
두 번째 기간 동안 유기 불순물과 첨가제가 연소되고 화학적으로 결합된 물이 점토에서 제거되고(500~600°C에서) 물질의 비정질화가 동반되며 석회석이 분해되기 시작합니다(700~800°C에서). ). 두 번째 기간이 끝날 때 제품의 다공성이 증가하고 물질은 상태 6 ()으로 전환됩니다.
세 번째 기간은 두 번째 기간 동안 비정질화된 물질의 결정화가 시작되는 것과 관련되며 밀도가 증가합니다. 동시에 무수물의 결정화 과정이 진행됩니다. 이는 칼슘, 철, 알칼리 금속의 산화물이 풍부한 용융물의 형성을 동반할 수 있습니다. 물질의 밀도가 증가하면 수축이 심해지고 덩어리의 점도가 감소하며 제품의 다공성이 감소합니다. 물질은 상태 6에서 준미세결정 상태 7로 변하고 부분적으로 결정 상태 8()로 변합니다.
화재 수축률은 원료 유형, 습도, 압축 정도 및 소성 온도에 따라 4-8%입니다.
마지막 소성 기간 동안 내부 응력과 제품 균열이 발생하는 것을 방지하기 위해 온도가 점차 낮아집니다.
소성은 링, 터널, 슬롯 등 연속로에서 수행됩니다. 소성 시간은 제품 유형과 용광로 설계에 따라 1.5~60시간입니다.
건조 및 소성 공정의 자동화에는 제품 공급 리듬을 유지하면서 가열 장치의 냉각수에 필요한 매개변수를 유지하는 작업이 포함됩니다. 자동 건조 및 소성 제어 시스템에는 정보 및 제어와 같은 기능적 하위 시스템이 포함됩니다. 정보 하위 시스템은 센서를 사용하여 온도, 환경 습도, 환경 유형(산화 또는 환원), 매개변수 변화율, 연료 소비, 연소 정도 등 필요한 정보를 수집합니다. 수신된 신호는 입력 데이터로 사용됩니다. 복잡한 계산과 논리 연산. 이러한 작업의 결과로 제어 하위 시스템은 측정 수량의 현재 및 예측 값을 결정하고 기술 및 경제 지표를 계산하며 건조 또는 소성 중 위반을 감지합니다.
최적의 솔루션을 개발하도록 설계된 제어 하위 시스템은 건조 또는 소성 기간 동안 제어 조치를 준비한 다음 이를 구현하여 제어 요소의 위치를 자동으로 변경합니다.
건조에 소요되는 시간과 원자재 이송에 드는 인건비를 줄이기 위해 건조에 약간 또는 중간 정도 민감한 점토로 만든 제품의 건조 및 소성을 하나의 장치에 결합하는 경우가 많습니다. 이 경우 인건비 절감은 35%, 연료비 절감은 20~25%, 제품 원가는 25~30% 절감된다. 건조와 소성의 결합 과정은 최대 63시간 지속되며, 그 중 건조 - 28시간, 소성 - 21시간(가열 포함 - 8시간 45분), 냉각 - 14시간.
세라믹 제품을 건조하고 소성할 때 연료와 에너지 자원을 절약할 수 있는 이유는 다음과 같습니다.
- 준안정 상태 6, 7, 9, 10() 및 덜 젖은 원료 혼합물로 기록된 에너지 함유 폐기물의 사용;
- 고속 방법 사용;
- 건조와 소성 결합;
- 과열 증기 및 고압 환경에서 기존 소성 (제품 건조 및 소성 결합)을 열수 처리로 대체합니다 (이 소성 방법을 사용하면 온도가 거의 200 ° C 감소합니다).
- 고효율 건조 및 용광로 장치의 새로운 디자인 개발 및 구현;
- 소성 온도를 낮추는 세라믹 혼합물의 첨가제(플럭스) 사용;
- 용광로 및 건조 장치의 채널에서 집중적인 열 교환을 보장하기 위한 조치를 수행합니다.
폐기물 없는 기술의 창출은 환경 보호와 같은 문제에 대한 효과적인 솔루션을 제공합니다. 동시에 배기 가스, 물의 먼지 제거 및 정화, 원자재 생산 장소의 토지 복원, 기업 주변의 녹지 조성 등을 위한 장치가 제공됩니다. 이는 효과적인 노동 보호를 위한 조건을 만듭니다. 따라서 폐기물 없는 기술 창출, 노동 보호 및 환경 문제가 포괄적으로 해결됩니다.
폐기물 없는 기술의 구현은 세라믹 재료의 응용 분야를 확장합니다. 따라서 세라믹 제품 생산 중에 발생하는 폐기물(파손, 결함)은 주요 생산에서 폐기물 첨가제로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 바인더 기술에서도 활성 수경 첨가제로 사용될 수 있습니다.
산업 건설에서 세라믹 제품 생산의 기술적, 경제적 효율성을 높이는 필수 조건은 제품의 품질을 향상시키고 생산 및 사용 시 노동 강도를 줄이는 것입니다. 이는 소형 제품의 생산을 줄이고 중단하고 전면형 대형 경량(중공률이 증가한) 세라믹 스톤 및 슬래브의 생산을 늘리고 대형 블록 및 슬래브의 생산을 늘려 달성됩니다. 벽 패널그들 중. 따라서 대형 블록을 사용할 경우 인건비는 15~20% 절감되고, 공사기간은 10~15% 단축되며, 노동생산성은 2~3배 증가한다. 조각 벽돌 대신 세라믹 패널을 사용하면 벽돌과 시멘트의 소비가 줄어들고 벽의 무게와 비용이 줄어듭니다.
2.4.5. 도기 타일
세라믹 타일은 의도된 목적에 따라 세 그룹으로 나뉩니다. 1) 외부 클래딩에 사용되는 외관(유약 처리 및 유약 처리되지 않은); 2) 내부 클래딩에 사용되는 유약 타일; 3) 바닥 타일.
외관 타일 생산을 위한 주요 원자재는 가벼운 연소 점토와 추가 재료(내화 점토, 탈수 점토 또는 석영 모래)입니다. 성형 화합물의 대략적인 조성이 표에 나와 있습니다. 2.11.
토기 타일 제조에는 내화성 점토 및 카올린, 희석 첨가제(석영 모래, 깨진 제품, 탄 카올린, 깨진 샤모트) 및 플럭스(장석, 하석, 섬장암, 진주암)가 사용됩니다.
그들은 일반적으로 두 번 발사됩니다. 첫 번째는 장기 (비스크)이고 두 번째는 부어지며 그 동안 유약은 이전에 발사 된 파편에 고정됩니다. 많은 공장에서 이미 타일의 일회성 소성을 마스터했으며 이는 이중 소성에 비해 여러 가지 장점이 있습니다. 단일 소성 동안 세라믹 덩어리의 조성이 조정되어 소성된 카올린의 함량이 증가하여 건조 후 타일의 강도와 내수성이 증가합니다. 단일 소성에 대한 대략적인 질량 구성이 표에 나와 있습니다. 2.12.
바닥 타일 제조에는 고품질, 고가소성, 저점결 점토가 사용됩니다. 대중의 구성은 표에 나와 있습니다. 2.13.
외관 초벌구이 세라믹 생산의 경우 일반적으로 반건식 또는 슬립 방법을 사용하여 원료를 준비합니다. 반건식 성형 타일의 경우 토글, 회전, 유압 및 마찰 프레스가 사용되며 압력은 7-20 MPa입니다.
플라스틱 성형 타일의 경우 나사 벨트, 진공 및 수직(파이프) 프레스가 사용됩니다. 성형 후 타일은 터널 또는 복사 건조기로 보내져 약 24시간의 건조 시간에 잔류 수분 함량이 3~4%가 될 때까지 건조됩니다.
소성은 원료 유형에 따라 특정 온도의 터널 또는 롤러 가마에서 수행됩니다. 내화 점토로 만든 제품의 경우 - 1200-1300°C, 내화 점토 - 1080-1160°C, 저융점 점토 - 950-1000 °C. 발사 기간 - 40-120시간.
유리 외관 타일은 PKB Stroykeramika가 개발한 생산 라인에서 생산할 수 있습니다(그림 2.10). 슬립 방법으로 제조된 덩어리는 타워 분무 건조기에서 건조된 후 수분 함량이 6~8%인 호퍼에 들어갑니다. 호퍼에서 프레스 파우더는 부랏 체를 통해 프레스에 투입됩니다. 압착된 타일은 롤러 컨베이어를 통해 건조기로 운반되어 수분 함량 2.5%로 건조됩니다. 건조 후 디스크 분무기와 인형을 사용하여 윤이 나고 롤러 컨베이어를 통해 다시 건조기로 공급되어 건조됩니다. 여분의 유약을 특수 용기에 붓고 유약을 위해 다시 반환합니다. 30-40°C의 온도에서 잔류 수분 함량이 0.5%가 될 때까지 2차 건조된 후 타일은 특수 팔레트에 쌓이고 롤러 터널 가마에 공급되어 소성됩니다. 소성 후 교정되어 창고로 운송됩니다.
타일에는 다양한 구성의 유약이 사용됩니다. 예를 들어 Kharkov 타일 공장에서는 다음 구성의 프릿을 기반으로 한 유약을 사용합니다.
1. 석영 모래 - 10: 붕사 - 30; 붕산 - 3.2; 산화 아연 - 7; 분필 - 4.9; 백운석 - 2.5; 석영 장석 원료 - 20.1; 탄산스트론튬 - 3; 지르콘 - 13; 탄산바륨 - 6.3.
2. 석영모래-17; 붕사 - 32; 질산 나트륨 - 3; 빙정석-10; 소다 - 7; 석영 장석 원료 - 31.
주조 방법을 사용하여 유리 외관 타일을 생산할 수도 있습니다. 이 방법으로 생산된 타일의 두께는 표준 크기에 따라 1~3.5mm(GOST 18623-82)입니다.
주조 세라믹 제품을 제조하는 기술 공정은 반건식 방식으로 타일을 생산할 때 48~50시간이 아닌 2~2.5시간이 소요됩니다.
캐스팅 방식으로 세라믹 타일을 생산하려면 블레이드(스탠드), 분리층, 타일층 및 유약이 필요합니다.
플레이크는 타일을 설치하고 습기를 흡수하도록 설계된 내화 점토 덩어리로 만든 세라믹 스탠드입니다. 여기에는 다양한 요구 사항이 적용됩니다. 정확한 치수, 편평한 매끄러운 표면, 높은 여과 능력, 낮은 열팽창 계수, 충분한 기계적 강도, 낮은 마모, 반복 사용시 슬립으로 인한 수분 흡수율의 변화가 최소화됩니다.
일반적으로 석회석(90%)과 벤토나이트(10%)의 혼합물로 만들어진 최대 0.25mm 두께의 분리 층을 플랫폼에 적용하여 타일을 고정합니다. 분리층의 원료는 10,000 구멍/cm 2 (0.063mm)의 체에서 잔류물이 0.5-2%가 되도록 습식 분쇄됩니다. 혼합물의 습도는 68~95%이고, 생성된 슬립의 평균 밀도는 1100~1300kg/m3입니다. 과도한 수분은 블레이드에 흡수됩니다.
타일의 주요 레이어는 타일입니다. 이는 마른 덩어리로 준비되며 이전 층에서 수분이 사라진 후 두 단계로 적용됩니다. 층의 두께는 1.5-2mm입니다.
타일 레이어의 대략적인 구성, %:
- Chasov-Yarskaya 점토 - 4-8
- 샤모트 - 30-42
- Nepheline 섬장암 - 20-35
- 깨진 유리 - 18-34
- 피로인산나트륨(100% 이상) - 0.02-0.1
유약은 프릿(표 2.14)으로 준비한 후 분쇄하는 동안 9% 카올린을 첨가합니다. 물을 뿌리거나 뿌리는 방식으로 적용됩니다. 과도한 수분은 블레이드에 흡수됩니다. 유약 두께 0.25mm.
분리층의 형성 시간은 25-30초, 타일층은 180-270초, 유약층은 180-240초입니다.
층을 순차적으로 적용한 결과, 배열이 형성되고, 건조되기 전에 칼을 사용하여 필요한 크기의 타일로 절단됩니다.
타일은 메쉬 컨베이어와 분사 멀티제트 가스 버너가 장착된 건조기에서 건조됩니다. 건조시간 14~35분, 잔류수분 0.2~2%.
타일은 930~1080°C의 온도에서 2시간 동안 다중 채널 슬롯 가마에서 소성됩니다. 가마에서 나온 후 블레이드와 타일의 온도는 35~40°C입니다.
유약 세라믹 타일은 SM-725A 또는 KPL-4 컨베이어에서 생산됩니다(그림 2.11).
주조 방식으로 생산되는 타일의 비용은 기존 타일 생산보다 20~40% 저렴하고, 인건비는 2배 저렴하며, 연료 소비량은 11.4kg/m2 대신 3.8kg/m2, 원자재 소비량은 4kg/m2입니다. 8-10kg/m2 대신.
작은 타일은 일반적으로 특수 기계를 사용하여 카펫으로 조립됩니다. 타일은 뒷면이 아래로 향하도록 지정된 패턴으로 배치됩니다. Galerta 목공 (뼈) 접착제 또는 밀가루 접착제를 사용하여 크래프트 종이를 결과 타일 패턴에 붙입니다. 접착제의 주요 요구 사항은 낮은 내수성, 타일 및 종이에 대한 우수한 접착력, 최소 4시간의 가사 시간, 저렴한 비용입니다. 400x560 또는 615x407mm 크기의 결과 카펫은 50-60°C의 온도에서 8-12시간 동안 건조되도록 보내집니다.
토기 외장 타일은 습식(슬립) 또는 건식 방법으로 얻은 프레스 파우더로 만들어집니다.
원료를 준비하는 방법은 슬립법(slip method)이 가장 널리 사용된다.
건식 원료 준비 방법을 사용하면 구성 요소의 분리 및 공동 분쇄가 모두 수행됩니다. 그림에서. 그림 2.12는 별도의 분쇄를 통해 원료를 건식 준비하는 기본 기술 다이어그램을 보여줍니다.
건식법이나 슬립법으로 얻은 프레스 파우더의 특성은 서로 다릅니다. 분무건조기를 이용한 슬립법으로 얻은 분말의 품질이 건식법으로 얻은 분말보다 품질이 우수하다. 첫 번째 경우, 먼지 기능이 없는 대량의 분말에는 0.2-0.5mm 크기의 입자가 포함되어 있습니다. 생성된 입자크기 구성은 광범위한 습도에서 높은 유동성을 보장합니다. 금형에 분말이 달라붙는 것을 방지하려면 압축하기 전에 8~18시간 동안 호퍼에 보관해야 합니다.
타일은 6.5-9.5%의 분말 수분 함량으로 압축된 다음 컨베이어 선반 건조기 또는 터널 건조기로 보내집니다. 건조 기간은 28-40시간입니다. 건조 후 타일에 유약을 바르거나 장식합니다.
단일 연소는 일반적으로 터널 가마에서 1140~1160°C의 온도에서 최대 29시간 동안 수행됩니다.
바닥 타일은 단일 또는 다중 구성 요소 구성을 기반으로 만들어집니다. 이에 따라 점토 만 사용하는 경우 건식 방법, 다 성분 조성물을 사용하는 경우 슬립 방법을 사용하여 원료를 준비합니다.
바닥 타일을 누르면 압축 정도가 1.9-2.2 여야한다는 고유 한 특성이 있습니다. 공기를 제거하고 압입을 방지하며 타일의 박리를 방지하기 위해 압력을 가하는 작업은 단계적으로만 적용됩니다. 첫 번째 고정은 3-6MPa의 압력에서 수행되고 그 다음에는 20-30MPa의 압력으로 더 가압됩니다. 압력 적용 기간은 혼합물의 입도 구성에 따라 다릅니다. 거친 입자의 경우 - 2-3초, 미세한 입자의 경우 - 최대 4초.
압착된 타일은 건조 및 소성됩니다.
2.4.6. 벽돌과 돌을 마주보며
외장 벽돌과 돌은 플라스틱 또는 반건식 프레스를 사용하여 성형됩니다. 원자재는 일반 일반 벽돌을 생산하는 데 사용되는 재료와 동일하지만보다 철저한 준비가 필요합니다.제품 표면의 백화를 제거하기 위해 탄산바륨을 충전물에 추가로 투입하여 황산나트륨, 칼슘과 같은 수용성 화합물을 불용성 황산바륨으로 전환시킵니다. 백화를 제거하는 또 다른 활성 첨가제는 무정형 실리카이며, 이는 고온에서 황산염 가스를 방출하여 규산칼슘 또는 규산마그네슘을 형성합니다.
벽돌과 돌을 플라스틱으로 성형할 때 최소 93.5Pa의 진공 상태에서 진공화된 덩어리가 사용됩니다. 성형 중 질량의 수분 함량은 20%를 넘지 않아야 합니다.
플라스틱 성형 제품의 건조 모드는 표면에 수분 응결을 방지해야 합니다. 이를 위해 냉각수가 재순환됩니다. 건조 후 벽돌의 수분 함량은 8%를 초과해서는 안 됩니다.
수분 함량이 6~9%인 혼합물을 반건식 압축하면 최고 품질의 제품을 얻을 수 있습니다.
개선하기 위해 모습직면하는 벽돌과 돌은 종종 침식됩니다. 이러한 제품은 2층 세라믹에 속하며, 플라스틱 성형을 사용하여 질감 있는(앙고빅) 층을 적용합니다.
2층 세라믹 생산의 경제성은 90% 이상이 희소하지 않은 원자재로 구성된 장식성이 뛰어난 소재를 생산하는 데 있습니다. 얇은 질감의 층을 형성하는 고가의 원료는 제품 전체 질량의 8%를 차지합니다.
엔고베드 제품에는 여러 가지 특별한 요구 사항이 적용됩니다. 숟가락과 엉덩이 측면에 적용되는 전면 레이어의 강한 접착력; 엔고베 층의 동일한 색상과 균일한 두께; 전면 레이어의 화재 및 공기 수축 표시기와 벽돌의 주요 질량의 근접성; 서로 다른 층 사이에 허용되는 수축률 차이는 1.5%를 넘지 않습니다.
베이스 레이어에는 유해한 함유물을 포함하지 않는 저융점 점토가 포함되어 있습니다. 엔고브 층에는 불에 타는 점토, 석영, 염료(코발트, 철, 크롬의 산화물)가 포함되어 있습니다.
2층 성형은 성형 L자형 프레임이 있는 전환 헤드에 2개의 덩어리를 공급하는 것을 기반으로 하며, 이는 숟가락과 엉덩이 측면을 따라 3~3.5mm 두께의 질감 있는 층의 분포를 보장합니다. 프레스 헤드에서 질량이 압축되고 2층 빔이 얻어집니다. 층의 접착력을 높이기 위해 빗 형태의 특수 라이너를 사용하여 최상층에 고랑을 적용합니다.
스푼측과 버트측의 성형압력은 동일하지 않으며 엔고베 삽입 부위와의 거리에 따라 1MPa에서 0.55MPa까지 다양합니다. 압력이 부족하면 텍스처 레이어가 이동할 수 있습니다. 압력이 충분하면 텍스처 레이어가 0.2-0.3mm 깊이로 확산되고 메인 레이어에 강한 접착력이 생깁니다.
엔고빅 층은 성형 후 즉시 스프레이하여 점토 빔에 적용할 수 있습니다.
엔고베 제품은 습도 85~90%, 온도 90°C의 냉각수로 35~40시간 동안 건조됩니다.
2.4.7. 공격적인 환경을 위한 클래딩 재료
내화학성 외장 재료에는 내산성 및 내알칼리성 재료가 포함되며, 때로는 내식성 재료 그룹으로 분류됩니다. 이러한 재료는 고온 공정의 결과로 얻어지며 일반적으로 세라믹으로 분류됩니다.내산성 재료에는 금속과 비금속의 두 가지 유형이 있습니다.
금속 합금에는 철 합금, 비철 금속(니켈, 구리, 티타늄, 금) 및 그 합금(니켈-실리콘, 실루민)이 포함됩니다.
비금속 내산성 재료에는 일반적으로 규산염산염을 기반으로 한 재료가 포함되며, 내산성은 상당한 양의 산 산화물의 존재로 인해 발생합니다. 이들은 규암과 현무암, 용융 석영, 유리질 탄소, 유리, 내산성 에나멜 및 퍼티, 내산성 콘크리트, 세라믹 재료, 슬래그 유리, 화강암, 석면 등으로 만든 석재 주물입니다.
내알칼리성 재료도 금속성과 비금속성 재료로 구분됩니다. 내알칼리성 금속 재료에는 많은 금속 및 합금(강, 주철, 니켈, 황동)이 포함되며, 비금속 재료에는 상당한 양의 염기성 산화물이 포함된 재료가 포함됩니다. 이러한 재료로는 석회석, 마그네사이트, 포틀랜드 시멘트, 슬래그-알칼리성 시멘트 등이 있습니다. 여기에는 유리질 탄소, 에나멜, 붕소가 첨가된 규산염 유리 등도 포함됩니다. 유기 고분자 재료는 또한 알칼리 저항성이 높습니다.
대략적인 조성을 갖는 세라믹 제품: 20-40% Al 2 O 3; 01-0.8% CaO; 0.3-1.4% MgO; 50-75% SiO2; 0.5-3% Na 2 O+K 2 O; 0.3-1.6% F 2 O 3, 저농도 및 중간 농도의 알칼리에서 안정함.
내식성 재료는 외부 환경과 화학적 상호 작용을 할 뿐만 아니라 물리적, 물리화학적, 생물학적 및 기타 외부 영향으로 인해 파괴되지 않아야 합니다.
물리적 영향 요인에는 열 및 물질 전달 과정이 포함됩니다. 환경, 위상 및 기타 변환.
물리화학적 요인은 전기화학적 과정, 화학 시약이 존재할 때의 온도 및 습도 효과 등입니다.
생물학적 부식은 유기체의 중요한 활동의 결과로 생성되는 공격적인 환경이 재료의 물리적 파괴로 이어지는 것을 말합니다.
비금속 내식성 재료는 내산성 또는 내알칼리성 외에도 제품의 밀도가 높고 표면이 매끄러워야 합니다.
세라믹 소재 중 도자기, 반도자기, 토기 등 얇은 세라믹은 밀도가 낮고 기공률이 낮은 특성을 가지며 내식성과 내화학성이 가장 뛰어납니다. 도자기의 수분 흡수율은 0.2-0.5%, 반도자기 - 5 이하, 초벌구이 토기 - 최대 12%입니다.
고급 세라믹 생산을 위한 원료는 플라스틱 내화성 백색 연소 점토 및 카올린, 플럭스 및 폐기물 첨가제(장석, 페그마타이트, 석영 모래)입니다.
원료의 준비는 슬립법으로 하고, 성형은 슬립캐스팅법으로 한다. 원료를 건조시킨 후 유약 조성물을 표면에 도포합니다. 소성은 다음 온도에서 수행됩니다. 토기의 경우 1160~1280°C, 내화 점토 제품의 경우 1270~1280°C, 반도자기의 경우 1230~1250°C, 도자기의 경우 1170~1280°C. 소성하는 동안 액상과 멀라이트(Al 2 O)가 상당량 형성되어 제품의 고밀도, 강도 및 내식성을 제공합니다.
공격적인 환경에 대한 외장 재료의 경제적 효율성은 구조 재료의 파괴 방지, 화학 기술 장비의 서비스 수명 연장, 화학 및 열 장비의 산업적 건설 및 수리 방법 사용 가능성에 있습니다.
세라믹 제품은 구성과 특성에 따라 유형, 유형 및 품종으로 구분됩니다.
세라믹 유형이 결정됩니다.
개별상의 구성 및 비율
그들의 가공, 특히 연삭의 정밀도,
유약의 구성,
온도와 발사 시간.
모든 종류의 세라믹 덩어리의 구성에는 플라스틱 점토 물질(점토, 고령토), 폐기물(석영, 석영 모래), 플럭스(장석, 페그마타이트, 진주석, 골회 등)가 포함됩니다. 덩어리와 유약 구성 요소의 복잡한 물리 화학적 변형과 상호 작용으로 구조가 형성됩니다.
도자기는 구조에 따라 거친 도자기와 미세한 도자기로 구분됩니다.
거친 도자기 제품(도자기, 벽돌, 타일)은 다공성, 거친 입자의 이질적 구조 파편을 가지고 있으며 천연 불순물로 인해 황갈색으로 착색됩니다.
파인 세라믹 제품은 미세한 흰색 또는 밝은 색상의 소결되거나 균일한 구조의 미세한 다공성 파편으로 구별됩니다.
파편의 소결 정도(밀도)에 따라 세라믹 제품이 구별됩니다.
밀도가 높고 수분 흡수율이 5% 미만인 소결 - 도자기, 고급 석재 제품, 반도자기;
5% 이상의 수분 흡수율을 지닌 다공성 - 토기, 마졸리카, 도자기.
구조에 따라 다음이 있습니다.
거친 것은 황갈색 색상 (다공성 5-30 %)-도자기 세라믹-도자기, 벽돌, 타일의 천연 불순물로 착색 된 이종 구조의 다공성, 거친 입자, 골절 된 파편입니다. 외장 벽돌과 같은 많은 건축용 세라믹 재료는 거친 세라믹으로 분류됩니다.
파인 세라믹은 미세한 흰색 또는 밝은 색상의 소결된 유리질 또는 균일한 구조(다공성)의 미세한 다공성 파편으로 구별됩니다.<5%) - фарфор, полуфарфор, фаянс, майолика, керметы.
특수 그룹에는 일반적으로 단열 세라믹 재료가 포함된 소위 고다공성 세라믹(다공성 30-90%)이 포함됩니다.
세라믹 제품의 특성은 사용되는 질량의 구성과 생산의 기술적 특징에 따라 달라집니다.
고온, 마모, 공격적인 환경 등 외부 영향에 대한 높은 저항이 필요한 곳에 세라믹이 필요합니다.
강한 화학적 결합으로 인해 구조와 특성의 안정성이 보장됩니다.
세라믹의 독특한 특성으로 인해 다양한 기술 분야에서 인정을 받았습니다.
물리적 및 기계적 특성세라믹은 화학적 결합과 결정 구조의 특성에 따라 결정됩니다.
세라믹은 목적에 따라 원료 및 첨가물 선택, 기술특징에 따라 제품의 특정 특성을 얻습니다.
주요 특성에는 밀도, 기계적 강도, 경도, 다공성, 내열성, 화학적 안정성, 백색도, 반투명도, 음파 전파 속도가 포함됩니다.
세라믹은 높은 경도, 강성, 상대적으로 높은 압축 강도 및 연성이 부족한 특징이 있습니다.
경도. 다공성 도자기 점토도 유리에 흠집을 내는 이유는... 석영 입자(Mohs 7)가 포함되어 있습니다. 기술 세라믹에는 산화알루미늄(Mohs 9)이 포함되어 있습니다 - 사파이어, 루비. 이 특성은 연마성 세라믹 재료(탄화규소, 산화알루미늄, 붕소 및 질화탄소)와 같은 경질 및 초경질 재료에 가장 완벽하게 사용됩니다.
기계적 강도- 제품의 내구성이 좌우되는 가장 중요한 특성 중 하나입니다. 상당히 높은 강도를 가지고 있습니다. 강도는 세라믹의 다공성에 크게 좌우됩니다. 점토 냄비, 벽이 얇은 도자기 컵... 특정 기계적 강도, 즉 바닥 두께 단위에 가해지는 힘의 비율은 제품 바닥을 따라 강철 공이 자유 낙하하는 방법에 의해 결정됩니다. Faience에서는 도자기보다 높습니다. 이에 반해 진자법을 사용한 토기제품은 도자기제품에 비해 충격강도가 낮다.
압축 응력을 잘 견디며 굽힘 응력보다 나쁘고 인장 응력(35-350MPa, 일반 벽돌 5MPa, 피아노 강철 와이어 3100MPa, 가죽 40MPa, 사람 머리카락 190MPa)에서는 매우 열악합니다. 제품의 형상을 설계할 때, 작동 중에 발생하는 힘에 의해 압축이나 굽힘 응력이 발생하도록 형상을 계산합니다(그림).
밀도 b는 구성에 따라 다르며 도자기의 다공성은 2.25-2.4 g/cm3이고 토기는 1.92-1.96 g/cm3입니다.
다공성도자기의 경우 0.01-0.2 %, 토기의 경우 9-12 %의 수분 흡수 방법으로 결정됩니다.
내화성 –고온에 대한 내성. 금속 제련용 용광로 및 장치에 대한 수요가 있습니다. T 1000-3000. T가 1000 이상이면 어떤 합금보다 강합니다. 구성에 따라 다릅니다. 주요 구성 요소의 녹는 점에 대해. 모든 세라믹 재료가 내화성이 있는 것은 아닙니다. 모든 건물 및 가정용 도자기는 작동 온도가 낮습니다. 그들은 불을 견딜 수 있지만 유약 코팅은 긁힌 자국으로 덮일 것입니다.
내화성은 녹지 않고 고온을 견디는 세라믹 재료 및 제품의 특성입니다. 내화성의 지표(정량적 측정)는 삼각형의 잘린 피라미드(통상적으로 "원뿔"이라고 함) 모양을 가진 이 재료의 샘플이 자체 중력의 영향으로 변형되어 세라믹 스탠드에 닿는 온도입니다. 그 꼭대기와 함께.
내열성급격한 온도 변화를 견딜 수 있는 제품의 능력을 나타냅니다. 유약 타일의 경우 = 125-150C, 이는 균열이 발생하지 않고 이 온도에서 20C로 급격한 변화가 가능함을 의미합니다.
내열재료는 온도계수가 낮아야 합니다. 린. ext., 높은 열 전도성 및 기계적 강도.
내열성이 가장 높은 것은 석영 세라믹, 근청석 기반 세라믹 및 스포듀민입니다.
내열성이 가장 높은 예술 도자기는 도자기와 석재 도자기로, 찻주전자와 컵을 만듭니다. 도자기 제품의 내열성은 토기 제품의 열저항보다 높습니다. 따라서 현행 GOST 28390-89 및 28391-89에 따르면 도자기 제품의 내열성은 185°C, 토기 제품은 125°C(무색 유약의 경우) 및 115°C(유색 유약의 경우)이어야 합니다.
세라믹의 화학적 결합은 매우 강하므로 세라믹의 녹는점과 내화학성이 높은 것도 특징입니다.
세라믹 mp.,°C
티타늄 카바이드 TiC 3120
티타늄 붕화물 TiB2 2980
텅스텐 카바이드 WC ~2850
산화알루미늄 Al2O3 2050
산화크롬 Cr2O3 1990
소스테라이트 2MgO SiO2 1830
멀라이트 3Al2O3 2SiO2 1810
산화규소(크리스토발석) 1715
산화티타늄 TiO2 1605
자유 전자가 부족하기 때문에 세라믹은 일반적으로 전기 및 열 전도율이 좋지 않습니다. 따라서 세라믹은 전기 공학에서 유전체로 널리 사용됩니다.
세라믹에서 진공 기술의 필요성은 주로 높은 유전 특성, 높은 내화학성(고온 포함) 및 고온 저항과 관련이 있습니다.
대부분의 재료에서 흡습성이 부족합니다.
좋은 전기적(압전, 강유전체)
충분한 기계적 강도, 특성의 안정성 및 신뢰성을 갖춘 자기 특성,
고에너지 방사선에 대한 저항성과 상당히 저렴하고 접근 가능한 원자재의 사용으로 인해 다양한 분야에서 널리 사용되었습니다.
흡습성 - 세라믹은 환경 친화적인 제품이며 벽이 "호흡"할 수 있도록 하는 모세관 구조를 가지고 있습니다. 이러한 소재로 만들어진 벽은 천연 에어컨 역할을 합니다. 습기가 많을 때는 습기를 흡수하고, 부족할 때는 방출하여 생활 공간의 건강한 온도와 습도 균형을 유지합니다. 벽면은 일년 중 언제든지 건조한 상태로 유지되어 곰팡이 및 곰팡이의 형성을 방지합니다.
유럽에서는 세라믹 블록이 잘 알려져 사랑받고 있습니다. 오늘날 건물의 절반 이상이 이 재료로 지어졌습니다. 이제 이 소재는 러시아 시장에 출시되었으며 부인할 수 없는 장점 덕분에 자신있게 계속해서 정복하고 있습니다.
미적 특성구성, 표면 질감 및 장식 방법이 너무 다르기 때문에 세라믹 재료를 명확하게 특성화하는 것은 어렵습니다.
도자기와 테라코타의 경우 표면의 질감과 자연색의 따뜻한 톤이 중요한 역할을 합니다. 테라코타 색상.
마졸리카, 토기, 도자기의 장식 효과는 주로 유약 및 페인팅과 관련이 있습니다. Faience - 눈에 띄는 두께, 형태의 거칠기, 도자기 - 우아한 차가움, 반투명함.
세라믹 제품의 미적 특성을 평가할 때 가소성과 모양의 자연성, 다양한 질감과 색상, 즉 높은 장식 능력을 강조할 수 있습니다.
도자기는 가장 친환경적인 재료 중 하나입니다.
백색도는 재료에 떨어지는 빛을 반사하는 재료의 능력입니다. 백색도는 도자기 제품에 특히 중요합니다. 백색도는 테스트 샘플을 표준과 비교하거나 전기 광도계 및 "Spekol"을 사용하여 시각적으로 결정됩니다.
확산 속도도자기 제품의 음파는 토기 제품보다 3~4배 높기 때문에 나무 막대로 가장자리를 두드리면 도자기 제품은 높은 소리가 나고, 토기는 둔한 소리가 납니다.
반투명도자기의 특성상 소결조각이 있어서 제품이 두꺼우면 반투명합니다. 토기제품은 다공성 파편으로 인해 반투명하지 않습니다.
유약층의 경도에 따라도자기의 광물 규모는 6.5-7.5이고 토기의 경우 5.5-6.5이며 미세 경도는 다이아몬드 피라미드의 들여 쓰기에 의해 결정됩니다. 도자기 유약은 단단한 것으로 간주되고, 마졸리카는 부드러우며, 토기는 중간으로 간주됩니다.
가정용 도자기 및 토기제품에 사용되는 유약 및 세라믹 도료는 상온에서 약산, 알칼리로 처리하거나 60~65°C로 가열해도 파괴되지 않으므로 내약품성이 높아야 합니다.
컬러 '라이브'점토”는 기만적입니다. 공기 중에서 건조하면 일반적으로 약간 더 가벼워집니다. 그러나 연소되면 대부분의 점토는 색상이 극적으로 변합니다. 녹색은 분홍색으로, 갈색은 빨간색으로, 파란색과 검정색은 흰색으로 변합니다. 예를 들어, 툴라 근처 Fnlimonovo 마을의 장인들은 검은색과 파란색 점토로 유명한 장난감을 조각하는데, 발사 후 흰색의 약간 크림색을 띠게 됩니다. 여기 가마에서는 소성하는 동안 "살아있는" 검은 색을 부여한 모든 유기 입자가 타 버립니다. 소성 후에도 흰색 점토만 흰색으로 남아 있습니다.
도예 (세라믹 재료) - 점토 및 그 혼합물을 광물 첨가제, 금속 산화물 및 기타 내화성 화합물과 소결하여 얻은 다결정 재료. 사람들은 기원전 5천년부터 세라믹 재료를 사용하기 시작했습니다. 이자형.
테크니컬 세라믹에는 다양한 조성(화학적 및 상)의 인공적으로 합성된 세라믹 재료가 포함됩니다. 공업용 세라믹의 주요 성분은 산화물, 무산소 금속 화합물, 점토입니다.
모든 세라믹 재료는 다상 시스템이라는 점에 유의해야 합니다. 세라믹에는 결정질, 유리질 및 기체상이 포함될 수 있습니다.
결정상은 특정 화합물 또는 고용체를 나타냅니다. 이 상은 세라믹의 기초를 형성하고 기계적 강도, 내열성 및 기타 기본 특성의 값을 결정합니다.
유리상은 결정상을 연결하는 유리층 형태로 세라믹에서 발견됩니다. 일반적으로 세라믹에는 1~10%의 유리상이 포함되어 있어 기계적 강도가 감소하고 재료의 열 성능이 악화됩니다. 그러나 유리 형성 성분(점토 물질)은 제품 제조 기술을 촉진합니다.
기체상은 세라믹의 기공에 위치한 기체로 구성됩니다. 이 단계를 기준으로 세라믹은 밀도가 높고 기공이 없는 것과 다공성인 것으로 구분됩니다. 균일하게 닫힌 기공이 존재하는 것은 재료의 기계적 강도를 감소시키기 때문에 바람직하지 않습니다.
테크니컬 세라믹은 다양한 구성과 특성을 특징으로 합니다. 다양한 종류의 세라믹은 원료, 구성, 구조 및 특성이 다르기 때문에 세라믹 생산 기술(혼합, 성형 및 소성)은 이러한 재료를 통합하는 특징으로 간주될 수 있습니다.
세라믹 재료는 공통 특성(높은 융점, 높은 경도 및 탄성 계수, 화학적 불활성)을 특징으로 합니다. 더욱이 이러한 물질은 광범위한 전기적 및 열적 특성(초전도체부터 유전체까지, 단열재부터 고방열 재료까지)으로 구별되며 특정 특성(방출, 광학, 핵, 촉매)을 가지고 있습니다. 세라믹은 보석, 건축 자재(외장 타일 및 벽돌 포함), 접시(도자기 및 토기), 오븐 라이닝, 절단 도구, 화학 및 야금 장비 부품, 마모 조건에서 작동하는 펌프용 씰, 엔진 부품(내부)을 만드는데 사용됩니다. 연소 및 가스 터빈) 및 로켓 등
대부분의 세라믹 재료는 산소 함유 화합물입니다. 여기에는 규산염 화합물(점토 및 기타 규산염 기반)과 순수 내화성 금속 산화물(베릴륨, 마그네슘, 알루미늄, 지르코늄, 하프늄 등의 산화물)이 포함됩니다.
무산소 화합물에는 탄화물, 질화물, 붕화물, 규화물 등으로 구성된 세라믹 재료가 포함됩니다.
다공성 밀도가 높은 세라믹 재료(석재 세라믹)가 있습니다. 거친(불균일한 구조) 및 미세(미세한 결정 구조).
알루미늄 산화물 세라믹 A1 2 O 3 (커런덤)은 강도가 높아 고온에서도 유지됩니다. 커런덤 세라믹은 내화학성이 뛰어나고 우수한 유전체입니다. 이 소재로 만든 제품은 다양한 기술 분야(고절단 속도에 사용되는 커터 플레이트, 게이지, 강선 인발용 다이, 노즐, 고온 용광로 부품, 용광로 컨베이어 베어링, 펌프 부품, 내부 스파크 플러그)에 사용됩니다. 연소 엔진). 치밀한 구조의 산화알루미늄을 기반으로 한 세라믹은 진공재료로, 다공성 세라믹은 단열재로 사용됩니다. 다양한 금속, 산화물, 슬래그가 강옥 도가니에서 녹습니다.
특징 산화지르코늄(ZrO 2)는 본질적으로 약산성 또는 불활성이며 열전도율이 낮습니다. ZrO 2 세라믹의 권장 적용 온도 2,000…2,200 °C; 금속 및 합금을 녹이는 내화 도가니 제조, 용광로, 장치 및 반응기의 단열재, 금속 코팅으로 금속을 온도로부터 보호하는 데 사용됩니다.
마그네슘과 산화칼슘을 기반으로 한 세라믹알칼리성을 포함한 다양한 금속의 기본 슬래그의 작용에 강합니다. 그러나 이러한 재료의 열저항은 낮습니다. 산화마그네슘은 고온에서 휘발성이 있고, 산화칼슘은 공기 중에서도 수화될 수 있습니다(도가니를 만드는 데 사용됩니다). 또한 MgO는 라이닝로, 고온 측정 장비 등에 사용됩니다.
산화베릴륨 세라믹열전도율이 높아 내열성이 높지만 강도 특성이 낮습니다. 산화베릴륨은 고에너지 전리 방사선을 소멸시키는 능력이 있고 열 중성자 감속 계수가 높으며 원자로의 진공 세라믹뿐만 아니라 일부 순수 금속을 녹이는 도가니를 만드는 데 사용됩니다.
티타늄, 토륨, 우라늄 등의 산화물을 기반으로 한 세라믹 재료가 개발되어 사용되고 있다는 점에 유의해야 합니다.
무산소 세라믹은 산소를 포함하지 않는 화합물을 기반으로 만들어집니다. 여기에는 탄소(MeC) - 탄화물, 질소(MeN) - 질화물, 붕소(MeB) - 붕화물, 규소(MeSi) - 규화물 및 황(MeS) - 황화물이 포함된 원소의 화합물이 포함됩니다. 이 화합물은 높은 내화성(2,500~3,500°C), 경도(때때로 다이아몬드와 유사) 및 내마모성(공격적인 환경에 대해)으로 구별됩니다. 동시에, 재료는 매우 부서지기 쉽습니다. 탄화물과 붕화물의 고온 내산화성(스케일 저항성)은 900~1,000°C이고 질화물의 경우 약간 낮습니다. 규화물은 1,300~1,700 °C의 온도를 견딜 수 있습니다(실리카 필름이 표면에 형성됨).
실리콘, 크롬, 티타늄, 텅스텐 및 기타 탄화물이 널리 사용됩니다. 내화물, 구조재, 연마재, 전기재료 등은 탄화규소로 만들어지며, 화학공업 펌프용 부품, 가스터빈 블레이드, 전극, 경질합금 등은 탄화티타늄으로 주로 만들어진다. 절단기, 절단기 및 기타 도구용 경질 합금.
질화물은 전기양성 원소(주로 금속)가 더 많은 질소 화합물입니다. 경도가 높고 내마모성 및 내화학성이 우수한 내화 화합물은 알루미늄, 붕소, 규소 및 티타늄의 질화물입니다.
질화알루미늄은 또한 전기 절연성이 우수합니다. 전기 절연재, 내화물(도가니, 용광로 라이닝)로 사용되며 위스커는 (복합 재료 강화용) 만들어집니다. 질화붕소의 초경질 변형의 기계적 성질은 다이아몬드의 성질과 유사합니다. 이들은 "보라존", "헥사나이트", "엘보"와 같은 도구 재료 및 초경질 재료의 생산에 사용됩니다. 질화규소는 공구재료, 구조재, 마찰재, 내화물 등으로 사용됩니다. 질화티타늄은 금형 표면 코팅 및 장식용 황금색 코팅으로 사용됩니다. 몰리브덴과 니오븀 질화물은 특정 온도에서 초전도체입니다.
붕화물은 금속 성질을 가지고 있습니다. 내마모성이 있고 단단하며 산화에 강하고 붕소화물의 전기 전도성이 매우 높습니다. 내화성 금속의 이붕화물(TiB 2, ZrB 2 등)이 기술에 사용됩니다. 실리콘이나 이규화물로 도핑되어 녹는점까지 안정적입니다. 이붕화지르코늄은 알루미늄, 구리, 주철, 강철 등의 용융물에서 안정적입니다. 이는 파이프, 용기 및 도가니뿐만 아니라 공격적인 환경에서 2,000°C 이상의 온도에서 작동하는 열전대 제조에 사용됩니다. 높은 수준의 기계적 특성, 내열성 및 내열성으로 인해 붕화물은 가스 터빈, 제트 엔진의 구성 요소 및 부품, 금속 스프레이 노즐, 열전대 커버 등의 구조 재료로 널리 사용됩니다.
규화물은 반도체 특성, 스케일 저항성, 산 및 알칼리에 대한 저항성 측면에서 탄화물 및 붕화물과 다릅니다. 이 물질은 1,300~1,700°C의 온도에서 사용할 수 있으며, 1,000°C의 온도에서는 용융된 납, 주석 및 나트륨과 상호작용하지 않습니다. 이규화 몰리브덴(MoSi2)은 1,700°C의 온도에서 수천 시간 동안 용광로에서 안정적인 전기 히터로 가장 널리 사용됩니다. 가스 터빈 블레이드와 엔진 노즐 라이너는 소결된 MoSi 2로 만들어집니다. 무선 및 전기 공학에서 규화물은 고온 반도체 재료로 사용됩니다.
황화물(화합물 내 황과 금속의 비율에 따라 다름)은 일반 반도체, 좁은 간격 반도체이거나 금속 특성을 갖습니다. 이 재료는 전기 공학 및 전자 공학에 사용됩니다. 황화물은 고온에서 용융 금속 및 염에 대한 높은 내화학성을 특징으로 합니다. 황화물은 정밀 야금 분야의 도가니 및 기타 제품의 내화물로 사용되며, 화학 산업에서는 촉매제로 사용됩니다.
세라믹 재료의 새로운 구성이 개발되고 있으며 이러한 재료로 제품을 생산하는 기술이 개선되고 있으며 적용 범위가 지속적으로 확대되고 있다는 점에 유의해야 합니다.
) 및 광물 첨가제와의 혼합물을 고온에서 제조한 후 냉각합니다.
좁은 의미에서 도자기라는 단어는 구운 점토를 의미합니다. 그러나 이 용어의 현대적 사용은 모든 무기 비금속 재료를 포함하도록 의미를 확장합니다. 세라믹 재료는 투명하거나 부분적으로 투명한 구조를 가질 수 있으며 유리로 만들 수 있습니다(유리 세라믹 참조). 최초의 도자기는 점토 또는 다른 재료와 혼합하여 만든 접시로 사용되었습니다. 현재 세라믹은 산업자재(기계공학, 기구제조, 항공산업 등), 건축자재, 예술재료, 의학 및 과학 분야에서 널리 사용되는 재료로 활용되고 있다. 20세기에는 반도체 산업 및 기타 분야에서 사용하기 위한 새로운 세라믹 재료가 탄생했습니다.
"세라믹"이라는 단어는 열을 의미하는 인도-유럽어 케리(Kerry)에서 유래되었습니다. "세라믹"은 재료, 제품 또는 공정을 설명하기 위해 형용사로 사용될 수 있습니다. 또는 복수명사 "도자기"가 나오자마자.
이야기
역사적으로 도자기는 단단하고 다공성이며 부서지기 쉽습니다. 세라믹에 대한 연구는 재료의 장점과 특이한 용도에 특히 주의를 기울여 이러한 문제를 해결하기 위한 점점 더 많은 새로운 방법의 개발로 이어지고 있습니다.
도자기는 고대부터 알려져 왔으며 아마도 인간이 만든 최초의 재료일 것입니다. 도자기의 출현은 중석기 시대와 신석기 시대로 거슬러 올라갑니다. 다양한 유형의 도자기에는 테라코타, 마졸리카, 토기, 석기, 도자기, 유리 세라믹이 있습니다.
세라믹이라는 단어의 어원을 바탕으로 우리는 장석, 석영 또는 석회와 혼합된 점토(고령토의 경우)가 주요 원료로 사용되는 제품을 이해합니다. 이러한 원료를 혼합하고 덩어리로 가공한 다음 손으로 또는 턴테이블에서 모양을 만든 후 소성합니다.
특정 유형의 도자기는 생산 공정이 개선됨에 따라 파편의 교육적 특성과 백열열에 따라 점차적으로 형성되었습니다. 대부분은 오늘날에도 여전히 개최됩니다. 가장 오래된 유형은 흙색이고 유색이며 다공성 파편이 있는 일반적인 도자기 제품입니다. 이는 스탬핑 및 조각(예: Bucchero nero), 얇은 표면층(그리스 도자기 및 로마 테라 - sigillata), 유색 유약(르네상스의 Haffnerceramics) 등 다양한 방법으로 고상하게 장식된 전형적인 가정용 도자기 또는 제품입니다. 처음에는 도자기를 손으로 빚었습니다. 기원전 3000년에 녹로가 발명된 것은 큰 발전이었고, 이로 인해 벽이 더 얇은 접시를 만들 수 있게 되었습니다.
16세기 말에 유럽에서는 도자기가 마졸리카로 전환되었습니다. 철과 석회를 함유한 흰색 토기 또는 타일 점토의 다공성 파편을 가지고 있으며 불투명한 주석 함유 유약과 투명하고 반짝이는 납 유약의 두 가지 유약으로 덮여 있습니다. 원래 Trans-Alpine 국가 출신의 Majolica는 Faience라고 불립니다. 장식은 약 1000°C의 온도에서 제품을 소성하기 전에 젖은 유약을 사용하여 마졸리카에 칠해졌습니다. 그림용 페인트는 유약과 동일한 화학 성분으로 만들어졌지만 그 중 상당 부분은 고온을 견딜 수 있는 금속 산화물(소위 내화성 페인트 - 파란색, 녹색, 노란색 및 보라색)이었습니다. 18세기부터 그들은 이미 소성된 유약에 적용되는 소위 머플 페인트를 사용하기 시작했습니다. 특히 도자기의 도움으로 좋은 결과를 얻을 수 있습니다.
16세기에는 독일에서 석기 생산이 확산되었습니다. 흰색(예: Siegburg) 또는 유색(예: Rehren)의 매우 조밀한 파편은 장석 및 기타 물질이 혼합된 점토로 구성됩니다. 1200-1280 °C의 온도에서 소성하면 석기는 매우 단단하고 거의 다공성이 없습니다. 네덜란드에서는 중국 도자기의 예를 따라 빨간색으로 생산하기 시작했으며 Böttger의 석기에서도 동일한 특징이 드러납니다.
스톤웨어도 영국 웨지우드에서 제작했습니다. 특별한 형태의 도자기인 파인 파앙스(Fine faience)는 18세기 전반 영국에서 흰색 유약으로 덮인 흰색 다공성 파편으로 탄생했습니다. 파편의 강도에 따라 석회 함량이 높은 부드럽고 얇은 조각, 석회 함량이 낮은 중간 조각, 석회가 전혀 없는 단단한 조각으로 구분됩니다. 후자의 파편은 종종 구성이나 강도 면에서 석기나 도자기와 유사합니다.
시멘트는 건축에 널리 사용됩니다. 세라믹 유형 중 하나이며 원료는 점토와 석회석이 물과 혼합되어 있습니다.
Rus '에서 도자기 출현의 역사
러시아의 도자기
도자기는 고대부터 알려져 왔으며 아마도 인간이 만든 최초의 재료일 것입니다. 러시아는 국제 문헌에서 도자기 및 도자기 생산의 출현 문제가 종종 경시된다는 사실에도 불구하고 도자기 분야에서 세계 선두 자리를 합당하게 차지하고 있습니다. 흑자기의 출현 사례를 보면 이미 기원전 3천년경이라는 것이 고고학적으로 입증되었다. 이자형. 검정색 광택 도자기는 의식 및 의례 목적으로 사용되었습니다. 러시아 도자기 개발에 심각한 피해를 입힌 것은 단 한 번의 몽골-타타르 침략으로 인해 발생했으며, 이로 인해 9~12세기 러시아 도예가들의 업적이 대부분 파괴되었습니다. 예를 들어, 손잡이가 두 개인 항아리와 수직 램프가 사라지고 장식, 칠보 에나멜 예술 및 유약이 더 단순해졌습니다(가장 단순한 것은 노란색이었고 노브고로드에서만 살아 남았습니다).
15세기가 되어서야 Rus의 도자기 개발이 계속되었습니다. 러시아와 요즘, 특히 시골 지역에서는 모든 도자기 그릇이 대체 불가능합니다. 세라믹 냄비에 담긴 음식은 가장 맛이 좋고 유통기한이 깁니다.
물레 위에서 도자기 접시를 생산하는 것이 특히 흥미롭습니다. 소위 크바스(신 양배추 수프, 매시, 맥주, 효모 또는 과일 크바스용 용기)가 19세기 모스크바에 나타났습니다.
투명 세라믹
역사적으로 세라믹 재료는 구조의 특성으로 인해 불투명했습니다. 그러나 나노미터 크기의 입자를 소결하면 광학 유리의 표준 값 범위를 벗어나는 특성(작동 파장 범위, 분산, 굴절률)을 갖는 투명한 세라믹 재료를 만드는 것이 가능해졌습니다.
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위키미디어 재단.
2010.
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