Структура - черепок
Cтраница 2
Мелкие фракции кварца благодаря большой поверхности быстрее растворяются в расплаве. Кроме того, тонкомолотый кварц сильно разрыхляет структуру черепка, повышает его пористость и понижает термическую стойкость. В целях повышения качества кварцсодержащих масс необходимое для ото-щения количество зерен диаметром менее 0 2 мм вводят в виде шамота. [16]
В технологическом процессе производства, где смешивают компоненты и увлажняют массу в течение лишь нескольких минут, крупные зерна глины ( величиной более 1 - 2 мм) не успевают полностью распуститься в воде и при формовании изделий могут остаться в виде комочков. При сушке и обжиге изделий эти комочки дают усадку и образуют разрывы, ухудшающие структуру черепка и понижающие механическую прочность изделий. В местах этих разрывов образуются наиболее уязвимые участки, через которые проникают агрессивные жидкости и газы, что приводит к преждевременному разрушению изделий. [17]
В табл. 190 показано значение интенсивного охлаждения распыленной водой динаса с 650 до 300 ( за 5 - 6 сек. Эти данные показывают, что охлаждение ниже температур превращения кристобалита и тридимита значительно увеличивает разрушение структуры динасового черепка. [18]
С увеличением количества добавки кристаллизационная способность растет. Кристаллизация образцов с добавками А1203 носит своеобразный характер. Структура кварцевого черепка с добавкой окиси алюминия после кристаллизации сильно отличается от структуры кварца с добавками щелочных окислов. Под микроскопом структура черепка с добавками 0.1 - 0.2 % А1203 представляет собой цепочки, связанные между собой и образующие фигуры, похожие на клетки, тогда как кристаллизация кварца с добавками основных окислов носит чешуйчатый характер. Следует отметить, что образцы кварца с добавками щелочных и щелочноземельных окислов после кристаллизации обладают очень низкой механической прочностью, напротив, непрозрачный плавленый кварц с добавками окиси алюминия обладает повышенной прочностью. [19]
Изделия, изготовленные на парафиновой связке, обжигают в два приема. Для выжигания органических веществ без нарушения структуры черепка поступающие в печь изделия засыпают порошкообразным глиноземом, инертным по отношению к черепку изделия. В процессе нагревания полуфабриката при 50 - 70 С делают изотермическую выдержку, поскольку в этот период происходит плавление органического пластификатора ( связки), происходящее с увеличением ее объема, способного вызвать появление трещин. Добавка олеиновой кислоты, воска, керосина снижает трещинообразование и улучшает миграцию связки из изделия. Плавящаяся связка or 60 до 120 С особенно интенсивно мигрирует из полуфабриката, смачивает засыпку и отсасывается ею как фитилем. Учитывая это, предварительную термообработку в засыпке до 80 - 100 С проводят иногда в металлических лотках, помещаемых в сушильные шкафы. После термообработки при 80 - 100 С в течение нескольких часов изделия перегружают в капсели с засыпкой глинозема и помещают в пламенную или электрическую печь для зажигания остатков связки. Засыпка глинозема не только отсасывает связку, но предотвращает возгорание паров связки, способствует более спокойной диффузии и выходу образовавшихся внутри засыпки газов. Испарение органических пластификаторов из черепка происходит в интервале от 130 до 250 С. Остатки связки выгорают при 400 С. [20]
В процессе обжига, помимо соблюдения требуемой газовой среды, необходимо выдерживать определенный температурный интервал спекания, свойственный тем или иным керамическим массам. В том и другом случае черепок, если он не расплавился, становится пористым. Кроме того, при пережоге иногда нарушается равномерность структуры черепка, что влечет за собой образование на поверхности бугорков. [21]
На действие флюсующих добавок существенно влияют химический, минералогический, а также зерновой составы остальных компонентов массы. Кроме того, следует учитывать, что при обжиге керамических изделий, особенно при скоростном, процессы взаимодействия компонентов шихты ( образование новых химических соединений, плавление - кристаллизация) не успевают завершиться до наступления равновесного состояния особенно заметно это для масс грубого помола. Обжиг заканчивают тогда, когда образовавшаяся, обычно микронеоднородная, структура черепка позволяет обеспечить заданные свойства изделия. [22]
Соответственно этим источникам избыточной свободной энергии системы при нагревании происходят три процесса: спекание, рекристаллизация и отдых. Собственно спеканием называют уплотнение и упрочнение агрегата частиц и вытеснение пор из массы материала. Рекристаллизация заключается в образовании одних кристаллитов за счет других, а отдых - это процесс снятия кристаллографических искажений решетки. Керамическая структура черепка, формирующаяся в результате этих процессов, естественно зависит от соотношения интенсивности спекания, рекристаллизации и отдыха на различных стадиях нагрева. Указанное соотношение, в свою очередь, определяется химическим составом системы, степенью и характером отклонения ее от равновесного состояния. [23]
С увеличением количества добавки кристаллизационная способность растет. Кристаллизация образцов с добавками А1203 носит своеобразный характер. Структура кварцевого черепка с добавкой окиси алюминия после кристаллизации сильно отличается от структуры кварца с добавками щелочных окислов. Под микроскопом структура черепка с добавками 0.1 - 0.2 % А1203 представляет собой цепочки, связанные между собой и образующие фигуры, похожие на клетки, тогда как кристаллизация кварца с добавками основных окислов носит чешуйчатый характер. Следует отметить, что образцы кварца с добавками щелочных и щелочноземельных окислов после кристаллизации обладают очень низкой механической прочностью, напротив, непрозрачный плавленый кварц с добавками окиси алюминия обладает повышенной прочностью. [24]
При утильном обжиге, как это установлено практикой, остаточные механические ( тепловые) напряжения, как правило, тем выше, чем ниже конечная температура утильного обжига изделий, изготовленных из масс, содержащих полевой шпат, кварц и глинистое вещество. При охлаждении фарфоровых изделий ( независимо от температуры предварительного утильного обжига) начиная с 750 С резко возрастает величина их деформации; максимум достигается при 600 - 570 С, затем деформация понижается. С повышением температуры предварительного обжига с 925 до 1000 С максимальная величина деформации уменьшается. Основная причина этого вероятнее всего обусловлена различием структур черепка, обожженного при разных температурах. Уменьшение тепловой деформации при охлаждении образцов, предварительно обожженных при 1350 С, обусловлено наличием вязкой полевошпатовой стекловидной фазы и снижением содержания свободного кварца за счет растворения его в расплавленном полевом шпате. [25]
 |
Свойства огнеупоров общего назначения ( ГОСТ 390 - 83. [26] |
В частности, увеличение размеров зерен кварцевой добавки с 1 до 2 - 3 мм вызывает понижение прочности на сжатие, так как при этом увеличивается тре-щиностойкость изделий. Уменьшение величины зерен от 0 5 до 0 2 мм значительно повышает прочность на сжатие и увеличивает плотность черепка. Огнеупорность полукислых изделий понижается с уменьшением величины частиц кварца. Особенно значительно это сказывается при добавке кварца с величиной зерна менее 0 1 мм, так как более крупные кристаллы кварца плохо реагируют с жидкой фазой, сохраняя кристаллический скелет образца. Мелкие фракции кварца благодаря большой поверхности быстрее растворяются в расплаве и сильно разрыхляют структуру черепка, повышают его пористость и понижают термическую стойкость. [27]
Страницы: 1 2