Home >Documents >Cap 5 MARFURI

Cap 5 MARFURI

Date post:03-Apr-2018
Category:
View:220 times
Download:2 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • 7/28/2019 Cap 5 MARFURI CERAMICE.docx

    1/21

    Mrfuri ceramice

    5. MRFURI CERAMICE

    5.1 Proprietile ceramicii5.1.1 Compoziia chimicCeramica are o structur policristalin fiind alctuit din particule cu diametre de

    ordinul micrometrilor sau milimetrilor, unite ntre ele ca urmare a fenomenelor fizico-chimice ce au loc n procesul de ardere.

    Din punct de vedere chimic, ceramica este format din cristale de mulit

    (2SiO23Al2O3) i granule de cuar (SiO4), fixate ntr-o mas rezultat din reacia dioxidului

    de siliciu (SiO2)cu impuritile materialelor argiloase (Na2O, K2O, CaO, Fe2O3).Materia prim utilizat n industria ceramic o constituie argilele caolinitice.

    Acestea conin ap care este adsorbit de particulele lamelare de argil, formnd mai multestraturi suprapuse: primul strat, care este cel mai strns legat, formeaz apa dehigroscopicitate. Straturile urmtoare sunt legate din ce n ce mai slab i formeaz apa

    pelicular. n pasta format din argil i ap exist i ap liber.Prin nclzirea argilei pn la 110

    higroscopicitate i sufer, n funcie de plasticitatea sa, o micorare de volum (contracie la

    uscare) care poate duce la fisurarea produsului. La temperaturi de peste 450-pierde apa de cristalizare a caolinului, care se transform ireversibil, n metacaolinit sauamestec de dioxid de siliciu (SiO2) i oxid de aluminiu (Al2O3), chimic activ:

    2SiO2Al2O32H2O 2SiO2Al2O3 + 2H2O

    Argila, pierznd structura solzoas, devine sfrmicioas, poroas i la amestecarecu ap nu mai d o past plastic.

    La temperaturi mai ridicate, amestecul reactiv se transform n spinel

    (3SiO22Al2O3) i apoi, n jur de 750C, n mulit cu eliberare de SiO 2:

    3(3SiO2Al2O3) 2(2SiO23Al2O3) + 5SiO2

    Masa ceramic capt rezisten mecanic i chimic, rmnnd nc poroas.

    283

  • 7/28/2019 Cap 5 MARFURI CERAMICE.docx

    2/21

    Mrfuri ceramice

    5.2 Materii prime utilizate la obinerea mrfurilor ceramicePentru obinerea mrfurilor ceramice sunt necesare urmtoarele tipuri de materii

    prime (fig. 5.1): materii prime principale materii prime secundare

    pentruobinerea

    produsuluiceramic brut

    Materiiprime

    pentru glazur i

    decor

    plastice

    principale

    neplastice

    plastifiani secundarelubrefiani fluidizani

    pentruglazuropacizani

    pigmeni

    degresanteaglomerant

    efondanterefractar

    e

    Fig. 5.1. Materiile prime utilizate la obinerea produselorceramice

    5.2.1 Materii prime principaleMateriile prime principale se mpart la rndul lor n:

    materii prime plastice materii prime neplastice

    Materiile prime plastice constituie partea principal a masei ceramice carerealizeaz legtura ntre toi constituenii acesteia. Proprietatea principal a acestormateriale este plasticitatea, ele formnd n amestec cu apa paste care pot fi fasonate, care imenin forma dup uscare i care devin rezistente dup ardere. Din grupa materiilor prime

    plastice fac parte argilele i caolinurile.Din punct de vedere chimic, argila i caolinul sunt compui alumino-silicioi,

    formai din particule lamelare cu dimensiuni de ordinul micronilor, avnd o structurcristalin i un caracter puternic hidrofil.

    287

  • 7/28/2019 Cap 5 MARFURI CERAMICE.docx

    3/21

    Mrfuri metalo-chimice. Mrfuri din sticl, ceramic i lemn

    Compoziia chimic corespunde, n general, formulei: Al 2O3SiO22H2O. Argilele au o

    structur fin, fiind constituite din minerale argiloaseimpurificate cu alte minerale i resturi organice. Prezint o plasticitate ridicat, iar dupardere produsele rezultate au culori care variaz n funcie de natura impuritilorconinute, de la alb-glbui la maro-rocat. Argilele se ntrebuineaz, n general, pentruobinerea produselor ceramice brute, dar cele superioare pot fi utilizate i pentru produseledin gresie, semiporelan i faian.

    Caolinurile sunt materiale argiloase mai curate. Ele prezint o structur cristalinpronunat, dar o plasticitate mai redus dect argilele i dup ardere au o culoare deschis,de regul alb, alb- cenuie sau alb-glbuie. Caolinurile sunt utilizate la obinerea

    porelanului de menaj, a porelanului electrotehnic, a porelanului sanitar, a faianei pentrumenaj, a gresiei fine.Principalele proprieti ale materiilor prime plastice, care determin n mod hotrtor

    calitatea produselor finite, sunt: plasticitatea, capacitatea liant, higroscopicitatea icontracia la uscare.

    Plasticitatea este proprietatea materialelor argiloase de a forma cu apa o pastplastic care poate fi fasonat, de a-i pstra forma prin uscare i de a deveni dur irezistent la solicitri mecanice prin ardere. Aceast proprietate se datoreaz structuriilamelare a materiilor prime i apei adsorbite care funcioneaz ca un lubrifiant atunci cndasupra argilei se exercit o for exterioar, permind alunecarea particulelor una fa dealta.

    Creterea plasticitii se poate obine prin adugarea de glicerin, de argile sau

    caolinuri cu plasticitate mai ridicat (cu un coninut mai redus de nisip) sau de soluii de

    hidroxid de sodiu (NaOH), clorur de sodiu (NaCl), acid lactic (CH 3CHOHCOOH).

    Micorarea plasticitii se realizeaz prin adugare de materiale neplastice cum ar fi: cuar,

    cioburi de produse arse, praf de crbune etc. Capacitatea liant (puterea liant) reprezintproprietatea argilelor

    i caolinurilor de a forma n amestec cu apa o mas plastic, a crei rezisten mecanicvariaz n funcie de coninutul de ap.

    Capacitatea liant crete o dat cu fineea particulelor constituente i se datoreazforelor de atracie care acioneaz ntre ele. Capacitatea liant poate fi mrit i prinadugarea de cuar sau de argil i caolin ars.

    288

  • 7/28/2019 Cap 5 MARFURI CERAMICE.docx

    4/21

    Mrfuri ceramiceHigroscopicitatea este proprietatea particulelor lamelare de argildea adsorbi apa,

    formnd astfel n jurul lor mai multe straturi suprapuse de ap. Aceast proprietate st labaza plasticitii.

    Cantitatea de ap adsorbit crete o dat cu micorarea dimensiunii particulelor deargil sau caolin.

    Contracia este o proprietate important a maselor ceramice. Se datoreazfenomenului de uscare i este nsoit de apariia fisurilor i crpturilor. Apariia fisurilorse datoreaz faptului c uscarea nu se face uniform n toat masa argilei, ci progresiv,ncepnd de la suprafa spre interior. Astfel, straturile superficiale exterioare ale maseiceramice, pierznd apa mai rapid, se contract , genernd astfel fore de ntindere. Acestefore nu pot provoca dintr-o dat micorarea volumului straturilor superficiale exterioare,

    deoarece ele sunt legate de straturi interioare, care, nencepnd s se usuce, nu i reducvolumul. La un moment dat, forele produse de contracie depesc rezistena la ntindere astraturilor superficiale exterioare i acestea se fisureaz. Contracia continu mai intens, naceast micare fiind antrenate i straturi interioare, iar astfel fisura avanseaz n adncime,transformndu-se n crptur.

    Fenomenul nedorit al contraciei poate fi diminuat printr-un proces de uscare care sconduc la evaporarea nentrerupt a apei pe ntreaga suprafa a obiectului. De asemenea,contracia poate fi diminuat prin adugare de degresani precum: cuar, argil sau caolinars.

    Materiile prime neplastice sunt folosite cu scopul de a diminuaplasticitatea icontracia la uscare i, totodat, pentru a mbunti transluciditatea, rezistenele la ocmecanic, termic i la aciunea agenilor chimici. Din grupa materiilor prime neplastice fac

    parte: materialele degresante, materialele aglomerante, materialele fondante i materialelerefractare.

    Materialele degresante au rolul de a reduce plasticitatea pastelor argiloase icontracia la uscare. n acest scop se folosesc: cuarul, nisipul cuaro s, gresiile silicioase,amota i caolinul ars.

    Cuarul i nisipul cuaros constituie principalii degresani folosii la fabricareaporelanului. Nisipurile folosite la prepararea masei ceramice nu trebuie s conin mai multde 0,2% oxid feric (Fe2O3). Dup calcinare, nisipul i cuarul trebuie s fie ct mai albe,fr puncte colorate. Cuarul conduce la creterea gradului de transluciditate al porelanului.Fineea cuarului rezultat n urma operaiei de mcinare determin calitatea porelanului. Deasemenea, mrirea coninutului de cuar conduce la

    289

  • 7/28/2019 Cap 5 MARFURI CERAMICE.docx

    5/21

    Mrfuri metalo-chimice. Mrfuri din sticl, ceramic i lemncreterea refractaritii, a rezistenei mecanice i la aciunea agenilor chimici.

    Materialele aglomerante (aglutinante) au rolul de a mriplasticitatea. Se folosescn acest scop: varul, clorura de calciu (CaCl2), clorura de magneziu (MgCl2).

    Materialele fondante au rolul de a reduce temperatura de vitrifiere, mrind nacelai timp rezistena mecanic i chimic a produselor. Ca materiale fondante suntutilizai feldspai precum: ortoclasul (K[AlSi3O8]), albita (Na[AlSi3O8]), anortita(Ca[Al2Si2O8]) dar i alte materiale cum sunt: dolomita (MgCa(CO3)), calcarul (Ca(CO3))sau cenua de oase (cu un coninut ridicat de fosfat tricalcic (Ca3(PO4)2), carbonat de calciu(CaCO3), fosfat de magneziu (Mg2P2O7), oxid i fluoruri de calciu (CaO, CaF2).

    Materialele refractare au rolul de a mri temperatura de topire a pastelor fiindindispensabile pentru ob inerea produselor refractare. Totodat ele mresc rezistenamecanic, la uzur i fa de agenii chimici. Ca materiale refractare se folosesc: nisipurilecuar oase, cuarul, bauxita (AlO(OH)), magnezita (MgCO3), bioxidul de zirconiu (ZrO2).

    5.2.2 Materii prime secundareMateriile prime secundare sunt utilizate pentru a mbunt i unele proprieti ale

    maselor ceramice i a facilita prelucrarea. Din grupa materiilor prime secundare fac parte: plastifianii lubrefianii fluidizanii.

    Plastifian ii au rolul de a mbunti prelucrabilitatea masei ceramice, mrindtotodat rezistena mecanic a produselor nearse. n acest sens sunt folosite: parafina,dextrina, bentonita, alcoolul polivinilic etc.

    Lubrefian

Embed Size (px)
Recommended