ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
ТОНКОКЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
ГЛАВА 1. КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗДЕЛИЙ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА
Классификация керамических изделий возможна по многим признакам:
структуре, состоянию поверхности, способу производства, назначению и др.
Изделия, имеющие грубозернистое строение, относятся к грубой
строительной керамике (кирпич, керамические камни, черепица и др.)-
Изделия, имеющие тонкозернистое строение, составляют класс тонкой
керамики (санитарно-строительные изделия, облицовочные плитки,
керамические изделия бытового назначения, в том числе посуда).
За последние десятилетия классификационные признаки во многом изменились
в связи с созданием и развитием новых видов изделий, не содержащих
глинистых материалов или содержащих их в минимальных количествах:
высокоглиноземистых, хромомагнезитовых, титановых, циркониевых и др.
Такие изделия связывает с типично керамическими изделиями общность
технологических приемов производства — помол, формование, сушка, обжиг.
В настоящее время керамические изделия классифицируют главным образом по
производственно-отраслевому признаку и назначению.
Изделия тонкой керамики по степени спекаемости материала и его
физико-техническим свойствам подразделяются на две группы. В одну входят
изделия с плотным спекшимся черепком, они имеют раковистый блестящий
излом, не пропускают жидкости и газы, белые или равномерно окрашенные,
издают при ударе чистый долго не затухающий звук, водопоглощение их не
более 5%. Эти изделия могут быть глазурованными и неглазурованными; в
другую — изделия пористые, имеющие в изломе мелкозернистое строение и
землистый вид, пропускающие жидкости и газы, водопоглощение их более 5%.
Они при ударе издают глухой, быстро затухающий звук, непрозрачны в
тонком слое, белые или равномерно окрашенные.
Для всех тонкокерамических изделий общими являются
используемое сырье и способы производства, оборудование и тепловые
агрегаты, способы декорирования и т. д.
Классификация изделий бытовой керамики приведена на рис. 1.
Рис. 1. Классификация бытовой керамики
Плотные изделия. Фарфор в изломе имеет
плотный, спекшийся, раковистый вид. Он белый по цвету, тонкостенный и
просвечивающий в слое толщиной до 2,5 мм. Пористость фарфора по
водопоглощению до 0,5%, общий объем пор 2,5—6%. Изделия из фарфора
обладают высокой (до 550 МПа и выше) прочностью при сжатии,
термостойкость их более 8 теплосмен, они достаточно устойчивы к действию
кислот и щелочей, бывают обычно глазурованными и имеют декор (изделия
культурно-бытового назначения). Фарфоровые изделия обладают высокими
эстетическими свойствами. Их изготовляют из тонких смесей каолина,
кварца, полевого шпата и других алюмосиликатов. В зависимости от состава
массы и температуры обжига различают твердый фарфор, обжигаемый при
температуре 1350—1410е С и выше, и мягкий фарфор с температурой обжига
ниже 1350° С. По сравнению с мягким фарфором твёрдый содержит больше
каолина и меньше полевого шпата. Мягкий фарфор подразделяется на
костяной, полевошпатовый (зегеровский), фриттовый, бисквитный и др.
Массы мягкого фарфора содержат повышенное количество плавней —
карбонатов, сульфатов, фосфоритов, костяной золы, поташа, соды и др.,
что способствует понижению температуры обжига до 1250—1300° С.
Отличительная особенность изделий мягкого фарфора — повышенная белизна и
просвечиваемость, пониженная (примерно вдвое) по сравнению с твердым
фарфором механическая прочность, а также низкая термическая стойкость.
Костяной фарфор изготовляют из масс, содержащих 20—60% костяной золы
крупного рогатого скота. Он отличается высоким содержанием стекловидной
фазы, обеспечивающей изделиям повышенную просвечиваемость. Из костяного
фарфора изготовляют чайную и кофейную посуду.
Полевошпатовый (зегеровский) фарфор отличается повышенным содержанием
(30—40%) полевого шпата. В основном из него изготавливают скульптуры.
Фриттовый фарфор не содержит каолина, кварца и полевого шпата в сыром
виде. Его изготовляют из примерно 80% предварительно сплавленной смеси,
т. н. фритты, состоящей из кварца, полевого шпата и мела, 15—20% мела и
5—10% мергеля. По внешнему виду и свойствам изделия из фриттового
фарфора больше напоминают заглушенное стекло, чем фарфор. Они обладают
высокой белизной. Основной ассортимент изделий из него — скульптура.
Тонкокаменные изделия имеют плотный спекшийся непросвечивающий черепок,
покрытый прозрачной, цветной или глухой глазурью. Пористость по
водопоглощению у них должна быть не более 5%. Наряду с высокой
механической прочностью и устойчивостью к химическим воздействиям
тонкокаменные изделия обладают значительной термостойкостью (8
теплосмен) и жароупорностью, вследствие чего они широко используются в
качестве кухонной посуды, тары для консервирования и хранения пищевых
продуктов.
Жароупорные изделия имеют блестящий излом, гладкую поверхность, при
ударе издают чистый звук, пористость их по водопоглощению не более 3%.
Термостойкость жароупорных изделий более 15 теплосмен.
Для изготовления тонкокаменных и жароупорных (иначе термостойких)
изделий используют легкоплавкие, тугоплавкие и огнеупорные глины с
добавлением каолина, кварцевого песка, силиманита, полевого шпата,
перлита, нефелина, талька и др.
Пористые изделия могут быть белыми или
окрашенными, покрытыми бесцветными прозрачными или цветными, глухими
глазурями, декорированы подглазурными и надглазурными красками,
ангобами, растворами солей цветных металлов и др. Водопоглощение изделий
более 5%. Черепок пористых изделий не просвечивает даже в тонком слое.
Изделия из полуфарфора характеризуются белым или окрашенным плотным
полуспекшимся черепком, покрытым прозрачной или цветной глазурью,
который по составу и температуре обжига занимает промежуточное положение
между фарфором и твердым фаянсом. Пористость по водопоглощению
полуфарфоровых изделий составляет 5—8%.
Фаянсовые изделия отличаются белым или светлоокрашенным черепком,
покрытым глухой или цветной легкоплавкой глазурью, которая делает его
непроницаемым для жидкостей и газов. Декорируют фаянсовые изделия, как и
фарфоровые, надглазурными и подглазурными красками, растворами солей
цветных металлов, ангобами, препаратом золота и др. Посуда может
изготовляться гладкой или рельефной, с ровным или фигурным краем. По
своим физико-техническим и гигиеническим свойствам фаянс значительно
уступает полуфарфору и в особенности фарфору. Фаянсовые изделия
выдерживают не менее 6 теплосмен, водопоглощение их 9—12%.
Для изготовления фаянсовых изделий используют бело- и светложгущиеся
пластичные огнеупорные глины, каолин и кварцевые материалы с добавлением
полевого шпата или карбонатных пород — мела, доломита и др.
Фаянс делят в зависимости от состава на твердый или полевошпатовый и
мягкий — глиняный и известковый.
Майоликовые изделия характеризуются окрашенным пористым черепком,
покрытым прозрачной цветной или глухой глазурью. Декорируют их
преимущественно
цветными глазурями и ангобами. Сырьем служат
преимущественно небеложгущиеся легкоплавкие и тугоплавкие глины высокой
и средней пластичности, а также плавни — перлит, нефелин и др.
Пористость майолики по водопоглощению не должна превышать 15%,
термостойкость не менее 4 теплосмен.
Ассортимент изделий майоликовой хозяйственной посуды широк — миски,
кувшины, молочники, вазы для фруктов, наборы для молока и т. д., а также
предметы декоративно-художественного назначения (вазы для цветов,
настенные тарелки и Др.). Хозяйственную посуду покрывают изнутри
бессвинцовыми глазурями, а изделия декоративного назначения —
свинцовыми, мало-свинцовым и бессвинцовыми глазурями.