Электронная библиотека |
http://olkolon.boom.ru/KERAMIKA/Imanov/PHK8.html
Плавни — вещества, которые способствуют образованию при обжиге легкоплавких соединений и снижению
температуры обжига изделий. Отощающие материалы и плавнями называют также
каменистыми материалами.
Плавнями считаются материалы, которые при данном составе керамической массы
раньше других переходят во время обжига в расплавленное состояние и служат
растворителями для остальных компонентов. К ним относятся легкоплавкие материалы или те, которые, вступая во взаимодействие с
другими компонентами, образуют легкоплавкие соединения. К первым причисляют
полевые шпаты, ко вторым — карбонаты щелочноземельных металлов (кальция и
магния).
Полевые шпаты — широко распространенные
породообразующие минералы, представляющие собой алюмосиликаты
щелочных и щелочноземельных металлов (ортоклаз — К2О•Al2O3
О3 • 6SiO2,
альбит — Na2О•Al2O3
• 6SiO2, анортит — CaО•Al2O3
• 2SiO2,
цельзиан — ВаО•Al2O3
• 2SiO2,
нефелин — Na2О•Al2O3
• 2SiO2. Эти минералы способны образовывать твердые растворы.
Натриево-кальциевые полевые шпаты (альбит и анортит) образуют плагиоклазы;
калиево-натриевые полевые шпаты — ортоклазы. Калиевый полевой шпат придает
наибольшую вязкость расплаву, что уменьшает чувствительность керамических масс к
перепаду температур.
Полевые шпаты, «проросшие» кварцем, называются пегматитом.
В производстве художественной керамики полевые шпаты применяют одновременно в
качестве плавней и отощающих материалов.
Использование полевого шпата как плавня основано на его способности плавиться
при температуре 1200°С в очень вязкое стеклообразное тесто — полевошпатовое
стекло, которое, заполняя все промежутки между частицами керамической массы,
склеивают их и при охлаждении застывает с ними в монолитную массу. Одновременно
происходит растворение части кварцевых и глинистых зерен керамической массы в
стеклообразном тесте с образованием муллита 3Аl2О3 •2SiO2.
Полевые шпаты имеют различный цвет: красный, розовый, белый, серый. В качестве
примесей в полевых шпатах присутствуют биотит, магнетит и др., которые
окрашивают стекло и загрязняют его темной выплавкой — «мушкой».
Карбонаты щелочноземельных металлов (кальция и магния) широко
используют в производстве художественной керамики. К ним относятся: углекислый
кальций СаСО3 — известняк, мел, мрамор; углекислый магний
—
магнезит; двойная углекислая соль кальция к магния СаСО3 •
MgCO3 — доломит. Сами по себе эти карбонатные материалы не являются
плавнями. Однако образующиеся в результате их разложения при температуре
800...1000 oС оксиды кальция и магния
вступают во взаимодействие с составляющими керамической массы, при этом
получаются легкоплавкие соединения, которые, играя роль плавней, снижают
огнеупорность и температуру спекания керамической массы. Однако при этом также
уменьшается температурный интервал спекания массы, что создает опасность
деформации изделий при обжиге и образования пузырей даже при незначительном
превышении температуры или времени обжига.
Известняк - осадочная горная порода,
состоящая главным образом из кальцита СаСО3 (56 % СаО и 44 % СО2).
Различают известняки химического и органического происхождения. Примером
известняков органического происхождения служит мел, в котором содержится
96...99 % СаСО3. В качестве примесей в нем присутствуют оксиды
алюминия, железа и кварц. Мел отличается от других известняков мягкостью
(твердость по шкале Мооса — 1), тонкозернистостью, землистым изломом.
Мрамор
относится к известнякам химического происхождения.
Кристаллическая горная
порода, состоящая в основном из кристаллов кальцита и доломита. В качестве
примесей в нем присутствуют кварц, полевой шпат, рутил и др.
Доломит -
кристаллическая горная
порода, которая встречается в природе в аморфном и кристаллическом виде.
Магнезит менее распространен, чем известняк; часто встречается в смеси с
доломитом. Магнезиты применяют как флюсующую добавку при получении фарфоровых
масс повышенной белизны и некоторых глазурей.
Доломит - осадочная карбонатная горная
порода; в природе встречается в виде крупно-, средне- и тонкозернистой твердой
кристаллической породы, а также в виде более мягкой породы, называемой опокой.
Цвет доломита светло-серый, иногда с желтоватым оттенком; твердость по шкале
Мооса — 3,5...4,0. В качестве примесей в доломите присутствуют кальцит,
магнезит, карбонаты железа, марганца и др.
На завод доломит поступает в виде опоки. Доломит оказывает значительно более
активное флюсующее действие, чем в отдельности СаСО3 и
MgCO3.
Тальк - гидросиликат магния 3MgO
• 4SiO2 • Н2О, мягкий материал (твердость по шкале Мооса — 1);
содержит примеси оксидов алюминия, железа, кальция. Цвет талька белый.
Присутствие оксида железа
окрашивает тальк в зеленый, а оксида железа в виде Fe2O3
— в бурый цвет. Добавки талька в керамическую массу повышают его
устойчивость к изменению температуры. Его используют главным образом для
изготовления тонкокаменных масс.
Пирофиллит представляет собой мягкий
материал, имеющий химический состав Al2O3
• 4SiO2
• Н2О. По физико-химическим и технологическим характеристикам он
подобен тальку. Применяют в производстве художественной керамики. Благодаря
мягкости из него можно механической обработкой изготовить изделие, которое после
обжига сохраняет свою форму и размеры и приобретает большую механическую
прочность.
Гусевский
камень (вторичный кварцит) твердая порода, состоящая в
основном из кварца (50...60 %), каолинита (20...30 %), гидрослюды (до 6...10 %) и
примесей. После соответствующего обогащения вторичный кварцит может служить
превосходным материалом для изготовления высококачественных фарфоровых изделий,
отличающихся повышенной белизной (до 80 %) и просвечиваемостью.