Напряжения, создающиеся при обжиге

Просмотров: 1452Комментарии: 0
Процессы усадки и деформации

Содержащаяся в глине химически связанная вода (см.  Обжиг) начинает заметно испаряться лишь при красном накале изделия (500—600°С), когда прочность черепка ослаблена и из-за дополнительного его сжатия в нем возможно образование трещин. Поэтому необходимо замедлить скорость подъема температуры обжига. В так называемых карбонизированных составах приходится считаться также с разложением карбонатов, выделяющих большое количество углекислого газа.

При обжиге глинистые минералы, потерявшие химически связанную воду, начинают с повышением температуры (1000°С и более) перекристаллизовываться в совершенно новые минералы, имеющие иную кристаллическую структуру, например в тонкоигольчатый муллит 3Al2O3*2SiO2. Но при такой температуре возможно начало образования и жидкой фазы, создающей в некоторых видах черепка известную просвечиваемость после окончательного обжига. Даже очень маленькие иглы муллита, пронизывающие стекловатую часть черепка, увеличивают общую прочность изделия, но из-за оптических явлений уменьшают возможную просвечиваемость. Развившиеся длинные кристаллы муллита (0,01 мм и более) образуют своего рода арматуру для стекловатой части обожженного черепка, но из-за большего коэффициента преломления по сравнению со стеклом просвечиваемость черепка весьма уменьшается. Последнее объясняется наличием не только муллита, но и кварца, газовых включений и др.

При обжиге изделий образуется вязкая жидкость, пронизывающая твердые частицы. В результате развиваются силы поверхностного натяжения, что приводит к уплотнению черепка и уменьшению пористости.

Как при сушке, так и при обжиге изделие сокращается не только линейно, но и объемно. С известным приближением линейное сокращение можно пересчитать на объемное В зависимости от метода формования, размера частиц, их свойств и других факторов формованное изделие может содержать до 50% объемных пор. Если такое изделие обжечь до нулевой пористости, то оно уменьшится до половины своего первоначального объема. Так как в массы добавляют материалы, не дающие усадки, то довольно часто объемная усадка определяется в 30—32%, что соответствует 11,2—12,0% линейного сжатия.

Удаление воды, перекристаллизация с образованием стекла и удаление воздуха из пор — являются одними из главных причин дополнительного сокращения изделия при обжиге. Возникающие при этом напряжения только в том случае не приведут к короблению и деформации, если предшествующие операции формования и сушки были выполнены технологически правильно, а последующий обжиг не создал дополнительных причин, ведущих к короблению и деформации.

Обычно хорошо обожженное изделие имеет однородную плотность черепка. Если же при формовании изделия, например, прессованием было допущено неравномерное давление (что часто бывает на практике), то места, оказавшиеся под меньшим давлением, имея меньшую плотность, претерпевают при обжиге большую усадку, что обязательно приведет к заметному короблению. Даже при вполне удовлетворительном проведении предшествующих обжигу операций может произойти деформация, если допустить значительный перепад температур по высоте или ширине обжигаемого изделия.

Кроме указанных выше, причинами деформации при обжиге может служить наличие в отдельных местах слишком большого количества жидкой фазы (стекла) при неравномерном смешивании массы. Тогда уже достаточно одной силы тяжести, чтобы привести к отвисанию, например, рук в скульптуре балерины (см. Политой обжиг).

Несмотря на то, что взаимосвязь причин и следствий деформации при обжиге весьма сложна, тем не менее опытный проектировщик или художник по керамике находит формы, наименее поддающиеся деформации, а самое главное, зная поведение керамических масс при сушке и обжиге, проектируют изделия с соответствующим допуском, что позволяет изготовить их в задуманном виде. Это весьма облегчает технологию обжига.

С деформацией при сушке и обжиге изделий, особенно фарфора, на производстве борются, осуществляя, например, разные способы садки изделий: на бомзы, в спаренном виде, индивидуальную садку с подпорками. Плоские изделия, обжигаемые до частичного уплотнения, укладывают в стопки. Плоские изделия с большой просвечиваемостью обжигают на подсыпке.

Оставьте комментарий!

grin LOL cheese smile wink smirk rolleyes confused surprised big surprise tongue laugh tongue rolleye tongue wink raspberry blank stare long face ohh grrr gulp oh oh downer red face sick shut eye hmmm mad angry zipper kiss shock cool smile cool smirk cool grin cool hmm cool mad cool cheese vampire snake excaim question


Комментарий будет опубликован после проверки

     

  

(обязательно)