Лекция по МДК 03.01 Производство тугоплавких неметаллических и силикатных материалов и изделий на тему: Виды и классификация керамических изделий

Лекция 1. Классификация керамических материалов и изделий
План:
Понятие - керамика
Классификация керамики
Свойства керамики
Виды и назначение керамических материалов
ОТВЕТ 1. Понятие - керамика
Кера́мика (HYPERLINK "https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%B3%D1%80%D0%B5%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA" \o "Древнегреческий язык"др.-греч. κέραμος — глина) — изделия из неорганических материалов (например, глины) и их смесей с минеральными добавками, изготавливаемые под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением.

ОТВЕТ 2. Классификация керамики
Все разнообразные керамические изделия делятся на два класса:
Изделия со спекшимся черепком, дающим блестящий, твердый, не пропускающий воду излом;
Изделия с пористым просвечивающим черепком, пропускающим при отсутствии глазури воду, излом которого тусклый, землистый.
Кроме того, изделия каждого класса в зависимости от строения черепка делятся на тонкозернистые и грубозернистые, а в зависимости от внешнего покрытия на глазурованные и неглазурованные.
В зависимости от химико-минералогического состава и свойств керамика делится на классы:
Строительная керамика- изделия, предназначенные для кладки стен и наружной облицовки гражданских и промышленных сооружений, для внутреннего оборудования сан.тех узлов и др.;
Химически стойкие (кислотоупорные) керамические материалы для транспортировки агрессивных веществ;
Тонкая керамика- хозяйственная и химическая посуда, электротехнические изделия;
Спец.керамика- группа изделий, применяемых в радиоционной и авиационной промышленности;
Огнеупорные изделия, применяемые для службы в условиях высоких температур в теплотехнических, энергетических и др.аппаратах.
По назначению изделия строительной керамики подразделяются на:
- стеновые: кирпич глиняный и керамические камни пустотелые;
- отделочные: плитки керамические глазурованные для внутренней облицовки и фасадные облицовочные плитки, а также плитки для полов;
- санитарно-технические: ванны, умывальники, унитазы трубы канализационные и дренажные;
- кровельные: черепица ленточная, пазовая и коньковая;
- теплоизоляционные: диатомитовый кирпич, керамзит, аглопорит;
- огнеупорные: шамот, динас, окисная керамика;
- кислотоупорные: плиты, резервуары и их детали, трубы.
По качеству переработки сырья керамику делят на грубую и тонкую:
- грубая: кирпич, черепица, плитки фаянсовые и для полов;
10)- тонкая: фарфор и полуфарфор.
ОТВЕТ 3. Свойства керамики
 Основные свойства изделий: прочность при изгибе и при сжатии, водопоглощение и морозостойкость, истираемость.
Предел прочности при изгибе, МПа, керамических материалов Rиз зависит прежде всего от их структуры. Например, кирпич полусухого прессования имеет меньшую величину Rиз, чем кирпич пластического формования, изготовленный из тех же глин, даже при равной прочности при сжатии. Предел прочности при изгибе регламентируется ГОСТами для кирпича, поскольку в стене он испытывает не только сжимающие, но и изгибающие нагрузки из-за деформаций поверхности. Этот показатель регламентируется и для некоторых других керамических изделий. Обычно он находится в пределах 0,7 – 5 МПа.
Прочность при сжатии, МПа, характеризует сопротивление сжимающим нагрузкам вышележащих слоев кладки. Она зависит от пористости, структуры и водопоглощения. По ее величине определяют марку стеновой керамики, по отношению прочности насыщенных и сухих образцов – коэффициент водостойкости (Кв) или размягчения. Материал считается водостойким, если Кв больше 0,7.
Морозостойкость - это способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и понижения прочности. Марки по морозостойкости характеризуются количеством теплосмен от – 15…– 20°С до + 18 ± 2°С, которое выдерживает материал без признаков разрушения. Существуют марки F15, F25, F35, F50.
Теплопроводность керамики зависит от ее плотности, состава, вида и размера пор. Она резко возрастает с увеличением влажности.
Паропроницаемость действующими ГОСТами и ТУ не регламентирована. Однако в некоторых случаях она влияет на долговечность строительных конструкций. Низкая паропроницаемость стеновых материалов может явиться причиной потения внутренней поверхности стен, особенно в зданиях с повышенной влажностью воздуха.

ОТВЕТ 4. Виды и назначение керамических материалов (таблица)
Виды и назначение керамических материалов
Назначение Основные изделия Основное исходное сырье Способ производства изделий Температура обжига, ºСВид черепка Вид керамики
Конструкционная керамика Керамический кирпич и камни, панели из них, кирпич для дымовых труб Глина легкоплавкая, кварцевый песок, промышленные отходы угледобычи и углеобогащения, кремнеземистые осадочные породы Пластический, жесткий, полусухой 950-1100 Пористый, грубозернистого строения Грубая (грубозернистая терракота)
Облицовочная керамика Кирпич и камни лицевые Глина легкоплавкая и тугоплавкая красножгущаяся и светложгущаяяся, кварцевый песок, шамот Пластический, жесткий, полусухой 950-1100 Пористый, грубозернистого строения Грубая (грубозернистая терракота)
Плитки облицовочные Глина тугоплавкая и огнеупорная светложгущаяяся, кварцевый песок, полевой шпат, каолин Полусухой со шликерной подготовкой массы, пластический1000-1200 Пористый или спекшийся, макрооднородного строения Тонкая (терракота, фаянс), «каменная»
Кровельная керамика Черепица Глина легкоплавкая, кварцевый песок, шамот Пластический, полусухой 950-1100 Пористый, однородный, зернистого строения Грубая (терракота)
Санитарно-техническая керамика Умывальники, раковины, сливные бачки и др. Глина беложгущаяся огнеупорная, каолин, кварцевый песок, шамот, полевой шпат Литьем в гипсовых формах 1150-1300 Пористый или спекшийся Тонкая (фаянс, полуфарфор, фарфор)
Трубы Дренажные Глина легкоплавкая, кварцевый песок Пластический 1000-1050 Пористый Грубая (терракота)
Канализационные Глины огнеупорные или тугоплавкие, шамот, каолин, кварцевый песок Пластический 1250-1300 Пористый и спекшийся Грубая
Дорожные материалы Клинкерный кирпич, плитка Тугоплавкие глины, шамот, песок Пластический, полусухой 1250-1300 Спекшийся «Каменная»
(керамогранит)
 
Специальная керамика
- кислотоупорная Кирпич, плитка Глина беложгущаяся огнеупорная, каолин, кварц, полевой шпат, шамот, тугоплавкая глина Пластический 1200-1300 Спекшийся «Каменная», кислотоупорный фарфор
- огнеупорная Кирпич, камни, фасонные изделия Огнеупорная глина, каолин, шамот Пластический, полусухой, трамбование из порошковых масс 1350-2000 Пористый и спекшийся Алюмосиликатная
- теплоизоляционная Кирпич, плиты, скорлупы Трепел, диатомит, пенообразователи, опилки, перлит Пластический, литьевой 850-100 Высокопористый, ячеистый Грубая высокопористая
- огнеупорная теплоизоляционная Плиты, войлок, рулонный материал, бумага, картон, фетр Муллито-кремнеземистая вата, бентонитовая, каолинитовая глины, пенообразователь, каолин Вибропрессование, прессование, литье 1200-2000 Высокопористый, ячеистый, волокнистый Огнеупорная высокопористая
Декоративно-художественная керамика Изразцы, декоративные детали, скульптура, вазы Глина легкоплавкая и тугоплавкая, кварцевый песок, шамот Пластический, полусухой, трамбование, литье 950-1100 Пористый, грубо или тонкозернистый Грубая (терракота)