Образование фарфора

Разные виды фарфора получаются в результате физико-химического взаимодействия глинистого вещества, кварца и полевого шпата при высокой температуре. Области образования фарфора разных типов показаны в тройной системе (рис. 117)—каолин, кварц и полевой шпат —изотермами спекания масс разных составов при 1160, 1200 и 1280°. Степень спекания резко изменяется в зависимости от продолжительности обжига и степени измельчения материалов. [c.553]

Отдельные структурные элементы фарфора в разной мере влияют на его прочность, белизну, просвечиваемость и другие свойства. В результате изучения процессов образования фарфора установлено влияние технологических факторов на развитие в фарфоре тех или иных структурных образований, обеспечивающих основные свойства данной продукции (высокую механическую и электрическую прочность изоляторов, высокую химическую и термическую стойкость лабораторной фарфоровой посуды). [c.553]

На рис. 120 схематически показан процесс образования фарфора. В этой схеме рассматриваются явления, протекающие в разных стадиях процесса (/—V) между зернами каолинита, кварца и полевого шпата, как основными компонентами фарфоровой массы. Небольшие примеси других окислов, попадающие в массу с основным сырьем, в этой схеме не учитываются ввиду незначительного влияния на процесс образования фарфора. [c.555]

Рис. 120. Схема процесса образования фарфора

Рассмотренные выше стадии процесса образования фарфора не имеют отчетливо выраженных температурных границ. [c.557]

Основным условием обжига фарфора, как и других видов тонкой керамики, является нагрев изделий по заданной температурной кривой при установленном для каждого периода обжига составе газовой среды. Хотя режим давлений и разрежений в разных частях печи не влияет непосредственно на процесс образования фарфора, однако изменения состава газовой среды в разных частях печного пространства, обусловленные изменениями режима давлений, могут оказать весьма существенное влияние на результаты обжига — цвет и структуру фарфорового изделия. Поэтому в технологических картах отмечают давление газов в разных пунктах печи для отдельных периодов обжига и охлаждения изделий. [c.590]

Продолжительность процесса образования фарфора определяется скоростью физико-химических процессов, образования муллита и стекловидной фазы. [c.594]

Исследования процессов, происходящих при образовании фарфора, являются одним из важнейших вопросов керамической технологии. [c.594]

Лаборатория химии силикатов АН СССР применила разработанный ею метод для исследования влияния отдельных окислов на качество глазурной поверхности. Установлено, что добавка к белой глазурной шихте для высоковольтного фарфора 5% ВаО или ZnO существенно не изменяет качества поверхности. Введение 5% ВеО вызывает образование на поверхности глазури кристаллов вторичного происхождения. Введение 5% красителей влияет следующим образом МпО заметно улучшает микрорельеф глазурной поверхности, СггОз практически не изменяет, а 160 [c.160]

Футеровка защищаемой поверхности штучными кислотоупорными изделиями. Для образования этого вида покрытия на защищаемую поверхность укладывают штучные кислотоупорные изделия на специальных вяжущих материалах (химически стойких замазках) с последующей сушкой уложенной футеровки. В качестве штучных кислотоупорных изделий для футеровок чаще всего используют блоки или специальные штучные изделия из природного камня плитки, кирпичи или блоки из кислотоупорной керамики плитки из ситалла, плавленого базальта, стекла, фарфора, пропитанного графита и некоторых полимерных материалов. [c.79]

Приведем последнее замечание, иллюстрирующее сложность явления разрушения. Если испытать на растяжение или изгиб цилиндрические образцы из одного и того же хрупкого материала (например, из фарфора), но различных размеров, то, как установлено экспериментаторами, прочность на разрыв оказывается тем меньшей, чем больше размеры образца. Аналогичные наблюдения были проведены при сравнении прочности на разрыв геометрически подобных цилиндрических стержней различных размеров, полученных путем механической обработки из одной и той же выплавки мягкой стали ). Вопрос о том, влияют ли размеры геометрически подобных образцов на их прочность при растяжении или изгибе для материалов, деформирующихся до разрушения лишь упруго, является пока открытым ввиду крайней трудности получения однородных образцов разных размеров (например, из таких материалов, как плавленый фарфор). С той же трудностью приходится сталкиваться и в отношении образцов, вырезанных из мягкой стали илп другого пластичного металла, предварительно подвергнутого холодной или горячей обработке—прокатке или ковке. Постулируя возможность существования масштабного фактора , влияющего на величину временного сопротивления хрупких материалов (как плавленый фарфор), В. Вейбулл ) развил статистическую теорию прочности материалов, которая объясняет понижение прочности крупных образцов по сравнению с мелкими тем, что для крупных образцов существует относительно большая вероятность образования различных трещин и дефектов. К тому же типу явлений следует отнести также и предполагаемое влияние пространственного градиента напряжений на прочность образцов, подвергнутых чистому изгибу или кручению. [c.216]

Большие полые цилиндры из обожженного фарфора широко применяются в электротехнической промышленности, например в качестве изолирующих деталей в выключателях и т. п. они изготовляются путем продавливания труб из сырого каолина и глины через матрицу при помощи пуансона в стальном цилиндре. Этот процесс пластической формовки бывает иногда неудачным на фиг. 347 показан пример образования правильной системы криволинейных поверхностей скольжения в трубе пз сырой глины, продавленной через кольцеобразную матрицу. [c.394]

Перечисленные виды электропроводности часто накладываются один на другой. Для двуокиси титана при невысоких температурах наблюдается чисто электронная электропроводность, при повышенных температурах— также электрон-анионная и, наконец, при повышенных температурах и серебряных электродах появляется электрон-катионная составляющая электропроводности. В результате прогрессирующего уменьшения удельного объемного электросопротивления при повышенных температурах наступает пробой. Старение алюмосиликатной керамики — фарфора, стеатита и др., с большой ионной проводимостью, при повышенных температурах и серебряных электродах обусловливается образованием дендритов, в частности, серебра. [c.68]

Весьма важным фактором в строении фарфорового материала являются поры, которые снижают качество фарфора. Наибольшую пористость (35—40%) фарфор имеет перед началом спекания. По мере образования стекловидной массы, заполняющей поры, пористость снижается, повышается плотность материала и соответственно сокращаются размеры изделия. [c.558]

Поры вызывают образование в фарфоре искровых промежутков, обусловливающих местное проплавление изолятора. В числе других факторов поры определяют также анизотропность диэлектриков и способствуют увеличению угла потерь. [c.565]

Термическая стойкость фарфора зависит от его состава и условий образования. Резкое изменение температуры окружающей среды вызывает неодинаковый нагрев наружных и внутренних слоев фарфорового изделия, в результате чего в нем возникают напряжения. При невысоких значениях прочности на разрыв эти напряжения являются причиной разрушения изделий. [c.565]

Различное светопреломление отдельных составных частей фарфора, в особенности наличие пор резко повышают рассеивание света, затрудняют прохождение световых лучей через фарфор и снижают его просвечиваемость, столь высоко ценимую в посуде и художественных изделиях. Просвечиваемость фарфора зависит от условий образования в нем стекловидной массы. Важнейшим из них являются состав массы и тонина помола отощающих материалов, а также продолжительность и температура обжига. [c.567]

В результате экспериментальных исследований установлено, что просвечиваемость фарфора повышается при снижении содержания в массе глины и каолина и соответствующего повышения содержания кварца в пределах до 30%. С дальнейшим увеличением содержания кварца просвечиваемость ие возрастает, так как количество стекловидной фазы остается стабильным вследствие достижения предела растворимости кварца в полевом шпате. Повышение содержания полевого шпата при прочих равных условиях способствует образованию полевошпатового стекла и улучшению просвечиваемости. Однако при этом возрастает брак изделий вследствие их деформации. [c.567]

В образовании спекшегося фарфора и других керамических изделий (до водопоглощения не свыше 0,5%) большое значение имеет стекловидная фаза. Источники ее образования различны в зависимости от состава массы и достигаемых в обжиге температур- [c.595]

Желтоватый фарфор получается в тех случаях, когда восстановительный процесс обжига не закончился в результате слишком быстрого повышения температуры и преждевременного плавления глазури. Необходимо корректировать режим обжига и обеспечить полное восстановление РегОз в РеО, сопровождающееся образованием слабоокрашенных силикатов, не дающих желтоватого оттенка, свойственного изделиям, обжигаемым в окислительной среде. [c.598]

Технология изготовления каменного товара и фарфора включает следующие операции приготовление массы, формовку, сушку и обжиг. Каменный товар и технический фарфор отличаются высокой химической устойчивостью в минеральных и органических кислотах (кроме плавиковой) и растворах их солей, а также во многих органических соединениях. Полагают, что высокая химическая стойкость каменного товара объясняется образованием [c.27]

Газовая среда в процессе обжига является важнейшим фаг тором, обусловливающим процесс образования керамического черепка. До 950—1000 °С при обжиге фарфора, полуфарфора и фаянса поддерживается окислительная газовая среда при содержании кислорода в дымовых газах около 5—8 %. Это способствует выгоранию органиче- [c.345]

Основным видом высоковольтной и низковольтной керамик является электротехнический фарфор. Для его производства применяют следующее важнейшее сырье глинистые материалы (каолин и огнеупорные пластичные глины), отощающие материалы (кварц и череп — фарфоровый бой), плавни (полевой шпат и пегматит), плавни для глазури (мел, доломит). Глинистые вещества придают фарфоровой массе пластичность во влажном состоянии, благодаря чему из нее можно формовать разные изделия. Отощающие материалы снижают усадку, деформацию и растрескивание глинистых материалов при обжиге. Плавни снижают температуру обжига, играя определенную роль при образовании спекшегося черепка. [c.230]

При такой высокой температуре платина интенсивно испаряется, а также возможны химические реакции между фарфором и платиной с образованием силицидов платины. Все это ведет к высоким потерям металла, достигающим 10—15%. Применение керамики из окиси алюминия увеличивает срок службы платиновых нагревателей. При расчете платиновых нагревателей коэффициент теплопередачи с 1 см поверхности можно принять равным 20 вт1см . При удельном сопротивлении платины 0,575 ом.мм- м при 1600°С допускаемая сила тока на проволоку диаметром d мм может быть вычислена по формуле / = 30 /Ж [c.437]

При понижений pH до 2—3 восстановитель начинает разлагаться, уменьшается стабильность ванны и образуется порошкообразный осадок в объеме Так как при выделении металла pH раствора постепенно повышается вследствие образования амина из амияоборана для борьбы с сильным повышением pH необходимо раствор подкислять любой неокисляющей кислотой (соляной или уксусной) Широкое применение боразаноЕых ванн находят для покрытия различ ных непроводящих материалов стекла фарфора керамики вследствие возможности ведения процес са при относительно низких температурах и низких значениях pH [c.50]

Автор исследовал влияние отдельных окислов на образование промежуточного контактного слоя и на согласованность глазури с черепком [15]. Исходными глазурями служили обычная белая и коричневая глазурь для электроизоляционного фарфора. Состав глазурей несколько изменялся за счет введения тех илр иных соединений или замещения одних окислов другими. Петрографический анализ прозрачных шлифов этих глазурей показал что белая глазурь на электрофарфоре (составы приведены в табл 12) не создает контактного слоя, доступного для рассмогре ния под микроскопом. Та же глазурь, но с добавкой 0,6—1,8 °/с MgO делает этот слой резко очерченным толщина (ширина) ег< определяется в 20—100 (а (рис. 8 и 9). Коричневая глазурь об разует на поверхности фарфорового черепка промежуточны контактный слой заметной толщины, в среднем около 20 П( кристаллическому строению этот слой представляет собой игль муллита (рис. 10). [c.59]

Добавка 0,6% MgO к белой глазури для высоковольтного фарфора, как показывают наши наблюдения [15], сильно интенсифицирует образование промежуточного слоя, хотя степень кислотности при этом сколько-нибудь существенно не изменяется. Повидимому, MgO играет здесь роль поверхностно-активного вещества, на что указывает И. Е. Дудавский [24]. Это говорит о том, что степень кислотности сама по себе отнюдь не является единственным фактором, способствующим образованию промежуточного слоя большое значение имеет также физико-химическая природа добавок. [c.62]

Как показывают и исследования автора, сущность получения полупроводящих глазурей основана на том, что в условиях обжига фарфора при температурах порядка 1300° металлические окислы взаимодействуют между собой и образуют соединения типа шпинелей. Изоморфное строение шпинелевых образований способствует созданию непрерывного ряда твердых растворов, что в свою очередь, обеспечивает создание непрерывной сетки кристаллов, непрерывность кристаллических цепочек и предопределяет равномерность распределения омического сопротивления в глазури. Шпинели из группы ферритов обладают объемным омическим сопротивлением порядка 10 —10 ом см, и этим они в значительной степени обусловливают повышенную электропроводность глазурного покрытия в целом. Объемное удельное сопротивление полупроводящей глазури колеблется в широких пределах от 10 до 10 ° ом см (в среднем 10 ), в то время как для обычной глазури оно выражается в 10 —10 ом .м. Омическое сопротивление при одном и том же составе зависит от строения глазури, которое, в свою очередь, определяется режимом обжига (газовой средой, температурой и продолжительностью обжига). [c.105]

Выше мы отмечали,что существенную роль в сопряженности глазури с черепком играет химико-минералогический состав и строение керамического черепка. Большое значение при этом имеет состояние кремнезема. Как показывают петрографические исследования, кристаллическая модификация кремнезема представлена в керамическом черепке, главным образом, в виде кварца либо хорошо сохранившегося в пористой керамике, либо оплавленного по краям в керамике со спекшимся черепком типа фарфора. Относительно высокий коэффициент термического расширения кварца (см. гл. V) должен, естественно, привести к по-Бышениго терШТчеосого расширения керамического черепка в целом, в случае обогащения его кварцем. Эту особенность сильно кремнеземистого черепка иногда- используют для устранения цека. При этом, однако, приходится считаться с полиморфными превращениями кварца, которые сопровождаются изменением объема и связанными с ним напряжениями. Последние приводят зачастую к растрескиванию черепка. Поэтому кварц рекомендуется вводить в керамические массы в возможно мелкодисперсном состоянии для равномерного распределения его в массе, что способствует более равномерному распределению напряжений. Кроме того тонкодисперсный кварц химически легче взаимодействует с металлическими окислами с образованием силикатов и тем самым теряет свою способность к полиморфизму, а следовательно, и к созданию напряжений. [c.130]

Механическая прочность фарфора в значительной степени зависит от механических свойств и кристаллической структуры отоща-ющего материала, а также образованных в процессе обжига сетчатых волокнистых микроструктур кристаллической фазы (в частности, игл муллита). Стеклофаза в структуре фарфора ухудшает механическую прочность, так же как и наличие пор, неблагоприятно влияющих на распределение напряжений. [c.212]

В гааообразном хлоре обладают каменное литье, керамика, фарфор, стекло, эмаль, кислотоупорный бетон и цемент на жидком стекле, а при высоких температурах — высокоглиноземистый, шамотный и кислотоупорный кирпич, динас и ряд других материалов неорганического происхождения (табл. 1.7). С большинством полимерных материалов хлор вступает в химическое взаимодействие образованием на поверхности слоя из продуктов хлорирования разного состава. В зависимости от природы материала возможно образование плотного слоя продуктов реакции, в значительной мере затормаживающего процесс хлорирования, или рыхлого, не обладающего защитными свойствами. [c.22]

Заметное формирование спекшегося керамического фарфоро-фаянсового черепка, т. е. образование основного количества жидкой и кристаллической фаз, обусловливающих полное его спекание и все физико-химические свойства, начинается выше 1050° С. Влияние жидкой фазы на образование черепка проявляется в двух направлениях. Во-первых, она благодаря энергии поверхностного натяжения сближает частицы твердых фаз, что является основным механизмом жидкостного спекания. Во-вторых, она растворяет частицы минералов и способствует выделению из расплава новых более устойчивых кристаллических фаз. Образовавшийся расплав растворяет продукты распада глинистого вещества. При насыщении расплава из него выделяется кристаллическая фаза — муллит, после чего расплав вновь способен растворять некоторое количество продуктов распада с последующим выделением муллита. Этот процесс усложняется тем, что состав жидкой фазы не остается неизменным, а медленно и притом неравномерно обогащается тугоплавкими компонентами, в результате чего она становится более вязкой и менее реакционноспособной. В частности, в фарфоре вокруг зерен кварца жидкая фаза становится более кислой за счет насыщения кремнеземом, а в местах соприкосновения с глинистым веществом она насыщается продуктами его распада. Такая разнородность состава жидкой фазы свидетельствует о ее высокой вязкости, а в высоковязком расплаве процессы растворения протекают медленно. Источником образования муллита является глинистое вещество, в основном каолин. [c.362]

Газовая сварка деталей из нержавеющих сталей затруднена тем, что эти стали обладают высоким коэффициентом линейного расширения, склонны к выделению карбидов и образованию тугоплавкой пленки окислов. При получении качественного шва нужно обратить особое внимание на подготовку кромок. Кромки должны быть хорошо зачищены, а зазоры—выдержаны по всей длине. Присадкой при первой сварке служат хорошо очищенные прутки или полоски, нарезанные из листовой стали такого же состава, что и основной материал. Для расплавления образующихся тугоплавких окислов необходимо пользоваться флюсами. Лучшие результаты получаются при использовании флюса, в состав которого входят фарфор — 30%, мрамор — 28%, двуокись титана— 20%, ферромарганец—10%, ферросилиций — 6%, ферротитан — 6%, жидкое стекло — 650 г на 1 кг смеси. Мощность горелки следует подбирать, учитывая расход ацетилена (75 л1час) на 1 мм толщины свариваемой детали. Пламя горелки должно быть строго нейтральным. Сварку надо вести быстро, без перерывов. [c.304]

В отличие от керамических кислотоупорных изделий фарфоровые кислотоупоры в температурном интервале 900—1200°С обжигают в восстановительной среде, что обеспечивает переход трехвалентных окислов железа в двухвалентные с образованием соответствующих алюмосиликатов, придающих фарфору слабый голубоватый оттенок вместо желтоватого. Такие железистые алюмосиликаты в системе АЬОз—SIO2—FeO образуются при низких температурах. В этой системе известна эвтектика состава (в %) 40,3 SIO2, 12,5 AI2O3 и 47,2 FeO с температурой плавления около 1075° С. Образуется также эвтектика с температурой плавления около 1150° С. Несмотря на то что в фарфоровых массах содержится небольшое количество окислов железа (1—2 /о), процесс обжига в восстановительной среде ведут в течение 3—5 ч, так как в мелкопористом материале, каким является фарфоровая масса, газообмен проходит медленно. Восстановительный процесс должен быть закончен до закрытия пор. [c.137]

Особо чистый литий рекомендуется плавить в тиглях из двуокиси циркония, футерованных изнутри фторидом лития, который устойчив к действию расплавленного металла до 800° С. Стекло, фарфор и кварц при температуре выше 750° С разрушаются литием в результате реакции кремиекислоты с литием с образованием силицида и метасиликата лития. Стекло окрашивается при этом в черно-голубой цвет [563]. Окись тория при 925° С и испытании в течение 168 ч не подвергается коррозии, расплавленный Li проникает во внутренние поры MgO, но не вызывает ее коррозионного разрушения [500]. Образцы плавленой поли- и монокристаллической окиси магния были испытаны в жидком литии. При петрографическом исследовании найдено, что после испытаний монокристаллы периклаза остались без изменений на них обнаружен металл по плоскостям спайности. [c.233]

Необходимо отметить, что согласно позднейшим исследованиям в производстве высоковольтного фарфора особое внимание необходимо уделять составу полевого шпата. Наличие в полевом шпате слюды приводит к образованию пор с оплавленными краями, что снижает диэлектрические показатели изоляторов и их прочность. Применение калиевого полевого шпата в производстве высоковольтных изоляторов имеет ряд преимуществ по сравнению с натровым шпатом-альбитом. Например, полевой шпат с содержанием 11,62% К2О и 0,32% МагО заменяли натровым, содержащим 10,18% ЫагО и 3,55% К2О, в изоляторной массе следующего состава (в %) глуховецкий каолин 28, часов-ярская глина 19, кварцевый песок 20, полевой шпат 33. [c.602]

Обжиг изделий. Происходящий при обжиге фарфора, фаянса, магнезиальной и другой тонкой керамики, а также строительной керамики и алюмосиликатных огнеупоров процесс спекания протекает в основном за счет действия жидкой фазы. Он может сопровождаться также срастанием кристаллических новообразований. Для алю-моспликатных огнеупоров в состав шихты плавни не вводятся, а жидкая фаза образуется при разложении глинистых веществ и за счет легкоплавких примесей. Процесс обжига мончно разделить на следующие основные пер1Ю-ды досушка сырца — удаление остатков механически примешанной и гигроскопической влаги нагрев сырца— удаление гидратной влаги, разложение углекислых и сернокислых солей щелочных и щелочно-земельных металлов, а также выжигание углерода окислительная выдержка восстановительная выдержка, спекание черепка за счет образования новых кристаллических веществ (муллит в фарфоровых, фаянсовых и кислотоупорных массах и др.) и жидкой фазы охлаждение изделий до начала затвердевания жидкой фазы тела изделия, а затем глазури окончательное охлаждение изделий при затвердевшей жидкой фазе. [c.345]

Состав массы классического твердого фарфора, % по массе глинистых веществ (в основном каолина) 25, каолинового полевого шпата 25, кварца 25. В зависимости от области применения твердый фарфор делят на хозяйственный — хозяйственная посуда белого цвета, с высокой просвечиваемостью и прочностью электротехнический — различные типы изоляторов с черепком, имеющим высокую механическую и диэлектрическую прочность, термическую стойкость фарфор для химических целей — химически стойкая лабораторная посуда и пирометрический фарфор. Все отмеченные высокие качества относятся лрежде всего к группе так называемого высокожгущегося твердого фарфора, обжигаемого при 1380—1450 °С. При таких температурах обжига и достаточно высоком содержании каолина в фарфоровой массе процесс мулли-тизации (образования муллитового сростка) развивается в черепке наиболее полно. Это обеспечивает высокую механическую прочность и термостойкость как тонкостенных изделий — сервизный фарфор, так и толстостенных электроизоляторов. Основной химический состав такого фарфора, % по массе 5102 — 64,4 АЬОз — 24,4 КгО — 4,2. Молекулярный состав 0,2 (КгО-ЬНО)-А Оз-45102 или после приведения (КгО+КО) к единице — (КгО-Ь +К0)-5А120з-205102- Для повышения химической и термической устойчивости и огнестойкости в него вводится дополнительное количество глинозема — (от 2 до 15%, а в ряде случаев — до 50%). [c.364]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...