Термические свойства керамических изделий, способы их определения

К обжиговым свойствам относят огнеупорность, спекаемость и огневую усадку. Огнеупорностью называют способность материала противостоять воздействию высоких температур не расплавляясь. Количественной мерой огнеупорности является температура, при которой образец-пироскоп деформируясь под влиянием собственной тяжести, коснется своей вершиной подставки, на которой он стоит. Эту температуру называют условно температурой плавления. Огневой усадкой называют сокращение линейных размеров сухого глиняного образца при его обжиге. Спекаемостью называют способность при обжиге уплотняться с образованием твердого камнеподобного черепка.

Факторы, влияющие на огнеупорность материала. Способ определения огнеупорности глин

Факторы, влияющие на огнеупорность материала, условно делят на две группы:

1. зависящие от свойств испытуемого материала – химический и минералогический состав глин, размер частиц, взаимное расположение кристаллических и стекловидных фаз;

2. зависящие от условий и метода проведения испытаний – форма образца, расположение его в камере и на подставке, скорость нагревания, распределение температур, характер газовой среды.

 Огнеупорность глинистых материалов в большей степени зависит от содержания в их составе различных оксидов. Увеличение Al2O3, например, повышает огнеупорность. Оксиды щелочных металлов являются сильными плавнями, снижающими огнеупорность глины С увеличением степени измельчения материала показатель огнеупорности понижается. Это связано с тем, что с уменьшением размера зерен увеличивается их поверхность и соответственно количество жидкой фазы. Введение в глину тонкодисперсного кремнезема понижает огнеупорность, а крупнозернистого – повышает. Оксид железа снижает огнеупорность керамических материалов, так как при восстановлении железа образуются легкоплавкие силикаты.

Способ определения температуры и интервала спекания глин

Лессы и лессовые суглинки составляют разновидность глинистого сырья рыхлого строения. Они состоят преимущественно из пылеватых частиц с большим количеством известковых включений. Они обладают малой пластичностью (число пластичности 3…7), малой чувствительностью к сушке (кирпич высыхает бездефектно за 24 часа и менее), с небольшим интервалом спекания 40…50оС. Благодаря рыхлой малопрочной структуре и быстрой размокаемости лессовые породы требуют менее интенсивной переработки для производства кирпича, чем суглинки и глины. В процессе обжига изделий требуется обеспечить предельно допустимую выдержку при максимальной температуре до 4…6 ч. В этом случае предупреждаются высолы на изделиях, и повышается морозостойкость продукции до установленных нормативов.