Сарсембай А.Т., Сарсембаева А.Т.

Казахский Национальный Университет им. аль-Фараби, Алматы 480012, Казахстан

Технология получения керамических изделий

 В общем случае технологический процесс производства керамических изделий можно представить простой схемой. Для каждого конкретного случая процесс будет несколько видоизменяться, однако можно отметить общие для большинства случаев основные этапы производства:
· приготовление формовочной массы; 
· оформление заготовок изделий; 
· сушка,
· обжиг изделий. 
В некоторых случаях обожженные изделия могут подвергаться дополнительной механической обработке [1].
Приготовление формовочной массы 
 Керамическая формовочная масса характеризуется размерами и распределением частиц; от этого зависят плотность упаковки, влагосодержание и прочность заготовки до обжига, технологические свойства материала, а также характеристики обожженных керамических изделий. Измельчение компонентов является одним из основных процессов при приготовлении формовочных масс. Как правило, твердые минеральные компоненты массы сначала подвергают грубому измельчению в щековых дробилках и на бегунах, затем просеивают на виброситах для получения заданной фракции, далее производят мокрый или сухой тонкий помол на ротационных шаровых мельницах периодического или непрерывного действия. Сверхтонкий помол производят в струйных мельницах с использованием сжатого воздуха.
 Обезвоживание водного шликера после мокрого помола производится на фильтр-прессе под давлением 0,8-3 МПа. Масса, остающаяся между пластинами фильтра в виде коржей, в зависимости от назначения проходит различную обработку. При изготовлении масс для пластичной формовки коржи поступают для переминки в вакуум-прессы, с помощью которых обеспечивается хорошее извлечение воздуха, окончательная переминка массы и выдавливание ее через мундштук, придающий заготовкам определенный профиль. Заготовки используются для формовки изделий пластичными методами [2].
Оформление заготовок изделий
В зависимости от состава, технологических особенностей приготовления массы, конфигурации, габаритных размеров и масштаба производства изделий в основном применяются следующие способы изготовления заготовок: пластичное  формование, прессование из пресс- порошков, литье водного шликера в гипсовые формы, горячее литье под давлением в металлические формы и высокотемпературное прессование [1].
Сушка и обжиг керамических изделий 
Для удаления влаги до остаточной влажности 0,2—2,0 % формованные изделия подвергаются сушке в сушильных камерах различной конструкции. Чем больше габаритные размеры и толщина стенки керамики, тем меньше должна быть остаточная влажность.
 Существуют следующие виды сушки [3] изделий: 
а) конвективная, при которой изделия нагреваются теплым воздухом, уносящим испаряющуюся влагу;
б) радиационная, при которой лучистая энергия поступает от электрических нагревателей; 
в) радиационно-конвективная, в которой сочетается конвективный и радиационный нагрев. Этот способ наиболее эффективен при сушке крупных и средних изделий.
 Обжиг керамических изделий является важным, в ряде случаев завершающим процессом производства. В процессе обжига, преимущественно в стадии нагрева, удаляется вода, выделяются газы, происходят полиморфные превращения материала, изменяются размеры и плотность, образуются кристаллические и аморфные фазы и происходят  другие процессы. Обжиг и охлаждение ведутся при заданных температурном, газовом и гидравлическом режимах с учетом габаритов изделий и конструкции применяемых печей. Для обжига используют пламенные печи периодического и непрерывного действия, для малогабаритных изделий и изделий специального назначения -электрические печи периодического и непрерывного действия с использованием силитовых и других нагревателей и на основе дисилицида молибдена, а иногда нагревателей с защитной средой.
 Основой правильного ведения процесса обжига является соблюдение температурного и газового режима (создание нейтральной, окислительной или восстановительной среды). Режим обжига выбирается в зависимости от свойств материалов и размеров изделий. Фактическая температура обжига, изделий может несколько отличаться от оптимальной, что не отражается на качестве изделий (в пределах интервала спекшегося состояния). Этот интервал является важной производственной характеристикой керамического материала: для разных материалов он находится в пределах 10-80 К. Температура обжига для различных керамик составляет 1200-2000 °С и более.
 

Литература

1. Будников П.П. Керамическая технология. Киев.: Наукова думка, 1991. 521 с.

2. Крупа А.А. Химическая технология керамических материалов. Киев: Наукова думка, 1990. 400c.

3. Глазачаев М.В. Новая керамика. М.: Стройиздат, 1977. 163c.