анализ пористости керамических изделий

Морозова Е.А.; Муратов В.С.; Федина А.В.

Самарский государственный технический университет

Потребительная ценность керамических товаров определяется функциональными, эргонометрическими, эстетическими достоинствами авторского образца, свойствами керамики и качеством изготовления изделий. Результаты оценки важнейших показателей эстетических свойств фарфорово-фаянсовых изделий–белизны и блеска глазури- представлены нами в работе [1].

Необходимая оценка физико-химических свойств керамики, которые также служат показателями потребительских свойств фарфоровой и фаянсовой посуды. Основным из них является пористость – содержание открытых и замкнутых пор в черепке. Открытая пористость характеризуется величиной водопоглощения и измеряется от 0,1-0,2% у фарфора, 9-12% у фаянса и до 16% у майолики. С увеличением пористости снижается прочность изделий, их термостойкость, химическая устойчивость, гигиеничность, просвечиваемость.

Методика проведения эксперимента. Объектами исследования явились 20 образцов отечественных производителей фарфоровой и фаянсовой посуды. Анализируемые образцы представляют собой твердый фарфор, мягкий фарфор, костяной фарфор и фаянс.

Российские заводы вырабатывают в основном изделия из твердого фарфора, который состоит из массы, содержащей 50% глинистых веществ, 25% полевого шпата и 25% кварца. Массы, применяемые в производстве мягкого фарфора, содержат лишь 30% глинистых материалов, 30-36% полевого шпата и 20-45% кварца. Костяной фарфор изготавливают из массы, в состав которой кроме обычных компонентов входит 20-60-% костяной золы.

Открытую пористость опытным путем оценивали методом водопоглощения. Образцы керамического черепка произвольной формы размером не более 30x30 мм, освобожденные по торцам от глазури, высушивали в термостате при температуре 100-120⁰С до постоянной массы, охлаждали в эксикаторе и взвешивали с точностью до 0,001 г., на электронных аналитических весах типа ACCULAB. Затем их кипятили в водяной бане в течение 4 часов. Фарфоровые и фаянсовые образцы после кипячения оставляли в воде на 24 часа. Извлеченные из воды образцы вытирали увлажненным и отжатым полотенцем и снова взвешивали. Взвешивание производят на одних и тех же весах, с одним и тем же разновесом, с той же точностью.

Водопоглощение (В) в процентах вычисляется по формуле:

m₁ - m

В = ――― 100% (1)

m

где m – первоначальная масса образца г;

m₁ – масса образца после кипячения, г.

Результаты эксперимента и их обсуждение. Исследованию подверглись изделия мягкого и костяного фарфора, произведенные на первом и одном из крупнейших в России предприятий по производству художественных фарфоровых изделий – Императорском фарфоровом заводе (до 2005 г – Ленинградский фарфоровый завод – ЛФЗ). При анализе установлено, что все исследуемые образцы имеют практически одинаковое значение пористости для мягкого (0,12 и 0,14) и костяного фарфора (0,084 и 0,106) и совпадают с нормами ГОСТа. Напомним, что показатели степени белизны и блеска глазури наивысшие именно у изделий, произведенных на ЛФЗ [1].

Фаянсовые тарелки (производитель ООО РКФ «Кубань – фарфор») имеют практически одинаковое значение величины водопоглощения 10,08-10,7%, что также соответствует значению ГОСТа.

Значение пористости для твердого фарфора, как было отмечено ранее, должно находиться в диапазоне 0,1-0,2%. Нами проанализированы изделия 7 заводов изготовителей твердого фарфора. Установлено, что большинство предприятий, очевидно, четко контролируют ведение технологического процесса и значение величины водопоглощения находится в указанном диапазоне. Это изделия ФЗ «Красный фарфорист» (г. Чудово); Богдановичского ФЗ (г.Богданович); Южно-Уральского ФЗ (г. Южно-Уральск); Первомайского ФЗ (пос. Песочное) (рис. 1). Однако ряд изделий изготовленных на Городницком ФЗ (пос. Городница); Дружковском ФЗ (г. Донбасс); и особенно Дулевском ФЗ (г. Дулево) имеют завышенное значение пористости, что соответственно приводит к снижению термостойкости, прочности, просвечиваемости.

Таким образом, проведенный анализ керамических товаров ряда отечественных производителей позволил провести верификацию различных изделий по показателям пористости.

Диапазон от 0,1 до0,2%-нормированное значение величин водопоглощения

1,2 – Первомайский ФЗ (пос. Песочное)

3,4 – ФЗ «Красный фарфорист» (г. Чудово)

5,6 – Южно-Уральский ФЗ (г. Южно-Уральск)

7,8 – Богдановичский ФЗ (г. Богдановичи)

9,10 – Городницкий ФЗ (пос. Городница)

11 – Дружковский ФЗ (г. Донбасс)

12,13 – Дулевский ФЗ (г. Дулево)

Библиографический список

1. Закамов Д.В.; Морозова Е.А.; Федина А.В. Исследование эстетических свойств фарфоровых изделий. Materialy VI Miedzy narodowej Naurowi-praktycznej konferencsi «Nauka wyksztaicenie bez qranic – 2010. 07 – 15 qrudnia 2010 roku/ Volume 20. 73 – 76 str.