Состав коричневой глины. Материалы для грубой керамики

Содержание

Керамика

Состав коричневой глины. Материалы для грубой керамики

Керамика – изделия из неорганических материалов (например, глины и смесей ее содержащих) с минеральными добавками, изготавливаемые под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением.

В узком смысле слово керамика обозначает глину, прошедшую Самая ранняя керамика использовалась как посуда из глины или из смесей её с другими материалами.

В настоящее время керамика применяется как индустриальный материал (машиностроение, приборостроение, авиационная промышленность и др.), как строительный материал, художественный, как материал, широко используемый в медицине, науке.

В XX столетии новые керамические материалы были созданы для использования в полупроводниковой индустрии и др. областях. Современные высокотемпературные сверхпроводящие материалы также являются керамикой.

Виды керамики

В зависимости от строения различают тонкую керамику стекловидный или мелкозернистый) и грубую (черепок крупнозернистый). Основные виды тонкой керамики фарфор, полуфарфор, фаянс, майолика. Основной вид грубой керамики гончарная керамика. кроме того различают керамику карбидную, боридную, силицидную и пр.

 

Фарфор имеет плотный спекшийся черепок белого цвета (иногда с голубоватым оттенком) с низким водопоглощением (до 0,2%), при постукивании издает высокий мелодичный звук, в тонких слоях может просвечивать. Глазурь не покрывает край борта или основание изделия из фарфора.

Сырье для фарфора каолин полевой шпат и другие добавки.

 

Фаянс имеет пористый белый черепок с желтоватым оттенком, пористость черепка 12%. Из-за высокой пористости изделия из фаянса полностью покрываются бесцветной глазурью невысокой термостойкости. Фаянс применяется для производства столовой посуды повседневного использования. Сырье для производства фаянса беложгущиеся глины с добавлением мела и кварцевого песка.

 

Полуфарфор по свойствам занимает промежуточное положение между фарфором и фаянсом, черепок белый, водопоглощение 5%, используется в производстве посуды.

 

Майолика имеет пористый черепок, водопоглощение около 15%, изделия имеют гладкую поверхность, блеск, малую толщину стенок, покрываются цветными глазурями и могут иметь декоративные рельефные украшения.

Для изготовления майолики применяется шликерное литьё.

Сырье беложгущиеся глины (фаянсовая майолика) или красножгущиеся глины (гончарная майолика), плавни,Гончарная керамика имеет черепок красно-коричневого цвета (используются красножгущиеся глины), большой пористости, водопоглощение до 18%.

  Изделия могут покрываться бесцветными глазурями, расписываются цветными глиняными красками ангобами. Керамика известна с глубокой древности и является, возможно, первым созданным человеком материалом. Считалось, что возникновение керамики напрямую связано с переходом человека к оседлому образу жизни, поэтому оно произошло намного позднее, чем корзины. Ещё недавно известные первые известные нам образцы керамики относились к эпохе верхнего палеолита граветтская культура . Однако, найденные в 1993 году горшки из Сяньжэньдон слеплены 20 тысяч лет назад. Древнейший предмет из обожженной глины датируется 29-25 тысячелетиями до нашей эры. Это вестоницкая Венера хранящаяся в Моравском музее в Брно. мезолитических культурах керамика используется нерегулярно и, как правило, на позднем этапе; наиболее совершенные образцы мезолитической керамики известны в культуре на территории Японии.   В неолите керамика становится неотъемлемым атрибутом практически всех археологических культур (исключение — период древнейших аграрных сообществ докерамического неолита на ближнем Востоке, когда переход к оседлому образу жизни произошёл раньше многих других технологических инноваций). Первоначально керамика формовалась вручную. Изобретение гончарного круга в третьем тысячелетии до нашей эры (поздний энеолит бронзовый век) позволило значительно ускорить и упростить процесс формовки изделия. В доколумбовых культурах Америки индейская керамика изготавливалась без гончарного круга вплоть до прихода европейцев. Отдельные виды керамики формировались постепенно по мере совершенствования производственных процессов, в зависимости от свойств сырья и получаемых условий обработки.
Древнейшие виды керамики это разнообразные сосуды, а также пряслица грузики и другие предметы. Эта бытовая керамика разными способами облагораживалась наносился рельеф штамповкой, прочерчиванием, налепными элементами. Сосуды получали разную окраску в зависимости от способа обжига. Их могли лощить, окрашивать или разрисовывать орнаментом, покрывать ангобом, глянцеватым слоем (греческая керамика и римские Terra sigillata), цветной глазурью Гафнеркерамика» Ренессанса). К концу XVI века в Европе появилась майолика(в зависимости от происхождения, также часто называется фаянсом). Обладая пористым черепком из содержащей железо и известь, но при этом белой фаянсовой массы, она была покрыта двумя глазурями: непрозрачной, с высоким содержанием олова, и прозрачной блестящей свинцовой глазурью. Декор писали на майолике по сырой глазури, прежде чем обжечь изделие при температуре порядка 1000 C. Краски для росписи брались того же химического состава, что и, однако их существенной частью были окислы металлов, которые выдерживали большую температуру (так называемые огнеупорные краски— синяя, зеленая, жёлтая и фиолетовая).

  Начиная с XVIII века стали применять так называемые муфельные краски, которые наносились на уже обожжённую глазурь. Они используются и для росписи фарфора.В XVI веке в Германии распространилось производство каменной керамической посуды.

Белый (например, в Зигбурге) или окрашенный (например, в Ререне), весьма плотный черепок состоял из глины, смешанной с полевым шпатом и другими веществами. После обжига при температуре 1200-1280С. C каменная керамика становилась твердой и практически не пористой.

В Голландии производили красную каменную керамику по образцу китайской керамики, и ту же особенность обнаруживает керамика Бёттгера, Каменная керамика также изготовлялась Веджвудом в Англии.   Тонкий фаянс как особый сорт керамики с белым пористым черепком, покрытым белой же глазурью, появился в Англии в первой половине XVIII века.

Фаянс в зависимости от крепости черепка делится на мягкий тонкий фаянс с высоким содержанием извести, средний— с более низким ее содержанием и твердый— совсем без извести. Этот последний по составу и крепости черепка часто напоминает каменную керамику или фарфор.

Керамика в России   Археологические находки во многих древнерусских городах свидетельствуют о широком развитии на Руси гончарного ремесла. В Древней Руси применяли большей частью двухъярусные (нижний, топочный ярус зарывали в землю) гончарные горны, но были и одноярусные.   Монголо-татарское нашествие повлияло на развитие древнерусской культуры.

История одной из ее ветвей — керамики, сместилась из южных регионов в северные и западные пограничные города, в московские земли, поэтому не случайно возрождение изразцового искусства в Древней Руси было связано с Псковом и Москвой. Было уничтожено множество произведений русских гончаров IX XII веков.

Например, исчезли двуручные корчаги-амфоры, вертикальные светильники, более простым стал орнамент, искусство перегородчатой эмали, глазурь (самая простая жёлтая, уцелела только в Новгороде).В XIII XIV столетиях в Пскове получила распространение муравленная черепица, применяемая для головного убора православных храмов.

Она, вероятно, породила простые облицовочные плитки, а затем изразцы с узором и румпой для крепления в кладке стен. На территории Псково-Печерского Свято-Успенского монастыря сохранились уникальные памятники глазурованной керамики более ста древних надгробных монашеских плит (керамид), вмурованных в стены подземных галерей.

Достигающие в среднем высоты 45-60см и имеющие ширину 30-40см, они выполнены из обожженной глины с темно-зеленой поливой.   Количество и высокое художественное качество изделий свидетельствует о том, что в монастыре издревле процветало керамическое производство. Керамиды впервые на Руси начали изготавливать именно на Псковщине в XVI веке.

В монастыре была специальная гончарная мастерская. Псковские гончарные изделия, такие как посуда, узнаваемы по своим формам. Искусство псковских мастеров ярко проявилось в изготовлении декоративной керамики. Прозрачная керамика   Исторически керамические материалы непрозрачны из-за особенностей их структуры.

Однако спекание частиц нанометровых размеров позволило создать прозрачные керамические материалы, обладающие свойствами (диапазоном рабочих длин волн излучения, дисперсией, показателем преломления), лежащими за пределами стандартного диапазона значений для оптических стёкол.  

Нанокерамика – керамический наноструктурный материал (англ. nanoceramics) компактный материал на основе оксидов, карбидов, нитридов, боридов и других неорганических соединений, состоящий из кристаллитов (зерен) со средним размером до 100 нм. Нанокерамика применяется для производства бронекерамики, генераторных ламп СВЧ-диапазона, подложки для полупроводниковых приборов, изоляторов для вакуумных дугогасительных камер, силовых полупроводниковых приборов и электроннооптических преобразователей в приборах ночного видения.

 

Технология производства керамических изделий

 
Технологическая схема производства керамической плитки включает следующие основные этапы:

  • Приготовление шликера
  • Формовка изделия
  • Сушка
  • Приготовление глазури и глазуровка (эмалировка)
  • Обжиг

Сырьё для керамических масс подразделяется на пластичное глины каолины и непластичног шамота кварца уменьшают усадку изделий и вероятность растрескивания на стадии формования. В качестве стеклообразователей используют свинцовый сурик.
 

Приготовление шликера

Приготовление шликера идёт в три фазы: Первая фаза: помол(помол ведётся от 10 до 12 часов). В первую фазу добавляется глина. Во вторую фазу добавляется каолин. Готовый шликер сливается в ёмкости и выдерживается.

Транспортировка из сырьевого склада производится при помощи погрузчика в приёмные бункера. Откуда по конвейеру отправляется либо в шаровую мельницу(для помола), либо в турборастворители (для роспуска глины и каолина).

Участок по приготовлению глазури

Глазури – глянцевидные сплавы, расплавляющиеся на керамическом черепке слоем толщиной 0,12— 0,40мм. Глазурь наносится, чтобы прикрыть черепок изделия плотным и гладким слоем, а также для придания изделию с плотным черепком повышенной прочности и привлекательного внешнего вида, для гарантии диэлектрических свойств и защиты декора от механических и химических воздействий.

В состав глазури входит тонко измельчённый цирконий мел. В одну из определяемых технологом ёмкостей загружается готовая глазурь. Её пропускают несколько раз через вибросита и магнитноуловители для извлечения металлических примесей, наличие которых в глазури может повлечь за собой образование дефектов в ходе производства. В состав добавляется клей, и глазурь отправляется на линию.

 

Формование

Перед формовкой шликер загружается в одну из ёмкостей. Три ёмкости используются поочерёдно (меняясь примерно раз в сутки) для определённого стенда. Форму предварительно отчищают от остатков шликера после предыдущей формовки, обрабатывают шликерной водой и просушивают. Шликер заливают в просушенные формы.

Формы рассчитаны на 80 заливок. При формовании используется наливной способ. Форма впитывает в себя часть воды, и объём шликера уменьшается. В форму доливают шликер для поддержания требуемого объема. После затвердевания изделия просушиваются, производится первичная отбраковка изделий (трещины, деформации).

 

Ручная обработка изделий

После формования изделия поступают в цех ручной обработки. После нанесения глазури изделие отправляется на обжиг в печь. Печь укомплектована модулем предварительной сушки, камерами обеспыливания и обдува. Термическая обработка ведётся при температуре 1230 градусов, длина печи составляет порядка 89 метров.

Цикл от погрузки до разгрузки вагонетки составляет около полутора суток. Обжиг изделий в печи проходит в продолжение суток.После обжига проводят сортировку: разделение на группы подобных изделий, выявление дефектов. Если дефекты устранимы, то они отправляются на доработку и удаляются вручную на участке реставрации.

В противном случае изделие считается бракованным.

Источник: http://aarita.ru/articles/16-keramic.html

Сырьевые материалы и керамические массы

Состав коричневой глины. Материалы для грубой керамики

Сырьевые материалы для производства керамических плит делятся на две основные группы:

  1. Глинистые (пластичные): мономинеральные (каолиновые глины), полиминеральные (иллитовые глины, бентонитовые глины, монтморилитовые глины);
  2. Неглинистые: отощающие добавки (кварцевый песок, шамот, шлаки, золы), плавни-флюсы (полевой шпат, доломит, магнезит, мел).

Пластичные (глинистые) материалы представлены глинами и каолинами.

Глина

Глина – это продукт земной коры, осадочная горная порода, образованная в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания.

Она представляет собой землистые, минеральные массы с размером частиц около 0,02 мм и часто менее 0,002 мм, способные с водой образовывать пластичное тело, при высыхании сохранять форму и после обжига приобретать твёрдость камня. Свойства глин определяются их составом – химическим, минералогическим и гранулометрическим.

В число оксидов, составляющих глины, входят глинозём (Al2O3), кремнезём (SiO2), оксид железа (Fe2O3), оксид натрия (Na2O), оксид кальция (CaO), оксид магния (MgO), оксид калия (K2O). Изменение химического состава заметно отражается на свойстве глин:

  • Глинозём повышает огнеупорность, и, следовательно, прочность;
  • При повышенном содержании кремнезёма уменьшается связующая способность глин, повышается пористость, снижается прочность;
  • Соединения железа понижают огнеупорность глин;
  • Оксиды кальция и магния уменьшают огнеупорность, увеличивают усадку при обжиге и пористость, что снижает прочность и морозостойкость;
  • Оксиды натрия и калия понижают температуру спекания глины.

Глины бывают мономинеральными и полиминеральными. В основном мономинеральные каолинитовые глины состоят из минерала каолинита.

Каолинитовые глины

Термин каолин (каолинит) происходит от китайского слова «као линг», что означает «Высокая Гора» – название месторождения данного типа глины в Китае, впервые использованное для производства керамики.

Глины с преобладающим содержанием каолинита имеют светлую окраску, слабо набухают при взаимодействии с водой, характеризуются тугоплавкостью, малопластичны, малочувствительны к сушке.

Наиболее известные месторождения каолина находятся в Англии (Корнуэлл, Девоншир), Германии (Мейсен, Хемниц, Галле), Франции, Чехии, на Украине, Урале, в Восточной Сибири, США и Китае (гора Као-Линг).

Иллитовые глины

Их название происходит от названия американского штата «Иллинойс», так как именно там был впервые найден этот тип глины. Наиболее известное месторождение – Апеннины.

Технологические показатели иллитовой глины можно охарактеризовать как среднее между показателями монтмориллонитовой и каолиновой глин, то есть как точку равновесия по большинству характеристик.

Иллитовая глина не вызывает проблем при сушке, механическая прочность сухого продукта на изгиб колеблется между 40 и 60 кг/см2, что дает возможность манипуляции с высушенным материалом без возникновения проблем с появлением трещин. При обжиге быстро происходит стеклование материала, начиная от 800оС в связи с высоким содержанием К2О.

Монтморилитовые глины

Их наименование происходит от названия французского города Montmorillon, где впервые был обнаружен этот тип глины. Состоят из минералов группы монтмориллонита.

Для глин монтморилитовых характерна способность к разбуханию, особенно если в обменных катионах преобладает Na.

Образуются в щелочной среде при разложении пеплов (подводном и наземном), выветривании известняковых почв, в морских засоленных бассейнов и лагунах, при гидротермальных процессах.

Технологические свойства глин

Помимо глинистых минералов, в состав глин входят неглинистые минералы: кварц, слюда, полевые шпаты, кальцит, магнезит и т.д.

Минералогический состав определяет формовочную способность глиняного сырья, его поведение при обжиге и другие технологические свойства, характеризующиеся пластичностью, отношением к сушке и действию высоких температур.

Очень тонкие частицы глины, благодаря своей большой поверхности, хорошо впитывают воду, поэтому глина гигроскопична и во влажном состоянии приобретает способность к пластическому формованию.

Пластичность

Характерное свойство глин образовывать при смешивании с водой тесто, которое под воздействием внешних условий может принимать заданную форму без образования трещин и сохранять это форму после прекращения действия усилий.

Степень пластичности глины зависит не только от химического состава, но также от физических размеров и формы частичек глины (гранулометрический состав), от количества содержащейся в ней воды.

Пластичность является важнейшим технологическим свойством глин, обуславливающим возможность формования из них изделий. Пластичность можно повысить добавлением высокопластичных глин и понизить добавлением непластичных материалов, например, кварцевого песка.

Естественная пластичность глин может быть также повышена искусственно за счёт увеличения её дисперсности путём промораживания, отмучивания, вылёживания, а также механической обработки. Различают три сорта глин:

  1. Высокопластичные – вязкие, жирные, требуют много воды для того, чтобы стать легко формуемыми. Такие глины разрушаются при высокой температуре;
  2. Среднепластичные – золотая середина между двумя другими сортами;
  3. Низкопластиные – также называют тощими. Для создания пластичного тела из тощих глин требуется меньшее количество воды. Их достоинство – огнеупорность.

Рассмотрим такое свойство глин как огнеупорность.

Огнеупорность

Это свойство материала выдерживать длительное воздействие высокой температуры, не размягчаясь и не деформируясь. По огнеупорности различают глины огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие.

Огнеупорные глины (обжиг при температуре 1580 оС) отличаются высоким содержанием глинозёма (до 40 % и более) и незначительным содержанием примесей, понижающих огнеупорность (Fe2O3 не более 3 %). Глины с огнеупорностью от 1350 до 1580 оС называются тугоплавкими, ниже 1350 оС – легкоплавкими.

При нагревании глин легкоплавкие составляющие расплавляются и, заполняя промежутки между твёрдыми зёрнами, за счёт сил поверхностного натяжения сближают их между собой. Это вызывает уплотнение и сокращение общего объёма материала, оцениваемое огневой усадкой.

Огневая усадка тем выше, чем выше температура обжига. Процесс уплотнения глинистых масс при обжиге принято называть спеканием.

Отощающие добавки, плавни (флюсы)

И жирные, и тощие глины в естественном виде не годятся для применения в производстве.

Они требуют соответствующей обработки – в зависимости от керамической массы увеличивают или уменьшают пластичность глины, улучшают сушильные и обжиговые свойства, сокращают продолжительность сушки и обжига изделия. Для этого используют так называемые отощающие добавки. К ним относятся песок, шамот, шлаки, золы.

Шамот – огнеупорная глина, обожжённая при температуре 1300 – 1400 оС с последующим измельчением. Применяется в качестве отощающего материала.

Глинам присуще такое свойство, как усадка, то есть уменьшение размеров без изменения формы. Различают воздушную усадку (при высушивании перед обжигом) и огневую при обжиге. Сушильные свойства – отношение материала к сушке.

Важнейшее из них – воздушная усадка, то есть уменьшение в объёме глиняного тела при удалении воды. Выражается в % от первоначального размера образцов, составляет обычно 2 – 10 %.

Воздушная усадка тем больше, чем выше пластичность глин.

Отощающие добавки вводят в пластичные глины для уменьшения усадки при сушке и обжиге и предотвращения деформаций и трещин в изделиях. К ним относятся шамот, шлаки, золы, кварцевый песок.

Плавни (флюсы) применяют для повышения спекания глины и снижения температуры спекания. К ним относятся полевые шпаты, доломит, магнезит, мел.

Основные виды глин

Для производства керамической плитки используют три основных вида глин: красную, белую, фарфоровую.

Красная глина имеет зеленовато-коричневую окраску, которую придаёт ей оксид железа, составляющий 5 – 8 % от общей массы.

При обжиге глина приобретает красно-бурую окраску, чем выше температура обжига, тем черепок темнее; плитки носят название красножгущихся. Красная глина выдерживает нагрев не более 1150 оС.

Из красной глины получают майоликовые плитки покрытые глазурью.

Белая глина во влажном состоянии светло-серая, а после обжига приобретает белёсый цвет или цвет слоновой кости. Чем выше температура обжига, тем белее черепок.

Плитки из белой глины носят название беложгущихся. Белая глина менее пластичная и жирная, чем красная. Температура обжига 1150 – 1200 оС.

Из белой глины с различными добавками – полевой шпат, кварцевый песок – получают фаянсовые плитки.

Фарфоровая глина состоит из каолина, кварца и полевого шпата. Она не содержит оксида железа. Во влажном состоянии имеет светло-серый цвет, после обжига – белый. Рекомендуемая температура обжига – 1200 – 1350 оС.

Полученный в результате высоких температур глиняный материал обладает огнеупорностью, водостойкостью и механической прочностью.

Из фарфоровой глины получают так называемые фарфоровые плитки или керамический гранит.

Материал, из которого состоят керамические изделия после обжига, в технологии керамики называют керамическим черепком или бисквитом. Некоторые виды керамических плиток для повышения санитарно-гигиенических свойств, водонепроницемости, эстетических качеств покрывают декоративным слоем – глазурью или ангобом.

В основу написания статьи легли материалы:
«Плитка керамическая: современная энциклопедия» сост. Сергеева Е.Е. компания Estima.

Источник: https://info-ceramica.ru/article/syrevye-materialy-i-keramicheskie-massy

Сырьевые материалы для изготовления керамики

Состав коричневой глины. Материалы для грубой керамики

Замечательная минеральная смесь — глина — является основой керамического искусства. Широко распространенные в природе глины так же широко отличаются по своим свойствам.

Некоторые из них пригодны для изготовления той или иной керамики в том виде, в каком они встречаются в природе, а другие должны быть очищены, или, как говорят, обогащены и смешаны с соответствующими компонентами (отощающими материалами и флюсами), и только после этого они приобретают необходимые рабочие свойства.

Земная кора представляет собой как бы вечно перерабатывающую сырье громадную фабрику. Ее «оборудованием» служат: ветры, воды, высокие температуры, давления и длительные промежутки времени. Факторы давления и температур проявляются, например, при кристаллизации соединений из расплавленной магмы, находящейся на большой глубине.

Магма, проникая в результате различных нарушений строения земной коры в более холодные верхние слои, взаимодействует с другими породами, изменяя как их, так и свой состав, и, охлаждаясь, кристаллизуется.

https://www.youtube.com/watch?v=gBUSWOLOpbs

Расплавленная магма в результате извержения изливается на поверхность земли и, застывая, образует так называемые первичные породы. Некоторые первичные породы под влиянием химического выветривания превращаются в глины и каолины (каолинизация). Процесс, ведущий к их образованию, связан с длительным и постоянным воздействием на породу вечно меняющейся окружающей среды.

В зависимости от степени кислотности или щелочности окружающей среды, температуры и иных факторов могут образоваться и другие глинообразующие вещества, а также вторичные отложения.

Подразделение сырьевых материалов

Сырьевые материалы, применяемые в основном для изготовления керамического черепка, можно разделить на три группы:

1) пластичные материалы; непластичные материалы;

2) отощающие материалы;

3) плавни (флюсы).

К пластичным материалам относят глины, каолины и некоторые другие, например бентонит. Эти материалы набухают в увлажненном состоянии и способны при определенном количестве воды под действием внешних сил (например, рук) принимать ту или иную форму и сохранять ее, а после сушки и обжига приобретать камнеподобную структуру.

К непластичным материалам относятся отощающие материалы и плавни (флюсы). Под отощающими подразумевают каменистые материалы, например кварц, кварцевый песок, шамот и др. Они в основном препятствуют сокращению размеров глинистого изделия при сушке и обжиге.

К плавням (флюсам) относят материалы, плавящиеся по сравнению с указанными выше при более низкой температуре, а также материалы сами по себе тугоплавкие, но могущие давать, находясь в контакте с глинистыми и другими веществами, легкоплавкие массы способные в какой-то мере остекловывать черепок. Это полевые шпаты и иные материалы (собственно плавни), а также кварц и др. С другой стороны, эти материалы на определенных стадиях изготовления изделия (например, при формовании и сушке) необходимо учитывать как отощающие материалы, не набухающие в воде и непластичные (например, полевой шпат).

Пластичные материалы (глины и каолины)

Глинистый минерал каолинит и другие.

Под микроскопом с очень сильным увеличением можно увидеть, что большинство глин содержит много тонких кристалликов с характерным строением, представляющих собой горный минерал каолинит Если произвести стехиометрическийрасчет, то найдем, что он состоит (округленно) из 47% кремнезема, 39 % глинозема, 14% воды. Чем больше в глине каолинита, тем она ценнее и имеет более высокие качества. Однако не следует думать, что она содержит только один глинистый минерал — каолинит.

Свойствами глинистого вещества обладают и такие встречающиеся в глинах минералы, как монтмориллонит, галлаузит, бейделлит или некоторые разновидности гидрослюд.

Минеральные и органические примеси в глине.

Даже наиболее чистые природные глины почти всегда содержат минералы, не обладающие пластичностью, например кварц или карбонаты, а также сульфаты.

Очень часто в них содержится и полевой шпат (мы видели, что глина — продукт разрушения полевошпатовых пород).

Не менее частыми спутниками глины являются разного рода слюды (биотит, мусковит) и придающие ей после обжига окраску железные, титановые или марганцевые соединения и многие другие.

Некоторые глины содержат органическое вещество в виде лигнина или минерального воска (озокерита), выжигающегося во время обжига. Оно влияет на пластичность и прочность необожженной глины. Торфообразные примеси придают глине в сыром виде почти черный цвет.

Первичные и вторичные глинистые материалы

Первичными, или коренными, называют те глинистые материалы, которые в силу различных геологических условий остались вблизи от места разрушения породившей их материнской горной породы.

Вторичными, или осадочными, принято считать глинистые материалы, встречающиеся в отложениях, отнесенных от материнской породы.

Вторичные материалы «загрязнены» в основном больше, чем первичные, так как на пути переноса и отложения к ним примешиваются разные другие материалы, но зато они тоньше по своему зерновому (гранулометрическому) составу.

Рассмотрим следующие понятия: каолинит, каолин, глина, глинистое вещество.

Каолинит. Как уже было отмечено, это один из глинистых минералов. Он может находиться как в каолине, так и в глине.

Каолин. Это обычно белая глина в очищенном виде (без кварца). Она по своему составу довольно часто соответствует формуле каолинита.

Глина. Весьма тонкодисперсна и более пластична, чем каолины (русские). После обжига она может быть и белого цвета, но чаще окрашена, а кроме того, содержит весьма большое количество некрасящих минеральных примесей, в том числе песок. Глины после высушивания часто имеют более высокую прочность, чем наши каолины, и больше сокращаются в размерах при сушке и обжиге.

Глинистое вещество. В глину и каолин входят различные минералы, но одни из них обладают известной пластичностью (каолинит и др.), а другие ею почти не обладают. Та группа частиц, которая обладает пластичностью, называется глинистой субстанцией или глинистым веществом.

Виды глин и огнеупорность. Глины могут быть высокоосновными, основными, полукислыми и кислыми. Чем больше в глине содержится глинозема, тем более она «основная».

Глину в зависимости от внешнего вида получаемого черепка классифицируют по сортам: высший, первый и второй. В зависимости от соотношения между количеством глины и песка породу называют: глиной, суглинком, глинистым песком и даже песком.

Глины могут быть:

  • железистые — содержат большое количество железистых соединений;
  • мергелистые (рухляки)- содержат значительное количество углекислой извести;
  • битуминозные — содержат много битумов, веществ органического происхождения и в необожженном виде придают глине почти черную окраску, и др.

Каолины могут быть: щелочные, содержащие много соединений калия и натрия; кремнеземистые, содержащие много кварца, и др.

Каолины, так же как и глины, делятся на сорта, а кроме того, — на отмученные и неотмученные.

Так как глинистые материалы могут содержать различное количество щелочных, т. е. легко плавящихся соединений, то они делятся и по огнеупорности.

Огнеупорными называют глины с огнеупорностью выше 1580° С,

  • тугоплавкими — с огнеупорностью между 1580 и 1350° С,
  • легкоплавкими — с огнеупорностью ниже 1350° С.

Каолины обычно весьма огнеупорны. Их огнеупорность находится в интервале 1730 — 1770° С.

Из книги А. И. Миклашевского (Кандидата химических наук) «Технология художественной керамики», P.S

Источник: http://www.iterra.org.ua/tekhnologii-izgotovlenija-keramicheskikh-izdelijj/materialy-dlja-keramiki.html

Глина для керамики: разновидности и правила выбора

Состав коричневой глины. Материалы для грубой керамики

Глина считается основой для гончарного дела. Смешанная с водой, она создает тестообразную массу, пригодную для последующей обработки.

Сырье природного происхождения, имеет отличия в зависимости от мест образования. Один вид можно использовать в чистом виде, другие требуют просеивания и смешивания.

В итоге получается глина для керамики – материал, вполне пригодный для изготовления разных изделий.

Виды глины для керамики, их характеристики

Структурно глина состоит из мелких кристаллов, формирующих глинообразующий силикатный минерал – каолинит. В состав глины для керамики входят вода, оксиды кремния и алюминия.

Красная глина

В природе такая глина для изготовления керамических изделий отличается зеленовато-коричневым оттенком, придаваемым оксидом железа, на долю которого приходится от пяти до восьми процентов от общего количества.

В процессе термической обработки в зависимости от температурного режима или типа печи глина становится красного либо беловатого цвета. Материал легко разминается, выдерживает нагрев до 1 100 градусов.

Сырье отличается большой эластичностью, отлично подходит для моделирования небольших скульптур или для работы с глиняными пластинами.

Белая керамика

Месторождения такого вида встречаются везде. При достаточной увлажненности глина светло-серая, процесс обжина придает ей белый оттенок или цвет слоновой кости. Основные качества материала – эластичность и просвечиваемость, так как в составе отсутствует оксид железа. Применяется для изготовления посуды, кафельной плитки, сантехники, глиняных поделок.

Белая глина для керамики

Разновидность сырья, содержащего повышенное количество белого глинозема – майолика. Обжин ее выполняется при низких температурах, после чего поверхность покрывается глазурью, содержащей олово. Керамика из майолики имеет второе название – фаянсовая, так как впервые использовать этот материал для изготовления посуды стали на заводе по производству фаянсовых изделий.

Глина из песчаника

Этот материал особенно подходит для работ на специальном станке по изготовлению гончарныхизделий. В составе имеются суглинок и кремнеземные примеси. Второе название сырья – «горшечная глина».

После обжига при температуре, превышающей 1 000 градусов, глина становится более плотной и полностью непроницаемой. Применяют ее для производства посуды и декоративных поделок.

Цветовые оттенки разнообразны – сероватый, бежевый, слоновая кость, коричневый.

Глина для производства фарфора

В состав этой глины входят каолин, полевой шпат и кварц. При достаточной увлажненности глина отличается светло-серым оттенком, обжиг при температурном режиме в 1 300 – 1 400 градусов делает ее белой. Сырье отличается эластичностью, работа с таким материалом подразумевает большие технические затраты, по этой причине рекомендуется пользоваться готовыми формами.

Огнеупорная глина

Такой вид глины отличается максимально ценными качествами. Такую породу получают при помощи обжига каолина (глины белой) под воздействием температуры не ниже 1 000 градусов. Термическая обработка придает материалу дополнительную термоустойчивость.

Процесс обработки теплом выпаривает из глиняного материала жидкость и различные примеси. В специальной печи глиняной породе придаются свойства прочности камня, который потом измельчается, чтобы получить шамот.

Сырье используется в производстве огнеупорного кирпича, для кладки печей и декоративных элементов.

Критерии выбора состава глины для работы

Выбирая керамическую глину, подходящую для работы, необходимо принимать во внимание большое количество факторов:

  • какой способ работы вы будете использовать и что в конечном итоге желаете получить – скульптуру, декоративное украшение или функциональную вещь. Если планируется работа на гончарном круге или ручная лепка, следует останавливаться на гончарном виде;
  • определите, какой оттенок вам необходим. Цвет материала зависит от его составных компонентов. Выбирая подходящий вариант, рекомендуется в обязательном порядке проверять пробники на температурный режим, при котором планируется обжиг, так как оттенок глины может после термической обработки измениться. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо заранее спланировать декорирование изделия;
  • перед выбором вида глины для керамики следует определиться, какую температуру вы зададите во время обжига. Есть материалы, которые режим более 1 000 градусов не выдерживают и начинают расплавляться. Отсюда следует, что подбирать необходимо массу, которую можно обжигать в вашей печи.

Выбирать глину для керамики непросто

До того, как вы найдете самый оптимальный вариант, придется перепробовать большое количество видов глин от различных производителей. Опытный мастер предпочитает работать с несколькими видами, предназначенными под разнообразные задачи. Некоторые опытные профессионалы создают подходящую глину своими руками либо усовершенствуют готовое сырье.

Этапы подготовки глины к работе

Чтобы глина стала пригодной для изготовления керамики, ей предстоит пройти несколько этапов подготовки.

Просеивание

Для этого глину необходимо разложить небольшими комочками на настиле из деревянного материала, просушить под солнечными лучами.

В зимнее время материал отлично высушивается на морозе, если разложить его под навесом и исключить попадание снега. Подготовка глины в небольших количествах может выполняться в теплом помещении возле печки или батарей отопления.

Особенность быстрого высыхания заключается в том, что глина должна быть разделена на небольшие кусочки.

Высохшее сырье пересыпается в деревянный ящик с толстыми стенами, разбивается трамбовкой. Получившуюся пыль просеивают через сито, удаляя камушки, щепки, травинки и крупные песчинки.

Для лепки порошок замешивается по принципу подготовки теста для хлеба, вода подливается небольшими порциями, масса тщательно вымешивается. Некоторую часть глиняного порошка сохраняют в сухом состоянии, если потребуется придать массе густоту, а времени для просушки или выпаривания уже нет. В этом случае порошок досыпается в глиняную массу, вымешивание выполняется повторно.

Отмучивание

На этом этапе глину очищают, она приобретает пластичность и жирность. Такой процедуре чаще всего подвергается низкопластичное глиняное сырье, содержащее большое количество песка. Для отмучивания потребуется высокая посуда, к примеру – ведро.

Часть глины заливается тремя долями воды, оставляется на ночь. Утром содержимое тщательно размешивается, чтобы получился однородный раствор, который оставляют до полного отстаивания. Когда сверху вода посветлеет, ее аккуратно сливают при помощи шланга.

Отмучивание глины для керамики

Для подобной процедуры имеется более удобный способ, придуманный древними мастерами. Для этого используют деревянную кадку, в которой на определенном уровне устроены отверстия, предварительно закрытые пробками.

При отстаивании глиняного раствора в первую очередь дна достигают камушки и тяжелые крупники песка, находящиеся в его составе, потом начинает оседать глина. Осветленную воду постепенно сливают через отверстия, вынимая из них пробки поочередно, пока вся жидкость не стечет.

Для ускорения процесса оседания в глиняный раствор добавляют английскую соль (щепотку на ведро).

После того, как вода слита, жидкую глину вычерпывают, стараясь не задеть нижний слой осадка. Раствор переливается в таз или широкий ящик, выставляется на солнце, чтобы из него быстро испарилась влага.

Когда глина начнет подсыхать, ее рекомендуется периодически перемешивать деревянной лопаткой.

Материал, ставший напоминать густое тесто и не липнущий к рукам, накрывается полиэтиленом и хранится до применения.

Перебивание

Процедура применяется перед лепкой, чтобы удалить из глины воздушные пузырьки и улучшить однородность. Перебивание считается незаменимым, когда глина на начальных этапах плохо очистилась и содержит мелкие примеси.

Обработка начинается с процесса скатывания колобка, который потом с силой бросают на верстак. Заготовка немного сплющивается, обретает форму каравая. Гончарной струной его разрезают на две части, верхнюю половину срезом снова сильно бросают на стол, так же поступают со второй частью, не переворачивая ее. Склеившиеся половинки снова разрезаются, и процедура бросков выполняется повторно.

Резкой уничтожаются пустотные участки, выталкиваются воздушные пузырьки. От количества разрезов зависит состояние однородности сырья. При такой обработке можно воспользоваться плотницким стругом или большим ножом.

Далее глиняный ком уплотняется, прижимается к поверхности стола, с него срезаются тонкие пластины. Все посторонние примеси, попадающие под лезвие, отбрасываются в сторону.

В такой процедуре от тонкости пластин зависит чистота материала и его однородность. Закончив строгание, пластины глины снова собираются в единый ком и уплотняются до монолитного состояния.

Процесс пластования повторяется снова.

Перемин

Это заключительный процесс подготовки глины своими руками для изготовления керамики. Берется ком, раскатывается в валик, сгибается и обминается до первоначального состояния. Операции промина повторяются несколько раз в указанной последовательности. В случае, если материал сильной сухой, перед очередным перемином его обильно обдают водяными брызгами.

Особенности хранения

Качественное состояние материала определяется условиями его сохранности. Наиболее высокие требования предъявляют к качеству глины, которая предназначается для изготовления художественных керамических изделий.

Сырье, поступающее на склад, затаривается в мешки и укладывается на высокие поддоны, высота штабелей не должна превышать двух метров. Такие условия укладки необходимы для того, чтобы предотвратить загрязнение исходного сырья. Каждый вид глины и поступившие партии материала должны храниться раздельно, чтобы исключить их перемешивание.

Если нет возможности складировать глину в помещении, ее складывают не бетонных площадках.

При соблюдении всех требований, предъявляемых к хранению и подготовке глиняного сырья к работе, можно получить отличный материал для изготовления керамических изделий.

Источник: https://1nerudnyi.ru/glina-dlya-keramiki-01/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.