Ceramika-kamienie sztuczne-wypalane
Materiały po przerobieniu wypalane lub spieczone, uzyskują stałą twardość i odporność mechaniczną.
Cegły niewypalone - tam gdzie pozwala na to klimat, dawniej w budownictwie wiejskim
Surowce do wyrobu ceramiki:
I surowce plastyczne
II surowce nieplastyczne
Ad. I Zarabiane z H20 dają się łatwo formować a po wysuszeniu zachowują swój kształt: gliny, iły, kaolin. Łupki ilaste.
Powstają na skutek wietrzenia skał magmowych (skalenia)
Złoża pierwotne - w miejscu powstawania, tworząc pokłady (zanieczyszczone)
Złoża wtórne-po wymyciu złóż pierwotnych przeniesione w nowe miejsce i ponownie osadzone
Podstawowe znaczenie ma wielkość ziaren, bardzo małe do 2μm są najlepsze, naturalnie występują także większe i mniejsze frakcje, gliny i iły mają przez to wysoką zdolność wchłaniania H20, ziarna decydują o tym, że masy surowców ulegają odkształceniom plastycznym.
Zdolność do odkształcania daje możliwość formowania surowca i utrwalania przez suszenie i wypalanie.
Glina traci zdolność do odkształceń tylko chwilowo, bo po ponownym nawilżeniu odzyskuje.
Gliny powiększają objętość o kilka-kilkanaście % spowodowane jest to zwiększeniem odległości ziaren od siebie, wysychając kurczy się tym bardziej im mniej zawiera ziaren frakcji pyłowej.
Skurcz przy suszeniu- Skurcz powietrzny
Skurcz przy wypalaniu- ogniowy
Wypalanie - powoduje nieodwracalną utratę plastyczności w wysokich temp.1000 C następuje przekształcenie tlenków glinu i krzemu są odporne na działanie chemiczne i mechaniczne. Wpływ na właściwości glin mają domieszki np. zawartość tlenków Fe-czerwone zabarwienie.
Niektóre związki są niepożądane np.:
-węglanowe- rozsadzanie gotowych wyrobów
- sole rozpuszczalne w H2O - wykwity na powierzchni wyrobów, mogą łączyć się w związki, które zwiększają swoją objętość.
Ważne temperatury:
1.Wypalania - wytrącają się związki chemiczne
2.Topnienia - część zw. Rozpuszcza się i tworzy się struktura bardziej zwarta, bez porów powierza.
3.Spiekanie- większość składników ulega stopieniu, co powoduje zniekształcenie wyrobów
Najbardziej pożądana jest duża różnica między temperaturą spiekania a topnienia, bo mają wtedy dobrą strukturę.
Gliny:
-łatwotopliwe ( poniżej 1350C)
-trudnotopliwe( 1350-1600C)
-ogniotrwałe( powyżej 1600C)
Gliny ceglaste- zawierają pospolite surowce ilaste, najczęstsze, po wypaleniu czerwone, 900C - w tej temperaturze rozpad części ilastych, porowata struktura, temperatura spiekania 1100C, gliny klinkierowe-wyższa temperatura spiekania-1300C-zwarty, nieporowaty czerep, łatwotopliwe.
G. Ogniotrwałe- temperatura topnienia pow.1600C, stosowana do wyrobów szamotowych( wypala się glinę, mieli, łączy z nową partią i znowu wypala).
G. Kamionkowe- ogniotrwałe, spiekają się w 1100-1200C do produkcji kamionki kanalizacyjnej, szlachetnej, kwasoodpornej.
G. Fajansowe - gliny trudnotopliwe w temp.1200-1300 C charakteryzują się białą lub kremową barwą po wypaleniu.
Kaoliny i gliny porcelitowe - biała po wypaleniu, wyrób szlachetnej ceramiki, porcelana, porcelit, ceramika sanitarna,
Ad.II
Spełniają rolę dodatków do plastycznych:
-schudzające
-topniki
-szkliwa
Surowce schudzające: podstawowe do produkcji ceramiki, ograniczają wielkość skurczu.
Piasek kwarcowy, mielony kwarc, mielony szamot
Topniki-obniżają temperaturę spiekania masy,
Skalenie, mogą występować w złożach gliny naturalnie tak jak tlenki Fe, Ca, Mg i alkaiczne
Szkliwa- glazury, cienkie warstwy wytworzone na powierzchni w wyniku nanoszenia odpowiedniej substancji-spalanie albo spieczenie. Wyroby ceramiczne szkliwi się aby zabezpieczyć przed nasiąkaniem, cele dekoracyjne, zabezpieczenie przed zanieczyszczeniami, przed działaniem agresywnych substancji. Stosuję się tlenki metali, cynku, cyny, boru, zawierające metale alkaiczne , sól kuchenna, borex, kwas borowy