260

3.11. Badanie właściwości Teologicznych surowców i mas ceramicznych

Zdzisław Pytel

3.11.1. Podstawowe pojęcia reologii

Jednym z podstawowych etapów produkcji większości materiałów ceramicznych jest proces ich formowania. Wprawdzie znane są różne techniki formowania wyrobów, jednak niezależnie od przyjętego sposobu formowania, w każdym przypadku proces ten polega na wywieraniu określonego nacisku zewnętrznego na masę ceramiczną w celu nadania jej pożądanego kształtu i wymiarów. Temu zewnętrznemu oddziaływaniu towarzyszy reakcja ze strony formowanej masy.

Dziedziną wiedzy, która zajmuje się tymi zagadnieniami, jest teologia.

Współczesna reologia jest nauką zajmującą się większością aspektów odkształcenia ciał rzeczywistych pod wpływem naprężeń zewnętrznych. Obejmuje ona zarówno zjawisko nieodwracalnego przepływu cieczy, jak również inne przypadki deformacji ciał, mogących wywoływać zmiany we wzajemnym położeniu elementów składowych danej masy ceramicznej.

W zagadnieniach Teologicznych interesujące są szczególnie ruchy jednych elementów ciała względem drugich. W przypadku omawianych mas ceramicznych, są to wzajemne przemieszczenia się stałych cząstek faz mineralnych, które są fazą rozproszoną względem ciągłego ośrodka fazy ciekłej, najczęściej molekuł wody. Zatem, z praktycznego punktu widzenia, nieodzownym warunkiem właściwego sterowania procesem formowania wyrobów ceramicznych, a tym samym zmniejszenia do minimum zużycia energii oraz ograniczenie możliwości powstawania wad formowania, które - utworzone na tym etapie produkcji - nigdy nie zostaną usunięte, lecz dodatkowo utrwalone w procesie suszenia i wypalania, jest dobra znajomość parametrów Teologicznych.

Zachowanie reologiczne ciał definiuje się za pomocą równań Teologicznych, uwzględniających zależności pomiędzy działającymi naprężeniami i następującymi pod ich wpływem odkształceniami. Parametry występujące w tych równaniach określają właściwości reologiczne danego ciała. Podstawowymi właściwościami Teologicznymi są: sprężystość, lepkość i plastyczność.

Do opisu zachowań ciał rzeczywistych służą modele ciał doskonałych. Masy ceramiczne jako ciała rzeczywiste łączą w sobie w mniejszym lub większym stopniu cechy ciał sprężystych, lepkich i plastycznych.

Do opisu ich zachowań stosuje się następujące modele ciał doskonałych:

-    model ciała doskonale sprężystego Hooke’a,

-    model ciała doskonale lepkiego Newtona,

-    model ciała doskonale plastycznego Sain-Venanta.

Odkształcenia w ciele doskonale sprężystym są odwracalne. Odkształcenia te wywołane są naprężeniami normalnymi lub ścinającymi, których wielkość określa prawo Hooke’a

5 =    (3.128)

260