Керамистам.ру купить гончарный круг, печь для обжига керамики

  • Архив

    «   Август 2019   »
    Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
          1 2 3 4
    5 6 7 8 9 10 11
    12 13 14 15 16 17 18
    19 20 21 22 23 24 25
    26 27 28 29 30 31  

График обжига для приборов управления на 7-8 сегментов

Графики обжига 7-8-1.jpg

Графики обжига-7,8 сегментов-2.jpg

Статья подготовлена сотрудником Компании: технологом-консультантом Ольгой Анатольевной Хлебородовой.

График обжига для приборов управления с 3 сегментами

График обжига 3.jpg

Статья подготовлена сотрудником Компании: технологом-консультантом Ольгой Анатольевной Хлебородовой.

Таблица "Обжиг, общая схема"

A3_Обжиг_схема целая.jpg

Скачать полноформатную версию таблицы можно здесь.

Статья подготовлена сотрудниками Компании: технологом-консультантом Ольгой Анатольевной Хлебородовой и руководителем учебно-методического отдела Оксаной Александровной Кондрашиной.
Список использованной литературы находится здесь.

Обжиг

Обжиг – это наиболее важный и энергозатратный технологический процесс. Во время обжига в керамических массах проходит ряд физико-химических преобразований, которые на конечной стадии завершаются процессом спекания. После обжига снижается пористость изделий, увеличивается их прочность, водонепроницаемость, изменяется цвет, создается декоративное покрытие - изделие приобретает целостность. Глазури превращаются в стеклообразное водонепроницаемое покрытие, которое служит не только для эстетических, но и для санитарных целей.  
Порядок и схема обжига
Обжиг керамики может проходить в один или в два (2-ух этапная схема), или в три 3 и даже более этапов.
Чаще применяется 2-ух этапная схема обжига - два последовательно проводимые обжига:
1 обжиг – утильный (промежуточный). В первом обжиге участвует хорошо высушенное изделие, которое или совсем не декорировано, или частично декорировано ангобом или цветной глиной. Глазурь в первом обжиге не участвует. Результатом первого обжига является не готовое изделие, а полуфабрикат – утиль, он же черепок или бисквит (biscuit), который предстоит еще декорировать глазурью, флюсным ангобом, подглазурными или надглазурными красками, или любым сочетанием этих материалов. Температура утильного обжига обычно выбирается таким образом, чтобы, с одной стороны, все основные физико-химические процессы, связанные с выделением газообразных веществ и набором некоторой прочности изделия, завершились, а с другой стороны, пористость черепка (влагопоглощение) должно быть достаточным для качественного нанесения глазури и других материалов.
2 обжиг – политой. Проводится после первого обжига и после того, как на черепок наносится глазурь и краски. Температура политого обжига, как правило, зависит от температуры обжига применяемых для декорирования материалов.
В 2-ух этапной схеме обжига возможны два варианта:
1) фарфоровая схема – политой обжиг проводят при более высокой температуре, чем утильный. Эта схема обычно используется в производстве фарфора. Такой порядок обжига позволяет без труда декорировать изделие после первого низкого обжига. В то время как окончательную прочность, водонепроницаемость и другие полезные свойства изделия приобретают уже во втором политом обжиге.
2) фаянсовая схема обжигаполитой обжиг проводят при более низкой температуре, чем утильный. Фаянсовая схема обычно используется при обжиге масс, которые и после высокого обжига сохраняют достаточную пористость для нанесения глазури (фаянсовые массы). А также в тех случаях, когда требуется декорирование низкотемпературными глазурями.
3-ий и последующие обжиги иногда проводят для закрепления деколей или какого-либо другого декоративного покрытия. Эти обжиги обычно непродолжительны и проводятся при не очень высоких температурах.
Обжиг в 1-этап
Обжиг в один этап считается экономически более выгодным, так как требует меньше энергетических и других затрат – загрузка изделий в печь, складские расходы и др. Но  обжиг в 1-этап имеет и множество минусов:
- приходится декорировать изделие, не имеющее прочности утиля, что требует особой аккуратности в работе;
- практически исключается глазурование методом окунания (а это самый экономичный метод);
- глазурование внутренней и внешней части изделий приходиться проводить с большим перерывом;
- требуется применение добавок, позволяющих закрепить глазурь или другой декор на изделии (Monocol V, КМЦ);
- не подходит для низкотемпературных глазурей и красок.
Обжиг в один этап выгоден:
- при больших объемах производства, когда технологическая схема хорошо отработана и определенный процент брака запланирован;
- когда не требуется сложное декорирование и длительная ручная работа;
- когда хотя бы часть глазури наносится распылением;
- когда используются глазури с коротким интервалом плавления;
- когда используются высокотемпературные глазури, период плавления которых совпадает с периодом спекания черепка.
Таким образом, каждый вправе выбрать ту схему обжига, которая больше подходит для имеющихся в его распоряжении материалов и условий работы.
Температура обжига и основные процессы
Современные печи для обжига керамики могут обеспечить достаточно быстрый нагрев до самых высоких температур, но скорость нагрева печи лимитируется скоростью протекания физико-химических процессов, которые преобразуют сырой керамический материал в прочное керамическое изделие. Эти процессы протекают в твердой фазе и требуют определенного времени для их полного завершения. В общем случае весь процесс обжига керамики можно разделить на несколько температурных интервалов.
Ниже приводится краткое описание основных процессов, протекающих в каждом из этих периодов.
25–200°С происходит медленный нагрев изделий, при котором удаляется межслоевая и частично адсорбированная (связанная) вода. В этот период могут проявиться все недостатки и просчеты, допущенные ранее при сушке – это воздушные пузыри и другие неоднородности, оставшиеся при вымешивании массы, недостаточно равномерная сушка, чрезмерное заглаживание поверхности изделий, затрудняющее выход газов, и т.д. На этом этапе очень важен равномерный прогрев изделий. Скорость нагрева выбирается в зависимости  от общего пространства печи, от степени загрузки, размера и толщины изделий. Крупные и толстые изделия не следует нагревать слишком быстро. С другой стороны, слишком медленный нагрев на этом этапе может привести к эффекту “запаривания”, когда растворимые в воде соли конденсируются на поверхности изделий, что в дальнейшем может давать пятна и “выцветы” на глазури. В среднем, скорость подъема температуры на этом участке составляет 75-100°С/час.
200-400°С завершается удаление связанной воды, а также происходит сгорание большей части органических веществ, содержащихся в массах. Это могут быть естественные органические примеси, а также различные органические добавки и материалы. Сгорание некоторых клеящих добавок возможно вплоть до 600-700°С. Скорость подъема температуры на этом участке также, в среднем, составляет 100°С/час. При температуре 400°С  рекомендуется сделать выдержку 15-20 минут,  для удаления выделяющихся газов и выравнивания температуры в пространстве печи. Заглушки в этот период должны быть открыты и атмосфера в печи - преимущественно окислительная.
400-600°С – начинается дегидратация глинистых минералов и выделение химически-связанной  воды, входящей в их кристаллическую решетку. Удаление “кристаллизационной воды” обычно не представляет каких-либо трудностей, но разрушение глинистых минералов в этот период может быть причиной возникновения локальных напряжений в черепке.
Около 573°С происходит фазовый переход кварца из β в более высокотемпературную α – форму. Этот процесс сопровождается объемными изменениями, что вызывает дополнительные напряжения в черепке. Поэтому в этот период не следует поднимать температуру в печи слишком быстро – не более 100°С/час. При 600°С  также желательно сделать выдержку 20-30 минут.
600-800°С –  в этот период черепок обладает пониженной прочностью, так как большинство глинистых минералов к этому моменту уже разложились, а процесс спекания еще не завершен – новые минералы еще не образовались, жидкая фаза также отсутствует. Силы сцепления между частицами ослаблены, поэтому температуру в печи следует поднимать достаточно быстро 130-150°С/час.  
Любая остановка нагрева в этот период нежелательна.
800-1000°С – начинается процесс спекания керамической массы, зависящий от состава массы.  Общим является завершение разложения глинистых минералов, их перекристаллизация и взаимодействие с другими компонентами массы. Во время спекания происходит диффузионный перенос вещества, химическое взаимодействие компонентов и образование новых минералов. Эти процессы могут протекать с выделением газообразных веществ. Если выделение летучих не завершилось в первом утильном обжиге, то оно может продолжиться в последующем политом обжиге и вызвать брак глазурного покрытия – проколы, кратеры, пузыри и пр.
В этот период обжига карбонаты кальция СаСО3 и магния MgCO3 активно взаимодействуют с продуктами разложения глинистых минералов – аморфными кремнеземом SiO2 и глиноземом Al2O3. Эти реакции протекают с выделением углекислого газа СО2. Некоторые красящие оксиды – марганца MnO2, меди СuO, железа Fe2O3, разлагаются во время обжига, с выделением кислорода О2. Если керамические массы содержат в большом количестве этих компонентов – например, карбонаты больше > 16-20%  (массы PA, PB, PCB)  или оксид марганца MnO2 > 9% (масса РМ), то график обжига таких масс должен быть несколько удлинен, особенно в период выделения летучих. Скорость обжига в этот температурный период не должна превышать 75-100°С/час.
О Рис.1.jpg
Рис.1 Образец керамической массы с карбонатом кальция - до обжига (слева), и после обжига, при 1000°С (справа)
Конечная температура обжига и время выдержки выбираются в зависимости от состава массы и от того, какую пористость на промежуточном этапе мы хотим получить. Важно помнить, что карбонаты являются плавнями. Поэтому пережог массы, содержащей карбонаты, выше некоторой температуры, может дать излишек расплава в черепке и как итог избыток стекловатой фазы и низкую пористость. Поэтому для масс, содержащих карбонаты, требуется особенно тщательно соблюдать график обжига (cм. график обжига).
Например, для массы РСВ, которая содержит > 20% карбонатов, температуру обжига утиля не следует выбирать выше 1000°С, во избежание излишнего “остекловывания” черепка перед глазурованием.
Некоторые керамические массы, которые не содержат карбонаты, но имеют более высокую пропорцию легкоплавкой глинистой составляющей (например, PK) также быстро спекаются и дают низко-пористый черепок. Первый обжиг таких масс, как и масс, покрытых ангобом с большим содержанием флюса, следует проводить при температуре – не выше 950-980°С.
Высокотемпературные “каменные” массы и массы с шамотом обжигают по фаянсовой схеме, если их предполагается украшать легкоплавкими глазурями. Эти массы обычно спекаются в течение широкого температурного интервала, который заканчивается выдержкой в 20-30 минут при конечной температуре. Скорость обжига таких масс, выше температуры 600°С, обычно составляет 130-1500°С/час (Таблица графиков обжига). Если высокотемпературные массы предполагается глазуровать высокотемпературными глазурями, то тогда используется фарфоровая схема обжига. В этом случае первый утильный обжиг обычно проводят при температуре 1000°С.
Охлаждение
Период остывания в условиях небольших мастерских обычно не регулируется. Охлаждение печи происходит естественным путем после ее отключения. Но некоторые нюансы есть и в этом процессе. Не следует форсировать остывание и преждевременно открывать печь. Охлаждение печи, как правило, занимает столько же времени, как и нагрев. Особенно важно проводить медленное охлаждение керамических масс с высоким содержанием кварца – каменные массы, фарфор. Это связано с тем, что в период охлаждения около температур 573°С и 230°С, высокотемпературные формы кварца переходят в низкотемпературные кристаллические формы, с существенным изменением объема, что может стать причиной возникновения локальных напряжений в остывающем черепке и вызвать скрытые дефекты, и даже разрушение изделий. Не рекомендуется открывать печь пока температура не упадет до 160°С.
С другой стороны, слишком медленное остывание печи в период до 700°С, например, при  плохом проветривании помещения, где располагаются печи, может вызвать нежелательную кристаллизацию и помутнение глазури.

Статья подготовлена сотрудниками Компании: технологом-консультантом Ольгой Анатольевной Хлебородовой и руководителем учебно-методического отдела Оксаной Александровной Кондрашиной.
Список использованной литературы находится здесь.
Керамистам.ру купить гончарный круг, печь для обжига керамики