Практикалық сабақ №1. Құрылыс керамикасындағы шикізаттық материалдардың минералогиялық құрамын талдау

Сабақ 2 сағатқа есептелген.

 

Сабақтың мақсаты: керамикалық материалдар шикізатының минералогиялық құрамын білу, құрамның шикізат пен бұйым қасиетіне және өндіру технологиясына әсерін оқып үйрену.

Саздың минералогиялық құрамы кейбір өзіне тән сазды минералдардың болуымен сипатталады. Оларға каолинит, галлуазит, монотермит, гидрослюда, монтмориллонит, бейделит жатады. Сазда бұлардан бөлек басқа да аралас түріндегі жоғарыдисперсті минералдар болады.

Сазды құрайтын минералдарды, өзіне тән қасиеттері бойынша келесі топтарға бөледі:

1-топ - каолинит, накрит, диккит, галлуазит;

2-топ - монотермит;

3-топ- гидромусковит, гидробиотит, вермикулит;

4-топ – монтмориллонит, бейделлит;

5-топ- пеннин, клинохлор;

6-топ - аллофон.

 

Каолинит – кең тараған сазды минерал, құрамы бойынша сулы алюмосиликат (моноклинді), құрылысы қабатты, табиғатта гексагональды немесе өлшемі 1мк жуық дұрыс емес пішіндегі қабыршақ түрінде кездеседі. Қабыршақ пен пластинкалардың жалтырақтығы перламутр, сипап қарағанда майлы, орташа тығыздығы 1,8-2,2 г/см³, жұғу жылуы 1-2 ккал/г, гидрофильді қасиетке ие, сумен аараласқанда иілімді қамыр түзеді, бірақ ісінуі әлсіз, су мен онда еритін заттарды аз сорып жұтады; қышқыл ортада тұрақты; ә р түрлі саздың құрамына кіреді.

Монотермит – қәзіргі кезде жеке сазды минерал болып бөлінбейді. Ю.А. Русько және В.П. Ананьевтің пайымдауынша ол гидрослюда мен каолиниттің жұқа механикалық араласы. Каолинитке қарағанда монотермиттің ісінуі мен жұту сыйымдылығы күштірек болып келеді.

Монотермит иілімді отқа төзімді саздың құрам бөлігі болып табылады. (Часов-Яр, Украина, Бускуль, Уралда және т.б.);

Гидрослюда – сазда көбірек тараған гидрослюдалардың бір түрі. Әр түрлі қалыңдықтағы изометриялық слюдаға ұқсас қабыршақ немесе пластинка пішіндегі, кейде жарықшақтану және уатылу іздері болуымен сипатталады; гидрофильді қасиетке ие. Жеңіл балқитын саздарда гидрослюда тобының минералдары негізінен өлшемі 1мк кіші фракциялардан тұрады.

Монтмориллонит – құрамы, құрылысы және қасиеттері бойынша бірнеше түрде болатын кең тараған жұқақабыршақты, ұзарғанқабыршақты, ірі қабыршақты сазды минерал. Бір – бірінен ісіну дәрежесі бойынша ерекшеленеді – бірінші қатты ісінетін (көлемі 20есе ұлғаюы мүмкін), екінші –ісінбейді немесе нашар ісінеді, ал үшіншісі- ісіну дәрежесі бойынша бірінші мен екіншінің арасындағы аралықты алады. Монтмориллонит иілгіштігі жоғары ағартқыш саздың құрам бөлігі болып табылады. Таза монтмориллонитті саздар Кавказда, Қырымда, және басқа да жерлерде өндіріледі. Монтмориллонит каолинитке қарағанда кремнийлі қышқылға бай. Монтмориллонитті топтағы минералдар жеңіл балқитын гидрослюдалы минералдар сияқты, негізінен өлшемі 1 мк кіші бөлік фракциялардан тұрады.

Саздар сазды минералдардың, кварц, слюда түйірлері, ыдырамаған дала шпатының түйірлері, қанық боялған минералдардың және т.б. механикалық араласы. Сумен тасымалдау процессінде саз бір жағынан, іріктеледі, одан алғашқы түзілімдегі ірі бөгде түйірлер бөлініп шығады, бірақ екінші жағынан жолай оған сол кварц пен дала шпаты, слюда, кальций және магний карбонаты, кейде мөлшері 2-3 % -ға жететін рутил, темір тотығы, цирконий түйірлерінің азғана мөлшері, турмалин, авгит, гранат, роговая обманка, хлориттер, дистен, тальк қосылады. Негізінен бұл араластар саздың сапасын айтарлықтай төмендетпейді. Сонымен қатар, сазға өзгеруді, бұйымның бетінде қара дақтар мен басқа да ақауларды болдыратын зиянды қоспалар: күкіртті колчедан (пирит), гипс, еритін тұздар (сульфаттар, хлориттер, ванадаттар) қосылып кетуі мүмкін. Егер сазда кальций карбонаты конкреция түрінде кездесетін болса (түйір өлшемі 1мм үлкен), онда оны да зиянды қоспалар қатарына жатқызуға болады.

Жоғарыда айтылғандардан бөлек, саз құрамында органикалық материалдардың араласпалары болады.

Саздың қасиетінің өзгеруіне негізінен келесі араласпалар әсер етеді:а) құм (кварцты, далашпатты); б) құрамында темірі бар минералдар (пирит, марказит, гематит, лимонит); в) карбонаттар (әктас, магнезит); г) гипс; д) еритін тұздар; е) органикалық заттар қоспасы; ж) слюда (биотит, мусковит).

Сазды массада құм қаңқа ролін атқарады. Саздың шөгу немесе ісінуге қабілеті құмның болуына байланысты.

Тапсырма:

1. Негізгі сазды минералдарды тізіп, олардың формуласын жазып, сазды шикізатқа беретін қасиеттерін айтыңыз.

2. Сазды шикізатта кездесетін араласпаларды айтыңыз, олардың химиялық формуласын жазыңыз.

3. Сазды шикізаттағы карбонатты қоспалардың химиялық формуласын жазыңыз. Оларды табатын әдістерін және дайын керамикалық бұйымның қасиеті мен технологиясына әсерін жазыңыз.

4. Сазды шикізатта кездесетін құм түрін тізіп, формуласын жазыңыз, олардың керамикалық материалдардың қасиеттері мен технологиясына әсерін жазыңыз.

Бақылау сұрақтары:

1. Минерал дегеніміз не?

2. Саздың түзілуі.

3. Саздың минералогиялық құрамы.

4. Негізгі сазды минералдар, қасиеттері.

5. Саздағы қоспа минералдар, оның саз қасиеттеріне әсері.