36. Керамика. Огнеупоры.

К огнеупорам относят керамические материалы, обладающие высокими показателями жаропрочности и жаростойкости.

Основным показателем возможности использования керамического материала в качестве огнеупора служит его способность оставаться при высоких температурах в твердом состоянии, сохранение механических свойств при этом не играет решающей роли.

Огнеупоры изготовляют из сложной смеси разных компонентов, которая не имеет определенной температуры плавления. При нагреве огнеупоры размягчаются, а затем в некотором интервале температур переходят из твердого состояния в жидкое. Жаропрочность огнеупоров (способность выдерживать без разрушения механические нагрузки при высоких температурах) оценивают по температуре размягчения керамических изделий, т. е. по их огнеупорности.

К огнеупорам относят керамические материалы, имеющие температуру размягчения не ниже 1600 °С.

Работоспособность огнеупоров в условиях высоких температур зависит не только от их жаропрочности, но и от характера рабочей среды, в которой они эксплуатируются. Поэтому в характеристику огнеупоров входит также их жаростойкость в разных средах.

Огнеупоры классифицируют по минералогическому составу исходного сырья. Наиболее широкое применение получили шамотные, динасовые и алюмосиликатные огнеупоры.

Шамотные огнеупоры получают из огнеупорных глин. Порошок обожженной огнеупорной глины называют шамот. Шамот спекают с необожженной огнеупорной глиной. Огнеупорные свойства шамоту придает наличие в нем оксида алюминия Аl2O3. Огнеупорность шамота 1400 °С, он хорошо противостоит термическому удару, выдерживает резкие перепады температуры, имея повышенные пористость и газопроницаемость.

Динасовые огнеупоры получают путем обжига различных видов кремнезема (кварцевый песок, кварциты и др.). Они содержат не менее 90% SiO2. Огнеупорность динаса 1700 °С, он обладает высокой стойкостью к воздействию кислот, т.е. является кислотоупорным огнеупором.

Алюмосиликатные огнеупоры получают из кремнезема и огнеупорной глины. В процессе их технологической переработки образуется муллит, вследствие чего алюмосиликатные огнеупоры часто называют муллитовыми огнеупорами. Огнеупорность алюмосиликатов зависит от содержания в них глинозема и при его содержании 45 % достигает 1700 °С. Наличие муллита придает алюмосиликатным огнеупорам хорошую сопротивляемость воздействию кислот, а также расплавленных шлаков и стекла.

37.Строительная керамика.

Основным сырьем для производства строительной керамики служат разновидности глины, которые представляют собой водные алюмосиликаты. При замешивании с водой они образуют тестообразную массу, из которой формуют изделия, которые после обжига переходят в камневидное состояние.

Глиняный кирпич является основным строительным материалом, он получил наиболее широкое применение в строительстве.

Кирпич имеет стандартную форму и размеры 25012965 мм. По величине предела прочности на сжатие кирпич маркируют в пределах 70…300, что соответствует сж = 7...30 МПа.

Кирпич применяют преимущественно для кладки стен зданий, печей и дымовых труб.

Силикатный кирпич получают безобжиговым способом из смеси песка и извести. Смесь прессуют, затем подвергают автоклавной обработке в среде водяного пара, в результате которой кирпич твердеет.

Силикатный кирпич имеет такую же прочность и применяется для тех же целей, что и глиняный кирпич. Однако силикатный кирпич менее влагостоек и поэтому не рекомендуется для подвальных помещений и для других сооружений, контактирующих с водой. Кроме того, он не теплостоек и поэтому не используется для кладки труб и печей.

Производство силикатного кирпича, в отличие от глиняного, не требует высокотемпературного обжига, поэтому силикатный кирпич до 40% дешевле глиняного. Это является основным преимуществом силикатного кирпича перед глиняным.

Стеновые панели изготовляют в заводских условиях. Панель представляет собой облицованную кирпичом или другим видом керамики готовую строительную конструкцию.

Монтаж панелей по сравнению с кирпичной кладкой значительно ускоряет строительство и по крайней мере вдвое снижает трудовые затраты.

Керамическую плитку используют для облицовки фасадов, внутренней облицовки стен и покрытия полов.

Глиняная черепица является одним из старейших долговечных и огнестойких кровельных материалов. Однако ее производство трудоемко, поэтому производство черепицы не получило широкого развития. Черепичные покрытия крыш получили распространение в западных странах.

Фарфор и фаянс используют преимущественно для изготовления санитарно-технических изделий. Фарфор имеет плотную структуру, он практически беспорист, в отличие от фаянса, который имеет пористость.

Для придания поверхности керамических изделий плотности, твердости, гладкости и блеска их покрывают глазурью. Для ее получения на поверхность керамики наносят легкоплавкие силикаты, которые при обжиге образуют стекловидное покрытие.

Каменное литье получают переплавкой горных пород, а также металлургических шлаков и других минеральных отходов промышленных производств. Литейная технология исключает трудоемкую операцию механической обработки по приданию необходимой формы природному камню. Отливки имеют высокую прочность, непроницаемы для жидкостей, морозостойки, обладают высокой химической стойкостью и износостойкостью. В промышленном строительстве каменное литье используют в виде химически стойких плит для пола и облицовки стен зданий и сооружений, из него изготавливают детали химической аппаратуры, а также абразивостойкие трубы и желоба для химически активных сред, а также применяют в качестве электроизоляторов.