Влияние непластичных грубодисперсных компонентов на свойства керамического материала

Abstract

В современных условиях для производства строительной керамики используется глинистое сырье мелкозернистой структуры. Поставленная задача применения грубодисперсных не- традиционных непластичных компонентов в составах керамических масс и выбор рациональных раз- меров их зерен является актуальной. Исключение предварительного измельчения предопределяет сни- жение энергозатрат и как следствие себестоимости готовой продукции. В работе предложен вари- ант использования диопсидового концентрата различной величины зерна в композициях составов с незначительными добавками глины и раствора силиката натрия. Решены вопросы развития напря- жений на границе контакта зерна и связки, которые при отрицательном исходе не представляют возможным получение прочной структуры керамического черепка. Выявлено присутствие незначи- тельного напряжения, образованного в результате взаимосвязи диопсида и формирующейся стекло- фазой, которое не препятствует рассмотреть вероятность получения керамического материала. Исследование поведения образцов керамики с содержанием диопсида различного гранулометрического состава при добавлении раствора натрий-силикатного стекла после формования и обжига показало эффективность использования диопсидового концентрата в 100–150 мкм. Контакты таких размеров диопсида при формовании обволакиваются жидким стеклом. При обжиге образовывается стекло- фаза. При этом диопсид частично оплавляется, но сохраняется и существует как самостоятельная единица. Меньший размер зерна при спекании требует большего количества стеклофазы, что приво- дит к структурным напряжениям, а при большем размере – образовывается недостаточно стекло- фазы и значительно уменьшается прочность материала. При изучении влияния размера зерна на свойства образца получены результаты показателей водопоглощения 7 %, механической прочности при сжатии – 36 МПа, при изгибе – 17 МПа. Установлено, что дисперсность диопсида в 100–150 мкм позволяет разработать технологию применения грубозернистого сырья в керамической массе.