Сырьевые материалы.

Основные компоненты, входящие в состав керамических масс, подраз-деляются на пластичные и добавочные материа­лы. В качестве пластичного компонента используют глинис­тое сырье, а в качестве добавок — природное минеральное сырье, отходы промышленности и искусственно получаемые ма-териалы.

Глинистое сырье представляет собой природную смесь вод­ных алюмосилика-тных частиц с размером зерен менее 1 мк с примесями, остатки материнской по-роды. Глинистое сырье образуется в процессе естественного выветривания полевых шпатов (ортоклаз — K₂O∙ Al₂O₃∙ 6SiO₂, альбит — Na₂O∙ Al₂O₃ ∙ 6SiO₂, анортит — CaO∙ Al₂O₃∙ 2SiO₂) и слюды, являющихся составной частью горных пород. Этот процесс носит название каолиниза­ции и обусловливается совместным разрушающим действием углекислоты и воды по следующей схеме:

R₂О∙ Al₂О₃∙ 6SiО₂+CО₂+2H₂О=R₂CО₃+Al₂∙ О₃∙ 2SiО₂∙ 2H₂О+4Si0₂.

В результате этой реакции полевые шпаты превращаются в скопление мел-ких чешуек, материнская порода становится пористой и постепенно рассыпается в порошок, таким обра­зом образуются глинистые минералы. В зависимости от прео-бладающего минерала глинистое сырье делится на гидрослюдистое, каолинитовое, монтмориллонитовое и полиминеральное. Глинистые минералы являют­ся наиболее важной составляющей глинистого сырья, посколь­ку они в увлажненном состоянии образуют пластичное тесто.

Важным свойством глинистого сырья является его зерно­вой состав, который оценивается относительным содержани­ем в породе глинистых (менее 0, 001 мм), пылеватых (от 0, 001 до 0, 14 мм) и песчаных (от 0, 14 до 2 мм) фракций. Зерна ве­личиной более 2 мм считаются включениями.

Трехчленная классификация глин позволяет изображать гранулометричес-кий состав глинистой породы графически с помощью треугольной диаграммы (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Тройная диаграмма распределений фракций «глина — пылева-тые — песок».

Химический состав является другой важной харак­теристикой глинистого сырья, в котором принимают участие следующие основные оксиды.

Кремнезем SiO₂ в глинистом сырье присутствует в связан­ном и свобод-ном состоянии. Связанный SiO₂ входит в состав глинообразующих минералов, а свободный — в примесях: квар­цевом песке и шлуфе. Общее количество SiO₂ в глинах состав­ляет 55-65%, а в суглинках достигает 80-85%.

Глинозем А1₂О₃ находится в связанном состоянии, участвуя в составе глинооб-разующих минералов и слюдистых приме­сей. Его содержание в сырье свидетельс-твует о пластичности и огнеупорности. В кирпичных глинах содержание Al₂O₃ колеблется 10-15%, в огнеупорных — 32-35%.

Окислы щелочных металлов (СаО и MgO) присутствуют в виде карбонат-ных (СаСО₃ и MgCO₃) примесей и небольшое количество в составе некоторых глинообразующих минералов. Содержание СаО в глинах составляет от нескольких процен­тов и лишь в отдельных глинах достигает 20-25%, содер­жание MgO не превышает 2-3 %.

Соединения железа в виде оксида железа Fe, O₃, закиси железа FeO и пи-рита Fe₂S присутствуют в составе примесей. Основное действие их на глину — это окрашивание ее в корич­невый цвет и снижение температуры плавления. Их со-держа­ние колеблется от долей процентов в беложгущихся и до 8-10% — кирпи-чных глинах.

Оксиды щелочноземельных металлов (Na₂О, K₂O) входят, в состав неко-торых глинообразующих минералов, но в основ­ном участвуют в составе приме-сей. Их содержание достигает иногда 5-6%.

Органические вещества в глинах — в виде остатков расте­ний и гумусовых веществ.