VUT Fakulta dopravn v Dn Materily KERAMICK MATERILY
- Slides: 19
ČVUT, Fakulta dopravní v Děčíně – Materiály KERAMICKÉ MATERIÁLY
KERAMIKA (keramické materiály) Soudržné, ve vodě prakticky nerozpustné polykrystalické látky, někdy s určitým podílem skelné fáze. Vysoká fyzikální i mechanická stabilita. Výroba z anorganických nekovových surovin, nejčastěji na bázi silikátů (křemičitanů) zpracováním do požadovaného tvaru a vypálením výrobku v žáru. Při výpalu dochází slinováním ke zpevnění a vytvoření nové mikrostruktury a tím k získání požadovaných fyzikálních a mechanických vlastností.
SLINOVÁNÍ (spékání) Proces zpevňování disperzních systémů (vzájemně v sobě rozptýlených látek) za zvýšené teploty. Obvykle je doprovázeno objemovou kontrakcí (smršťováním) a zhutňováním (snižováním pórovitosti. Vznik hutné polykrystalické hmoty, v níž jsou původní částice pevně spojeny. Polykrystalická látka obsahuje strukturu krystalickou i amorfní – obě jsou neoddělitelné, jsou vázány plynulým přechodem a mají rozdílné vlastnosti. )
KERAMICKÝ STŘEP a PÓRY jsou vedle krystalických a skelných fází součástí keramiky. Podíl krystalických složek v keramickém střepu > 30 %. Mineralogické složení žárem vzniklého produktu se vlivem vysokoteplotních reakcí často liší od výchozí keramické směsi. Krystalickými fázemi keramiky jsou vysokoteplotní minerály známé i v přírodě – pevnost, chemická odolnost a termostabilita. Krystalické produkty umělé – specifické elektrické, magnetické apod. vlastnosti.
Keramika – první záměrně vyrobený umělý a nejdéle používaný materiálů v lidské historii. Největší význam ve výrobě stavebních hmot (cihlářské výrobky, dlažba, obklady). Cihlářské výrobky (zdící prvky, stropní prvky, krytina) představují zhruba 7% objemu stavebnin ve vyspělém světě. Dále výroba: – užitkového a dekoračního zboží (nádobí, zdravotnická keramika, umělecké a dekorativní předměty) – žáruvzdorných a tepelně izolačních hmot – materiálů pro elektrotechniku
KLASIFIKACE KERAMIKY Obsah pórů (hmotnostní nasákavost střepu) - pórovitá keramika: > 10 % - polohutná keramika: 6 -10 % - hutná keramika: 3 -6 % - poloslinutá keramika: 1, 5 -3 % - slinutá keramika: < 1, 5 % Struktura - jemná keramika: tenký a jemnozrnný střep (porcelán a bílá kamenina, obkládačky, laboratorní, zdravotnická a technická keramika) - hrubá keramika: silnostěnný a hrubozrnný střep (cihlářské výrobky, kamenina, žáruvzdorné výrobky)
KLASIFIKACE KERAMIKY Použití - stavební keramika (cihlářské výrobky, pórovinové obkládačky, kamenina) - zdravotnická keramika - technická keramika (elektrotechnická a konstrukční) - žárovzdorné materiály (šamot, dinas, hořečnatá a hořečnatovápenatá keramika, keramika oxidová, siliciumkarbidová, uhlíková apod. )
Chemické a fázové složení ► fázové systémy Si. O 2 – dinas ► fázový systém Al 2 O 3 – korundová keramika ► fázový systém Zr. O 2 – zirkoničitá (baddeleyitová) keramika ► ostatní žárovzdorná oxidová keramika – fázové systémy typu Be. O, Mg. O, Th. O 2 ► fázový systém Al 2 O 3 -Si. O 2 – cihlářské výrobky, hrubá kamenina, šamot ► fázový systém Al 2 O 3 -Si. O 2 -K 2 O (Na 2 O) – porcelán, pórovina, jemná kamenina, zdravotnická keramika ► fázový systém Mg. O-Cr 2 O 3 – chrommagnezitové žárovzdorné hmoty ► fázový systém Mg. O-Si. O 2 – steatitová, stealitová a forsteritová žárovzdorná keramika ► fázový systém Mg. O-Al 2 O 3 -Si. O 2 – cordieritová keramika (s nízkou teplotní roztažností) ► fázový systém Ba. O-Al 2 O 3 -Si. O 2 – celsianová keramika (s nízkou teplotní roztažností) ► fázový systém Li 2 O-Al 2 O 3 -Si. O 2 – lithná keramika (s nízkou teplotní roztažností) ► fázový systém Ti. O 2 – rutilová keramika ► fázový systém Al 2 O 3 -Ti. O 2 – thialitová keramika (s velmi nízkou teplotní roztažností) ► fázový systém Ba. O-Ti. O 2 – speciální elektrokeramika (skupina tzv. feroelektrických dielektrik) ► fázový systém Zr. O 2 -Si. O 2 – zirkonsilikátová keramika ► fázový systém Zr. O 2 -Al 2 O 3 – korundo-baddeleyitová (tavená, odlévaná) keramika ► fázový systém Me. O-Fe 2 O 3 – feritová (magnetická) keramika (kde Me je buď Mn, Ni, Zn, Co, Cu, Mg u tzv. magneticky měkkých feritů nebo Me = Ba, Sr, Pb u tzv. magneticky tvrdých feritů ► neoxidová keramika – keramika na bázi Si. C (karbidu křemíku), Si 3 N 4 (nitridu křemíku), B 4 C (karbidu boru), BN (nitridu boru) – keramika s velmi vysokými teplotami tání a zpravidla velmi vysokou tvrdostí ► grafitová keramika – keramika na bázi C (uhlík)
Keramika na bázi jílových surovin – Největší význam – Převažujícího množství jílové suroviny – cihlářské výrobky, kamenina, pórovina, porcelán, šamot (náleží k žárovzdorné keramice). I. Cihlářské výrobky – Pórovité keramické výrobky zbarvené do červena, červenohněda a okrova (přítomnost oxidů železa v surovinách) – Hlavní surovina: cihlářské jíly a hlíny – Přísady: písek, ostřiva (popílek), spalitelné látky pro zvýšení pórovitosti a tepelně izolačních vlastností (dřevěné piliny, práškové uhlí) – Výroba: tvarování lisováním ve šnekových lisech, tažení, ražení, sušení a vypalováí (850 -1050 °C v tunelových pecích) – Použití zdění, konstrukce stropů, krytiny apod.
Schéma výroby cihel
Výroba cihel v obrazech Kolový mlýn pro zdrobňování a homogenizaci směsi Protlačování keramického těsta Vytváření nekonečného pásma v ústí šnekového lisu Výroba krytiny ražením na revolverovém lisu Komorová sušárna se zavezenou částí výlisků Tunelová pec a pecní vůz pro výpal výsušků Odřezávání pásma strunovým odřezávačem Kontrola kvality a expedice hotových výrobků.
Cihlářské výrobky pro svislé konstrukce
Cihlářské výrobky pro vodorovné konstrukce
Základní typy pálené střešní krytiny
II. Kamenina – Keramika z přírodních surovin s barevným, šedý až hnědý střep, hmotnostní nasákavost < 7% – Surovina: kameninové jíly (slinují při 1200– 1300 °C, nezávadný výpal i u rozměrných výrobků – Dle granulometrického složení se dělí jemnou a hrubou Jemná slinutá kamenina: snížený obsah kameninových jílů a vysoký obsah živců. Tvarování suchým, pístovým lisováním a vypalování jednožárovým rychlovýpalem (> 1100 ° C). Výrobky: glazované/neglazované, vysoce slinuté dlaždice.
Hrubá hutná kamenina: kameninové jíly a ostřiva (drcené kameninové střepy a ostře vypálené lupky – šamot) bez živců. Výrobky: kameninové trouby, komínové vložky, hospodářská kamenina (nádoby, žlaby), užitné předměty (nádoby, džbány, mísy), okrasné předměty (vázy, hrubozrnné dlaždice). Úprava povrchu solnou nebo živcovou glazurou. Uplatnění kameniny v chemickém a potravinářském průmyslu. Kyselinovzdornost a hmotnostní nasákavost zpravidla < 3 %.
III. Pórovina – Keramika s vypáleným střepem bílé barvy a středně až jemně zrnité struktury. Hmotnostní nasákavost střepu 5 -20 %, nižší pevnost – Složení: taviva (živce), pórovinové jíly (bílé, plastické), vápenec – Výroba: vypalování při 1100 -1250 °C, (měkká hrnčířina, fajáns 950 -1100 °C). – Výrobky: obkládačky, dlaždice, kachle, užitkové a dekorační předměty (hrnčířské výrobky), povrch opatřen glazurou. Další pórovitá keramika: fajáns (jemný bělavý/nažloutlý střep a glazura), majolika (různobarevný střep, barevná glazura), bělnina (jemný, bílý/nažloutlý střep, barevná glazura) – užitné a dekorační předměty, filtrační účely; terakota (střep různý, bez glazury) – dlažby, dekorace, hrnčířství
IV. Porcelán – Slinuté, bílé a v tenké vrstvě průsvitné, vodu ani plyny nepropouštějící keramiky; vysoká pevnost, nasákavost < 0, 5 % hm. ), chemická odolností, odolnost na změny teploty, elektroizolační vlastnost, dokonalá dlouhodobá stabilita vlastností – Suroviny: směs kaolínu, křemene a živce – Výroba: výpal při 1280 -1300 °C – Výrobky: stolní nádobí, obkládačky, sanitární zařízení, chemické laboratorní nádoby, elektrotechnika (izolátory) Měkké porcelány – výpal < 1300 ° C s přídavkem vazných jílů Typy: živcové, fritové, kostní, transparentní zubní Tvrdé porcelány – výpal > 1300 ° C Typy: užitkový, figurální, technický.
Výroba: tvarování z plastického těsta; užitkový porcelán – točení rotačně symetrických těles, elektroporcelán – obtáčení a frézování výlisků, duté a ploché nerotační tvary – lití suspenze do sádrových forem, lisování z granulátu – Pálení nadvakrát: 1) přežah (900 -950 °C) biskvit; možná nanáška glazury; 2) hladký výpal konečné vlastnosti V. Glazury – Suspenze kaolínu, živce, barevné hlinky a křídy – Dokonalé přilnutí a průnik do pórů – Konečná povrchová úprava sítotiskem, obtisky, linkováním, ruční malbou; fixace dekoračním výpalem
- Uniza stavebna fakulta
- Dopravní fakulta jana pernera
- Fm vše studijní oddělení
- Filozofická fakulta univerzity jana evangelisty purkyně
- Materily
- Materily
- Prekladae
- Materily
- Materily
- Dtb vut
- Fit vut mapa
- Břitový diagram
- Outlook vut
- Vut normy
- Vut
- Vut fch
- švaříčková fast vut
- Procesní management vut
- Fekt horde
- Moodle fast vut