Производство изделий тонкой керамики

Для фарфоровых и фаянсовых изделий в качестве основного компонента используется каолин, а в качестве связующего – беложгущиеся разности пластичных огнеупорных глин. К каолинам предъявляются высокие требования. В промышленности используется главным образом обогащенный каолин, однако ряд предприятий используют в производстве и каолин-сырец. На отдельные разрабатываемые месторождения глин и каолинов имеются ГОСТы и технические условия (ТУ). Оценка качества каолинов и глин для тонкой керамики на вновь разведанных и еще не эксплуатируемых месторождениях производится по кондициям, составленным с учетом технико-экономических расчетов и утвержденным в установленном порядке.

Как в каолинах, так и в глинах, прежде всего, лимитируется содержание красящих оксидов Fe₂O₃ и TiO₂; железистые примеси ухудшают электроизоляционные свойства изделий технического назначения, а для изделий бытового назначения внешний вид. Присутствие сернистых соединений в больших количествах вызывает вспучивание черепка, а если сера находится в соединении с железом, то последнее при обжиге остается в закисной форме и окрашивает черепок в серый цвет; включения пирита и маркезита в грубозернистой форме обуславливают поверхностные и скрытые выплавки на черепке.

Пластичные глины, загрязненные оксидами железа и титана, снижают белизну, хотя и повышают сопротивление излому воздушно-сухих изделий, в связи с чем сокращается количество боя в процессе транспортировки на обжиг и глазуровку.

Не менее отрицательное влияние оказывает наличие растворимых солей. Из практики керамических заводов, производящих продукцию литьем в гипсовые формы, известно много случаев, когда свойства шликера резко меняются, вплоть до полной его непригодности, несмотря на то, что рецепт массы, а также качество и количество электролитов остаются постоянными. Это находит свое объяснение в переменном составе растворимых солей в каолине.

Согласно действующих ГОСТов, ТУ на каолины для тонкой керамики, а также исходя из многолетнего опыта действующих предприятий, каолины для тонкой керамики должны удовлетворять следующим требованиям.

1. Для фарфора с высокой просвечиваемостью и белизной содержание TiO₂ должно быть возможно меньшее, вплоть до следов.

2. Для рядового фарфора, удовлетворяющего требованиям техники, содержание TiO₂ не должно превышать 0,2–0,5 %.

3. Допустимый предел Fe₂O₃ для фарфора зависит от имеющегося в данном каолине количества TiO₂, марганца, щелочных и щелочноземельных оксидов и от обработки каолина. В качестве средней приемлемой нормы допустмо 0,2–0,7 %.

4. Для высоковольтного фарфора слюда даже в незначительных количествах в форме остатка на сите 4900 отв/см² является нежелательной примесью. Сервизный обыкновенный фарфор может содержать слюду (мусковит) в значительном количестве при условии надлежащей обработки фарфоровой массы.

5. Содержание SO₃ должно исчисляться долями процента.

6. Количество механических примесей, в зависимости от их химического и минерального состава, должно быть не выше 0,5–1,0 % на сите №0063 для соответствующих сортов каолина.

При производстве фарфора и фаянса в шихту иногда вводят бентонитовые глины, добавка которых значительно повышает пластичность керамической массы, увеличивает механическую прочность высушенных изделий, понижает температуру обжига и повышает просвечиваемость фарфора. Качество бентонита лимитируется ГОСТ 7032-75.

Глины для тонкой керамики должны обладать высокой пластичностью, большой связующей способностью, обеспечивающей возможность получения пластичной фарфоровой массы при введении даже малого их количества. Глины должны содержать минимальное количество красящих оксидов, влияющих на белизну черепка.