Производство керамики

Сырьевые материалы для производства керамических изделий подразделяются на основные и вспомогательные. К основным сырьевым материалам относятся материалы пластичные (глинистые), непластичные (отощающие, плавни), глазури и керамические краски. Пластичные материалы – глина, каолин и бентонит – при смешивании с водой образуют керамическую массу и способны принимать под действием внешних сил ту или иную форму изделия и сохранять ее после сушки и обжига. Они представляют собой тонкодисперсные горные породы осадочного происхождения, которые являются продуктами разрушения горных пород под влиянием воды. Продукты, оставшиеся на месте разрушения, называются первичными. Они более качественные, так как меньше загрязнены посторонними примесями. Продукты разрушения горных пород, которые переносятся водой и отлагаются на новом месте, называются вторичными. При переносе с одного места на другое изменяются их химический и минералогический составы, они загрязняются примесями (Fe2O3). Глины весьма разнообразны по химическому и минералогическому составу и свойствам. Основными минералами, содержащимися в глинах, являются каолинит – Al2O3·2SiO2·2H2O, монотермит – Al2O3·3SiO2·2H2O, монтмориллонит – Al2O3·4SiO2·H2O, гидрослюды и др. Каолинит повышает огнеупорность глины, гидрослюды снижают пластичность и обусловливают усадку при сушке. При наличии в глинах (бентонитовых) монтмориллонита повышается их набухаемость, пластичность и адсорбционная способность. Пригодность глин для изготовления керамических изделий, помимо состава, определяется их пластичностью (связующей способностью), усадкой (воздушной и огневой), огнеупорностью, спекаемостью, белизной (наличием красящих примесей).
Бентонитовые глины представляют собой продукт гидратации и гидролиза стекловидной фазы пеплов, туфов и лав. Основной минерал – монтмориллонит. В щелочной среде образуются щелочные бентониты, обладающие высокой пластифицирующей способностью. При смешивании с водой они сильно набухают, увеличиваются в объеме до 10 раз и образуют гелевидную массу. В керамической промышленности их используют в качестве добавок (от 3 до 5%) взамен огнеупорной глины (8–15%). Это позволяет сохранить хорошую формующую способность массы и повысить белизну изделий. Бентониты имеют огнеупорность 1300–1400°С и играют роль пластификатора и минерализатора, способствуя ускорению процессов кристалообразования.