Изготовление фарфора

Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Декабря 2011 в 00:01, реферат

Описание работы

Цель работы: является изучение способы получения основных свойств и областей применения в электронной технике.

Содержание

Введение
1. Характеристика материала
1.2. Процесс производства. Подготовка сырьевых материалов
1.3. Формирование изделий
1.4. Сушка
1.5. Обжиг
2. Основные свойства
2.1. Механические свойства
2.2.Электрические свойства
2.3 Эксплуатационные свойства
3. Область применения в электротехнике

Работа содержит 1 файл

фарфор.docx

— 30.59 Кб (Скачать)

Утельный  обжиг в зависимости от состава  черепка и назначения фарфоровых изделий проводят при температуре 900-1000шС, а политой - 1350-1400шС. При утельном обжиге удаляет механически и  химически связанная влага, черепок  приобретает необходимую прочность при достаточной для впитывания глазури пористости. Реакции взаимодействия исходных компонентов массы протекают в твердой фазе.

Для обжига применяют печи непрерывного действия - туннельные, конвейерные с шагающим подом и роликовые щелевые, а  также периодического действия - горны. В печах непрерывного действия поддерживается более строгий температурный  режим, сокращается время обжига и обеспечиваются нормальные условия  работы при загрузке и выгрузке. В качестве топлива используют нефть, газ и электричество (в электропечах).

После утельного обжига керамические изделия  либо декорируют послегазурными красками, газурируют и подвергают политому обжигу, либо глазуруют, обжигают и декорируют.

Фарфоровые  изделия после утельного обжига чаще всего глазуруют , а затем  обжигают. Тугоплавкую глазурь в  виде суспензии наносят методом  окунания, обливания и пульверизацией. После глазурования с ножки или  верхнего края форфорого изделия  счищают глазурь, чтобы предупредить сплавление х с подставкой во время  политого обжига или другими изделиями  при обжиге "в спарку". Это  отличительный признак фарфоровых изделий; фаянсовые изделия полностью  покрывают глазурью. Перед политым  обжигом изделия помещают в шамотные капсели и тщательно предохраняют от сплавления друг с другом и с  капселем. Капсели устанавливают  на вагонетку и направляют в туннельную печь. Применяют также бескапсельную  загрузку на специальные этажерочные  вагонетки.

В процессе обжига формируется черепок с  необходимыми физическими и химическими  свойствами. При политом обжиге происходят расплавление глазури, равномерное  ее распределение по всей поверхности  изделия и сплавливание с черепком. Строгое соблюдение определенного  режима температуры, скорости ее подъема, времени выдержки и газовой среды - непременное условие проведения обжига. При нарушении этих требований образуются дефекты, ухудшающие внешний  вид и свойства готовых изделий.

Политой обжиг можно разделить на ряд  периодов, каждый из которых протекает  при определенном температурном  режиме и газовой среде, что обеспечивает постепенное формирование черепка  с необходимыми свойства.

Первый  период протекает при температуре  до 900-940шС; скорость подъема температуры 100-140шС в час. Из массы удаляется  остаток гигроскопической влаги, происходит разложение глинистых веществ, карбонатов, выгорание органических примесей. В  этот период поддерживает окислительная  газовая среда. Реакция протекает  в твердой фазе, в этот период начинается спекание черепка, которое  сопровождается усадкой. На поверхности  пористого черепка, который обладает высокий каталитический и адсорбционной  способностью, осаждается углерод, выделяющийся при сгорании топлива. Углерод придает  черепку серый цвет.

Второй  период обжига протекает в сильно окислительной среде при температуре 940-1040шС. Он является подготовительным к самому ответственному этапу - обжигу в восстановительной среде. В  этот период выравнивается температура, завершается выделение остатков гидратной воды и полностью выгорает сажистый углерод. Если углерод не выгорит  до расплавления глазури в третьем  периоде, то изделие будет иметь  серую или буроватую окраску  либо покроется мельчайшими кратерообразными точками - наколами. Вследствие расплавления полевого шпата образуется жидкая фаза, которая цементирует твердые частицы и обуславливает повышение механической прочности черепка. Происходит процесс кристаллизации глинозема и начинает образовываться муллит.

Третий  период ведется при температуре 1040-1250шС в восстановительной среде, которая необходимая для перевода окисного железа в закисную формы. Закись железа образует силикаты, который  придают черепку голубоватую  оттенок. На этом этапе вначале образуется силиманитоподобный ангидрид, а затем  муллит и кремнезем в виде кристобалита. Продолжается спекание черепка, сопровождающие интенсивной, так как кристаллические  частицы соединяют вязким расплавом. При температуре выше 1200шС вязкость расплава снижается, и на границе  твердой и жидкой фаз сближаются под действием поверхностных  сил частицы кварца, продукты разложения каолинита и кристаллы муллита. Образование легкоплавкого силиката закиси железа способствует развитию жидкой фазы. На этом этапе начинается расплавление глазури. Скорость подъема  температуры - 30-35шС в час.

Четвертый этап, завершающий формирование черепка, начинается при температуре 1250шС и  заканчивается при 1380-1410шС, протекает  он в нейтральной среде. Происходят окончательное спекание черепка, разлив глазури и сплавление с черепком. Активнее протекает процесс взаимодействия полешпатовго стекла и аморфного  кремнезема из каолинитового остатка, что способствует заполнению промежутков  между кристаллами муллита. Одновременно укрупняются кристаллы муллита  в полешпатовом стекле и уменьшаются  размеры остаточного кварца. Протекают  диффузионные процессы, обуславливающие  равномерное распределение кристаллических  новообразований в черепке.

Период  заканчивается выдержкой изделий  при максимальной температуре в  течение 1,5-3 ч. Чем продолжительнее  выдержка изделий, тем больше образуется кристалла муллита. Игольчатые кристаллы  муллита, переплетаясь, способствуют повышению  механической прочности и термической  стойкости черепка. При этом ускоряется процесс муллитизации за счет растворения  кварца в стекле и насыщения его  кремнеземности. Образующиеся кристаллы  муллита как бы врастают в стекло, в нерастворившихся зерна кварца.

При повышении  температуры обжига уменьшается  пористость черепка, так как пустоты  заполняются стекловидной массой и  другими структурными элементами. Однако при повышении температуры выделяются газы из полевошпатового стекла, вспучивается черепок и снижается качество изделий.

Пятый, диффузионный, период обжига соответсвует выдержке изделий при максимальной температуре обжига.

После обжига начинается процесс охлаждения. До температуры 600-530шС охлаждение проводят со скоростью 250-200шС в час. Затем  процесс резко замедляется, при  этом происходят ионные модификации, сопровождающиеся большими изменениями объемов, в  результате чего возникают внутренние напряжения. Помимо этих напряжений, возникают  напряжения вследствие перехода стекловидной массы из пластического состояния  в упругое.

Продолжительность политого обжига в туннельных печах  от 18-22 до 32-34ч. На некоторых предприятиях керамические изделия, в том числе  и фарфоровые, подвергают однократному бескапсельному обжигу. При этом цикл производства сокращается до 3-5ч, значительно снижается расход топлива, повышается производительность труда, уменьшает себестоимость готовой продукции. Главная задача однократного обжига - обеспечение непромакаемости черепка при глазуровании изделий, высушенных до содержания влаги 1%. С  этой целью в массу вводят высушенные до 4-7% трошковской глины или специальных пластифицирующих добавок, способствующих повышению водостойкости, в том числе и некоторые виды пластических масс.

Однократному  обжигу подвергают в основном толстостенные  изделия - кружки, салатники, масленки, сахарницы, которые при глазуровании без утельного обжига не размокают, не деформируются и не разрушаются.

При обжиге на изделиях могут образоваться следующие  дефекты: искажение размеров и формы, щербины, задувка, прыщи, пузыри, засорка, желтоватый оттенок и т.д. После  обжига изделия проверяют для  выявления дефектов. Изделия, отвечающие предъявляемым к ним требованиям, декорируют.  

2. Основные свойства

2.1 Механические свойства.

Не имеет  деформации в момент приложения изгибающего  усилия. Механическая прочность практически не зависит от температуры эксплуатации изолятора.  

2.2 Электрические свойства.

Поверхностные электрические разряды не оказывают  влияния на материал изолятора. 

Электрическая прочность неизменно уменьшается  из-за старения полимерных материалов. Пробой изолятора невозможен из-за высоких диэлектрических свойств фарфора.

2.3 Эксплуатационные свойства.

Большая масса.

Хрупкость, возможность боя изоляторов посторонними предметами, в том числе и при  транспортировании изоляторов. Высокая надёжность изолятора обеспечивается стабильностью технологического процесса.

Изготовление  изолятора кустарными методами невозможно.

Имеется наличие надёжных и достоверных  методик контроля изоляторов в процессе изготовления и эксплуатации .

Применение  технологии горячего оцинкования и  термодиффузионного покрытия обеспечивает срок службы оконцевателей и арматуры в течение срока службы изоляторов. Налажен выходной и входной контроль качества цинкового покрытия.

3.Область  применения в электротехнике.

Электротехнический  фарфор находит применение для изготовления высоковольтных и низковольтных  изоляторов различного типа. К числу  высоковольтных изоляторов относятся: 1) стационарные для оборудования распределительных  устройств и аппаратуры - опорные, проходные, вводы, маслонаполненные, покрышки разного назначения, 2) линейные для  линий электропередачи - подвесные  и штыревые. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Информация о работе Изготовление фарфора