Металкерамикалық бұйымдар мен дайын заттар

Керамика – бейорганикалық материал, ол жоғарғы температурада күйдіру процесі көмегімен түрлі минералды массаларды пішінге келтіріп жасалады.Күйдіру нәтижесінде (1200-2500oC) материалдың құрылымы құрылады және бұйым қажетті түрлі физика-механикалық қасиеттерге ие болады.Керамикалық материалдар топырақтың негізінде жасалуы мүмкін.Топырақты сумен илегендегі қоспа созылмалы болып массаға пішінделеді және күйдіруден кейін ол айтарлықтай механикалық мықтылыққа ие болады.Техникалық керамиканың негізгі компоненттері болып металдардың асқын тотықтары мен оттексіз қосылыстары саналады.Кез-келген керамикалық материал көп фазалы жүйе болып табылады.Керамикада кристалл, шыны және газ фазалары болуы мүмкін.Кристалдық фаза онда белгілі бір химиялық қосылыстар немесе қатты ерітінділер болуымен сипатталады.Бұл фаза керамиканың негізін құрайды және механикалық мықтылыққа, термотұрақтылыққа және басқа да негізгі қасиеттерге жауап береді.Шыны тәрізді фаза керамикада кристалдық фазаны байланыстыратын шыны қабаттары түрінде орналасады.Көбіне керамикада 1-ден 40%-ға шыны фазасы орын алады, ол механикалық мықтылық пен жылулық көрсеткіштерді нашарлатады.Дегенмен, шыны түзуші компоненттер (топырақтық заттар) бұйымның жасалу технологиясын жеңілдетеді.Газ фазасы керамикалық саңылауларында орналасқан газдармен сипатталады; бұл фазада керамиканы тығыз, ашық санылауларсыз және саңылаулы деп бөлуге болады.Керамикада жабық саңылауларының болмағаны абзал, себебі олар материалдың механикалық мықтылығын нашарлатады.Керамиканың құрылымы поликристалды бір фазалы.Кристалдық фазамен қатар, шағын көлемде газдар (саңылаулар) және шыны тәрізді фаза болуы мүмкін, олар бастапқы материалда қоспалардың болуымен түзіледі.Таза асқын тотықтардың балқу температурасы 2000°С-ден асуы мүмкін, сол себептен оларды жоғарғы отқа төзімділер класына жатқызады.Темпаратураны жоғарлатқан сайын керамиканың мықтылығы нашарлайды.Материалдарды жоғарғы температура аймағында қолдану кезінде маңызды қасиеті оның тотығуы.Таза асқын тотықтардың керамикасы тотығу процесіне ұшырамайды.Нашар балқитын оттексіз қосылыстар: карбидтер (MeC), боридтер (MeBn) және силицидтер (MeSin) жоғарғы отқа төзімділігімен (t=2500-3500oC), жоғарғы мықтылығымен (кейде алмаздікі секілді) және агрессивті орталарда тозуға, ескіруге төзімділігімен сипатталады. Балшықтың пластикалық қасиеті деп – оның сумен илегеннен кейін қажетті формаға келіп, жарылмай ұзақ сақталуы қабілетін айтады.Жақсы пластикалық қасиеттерге ие балшықты майлы, ал қасиеттері нашарлауды майлы емес деп атайды.Егер балшық минералдарының көлемін арттырса сәйкесінше балшық созылмалылығы жақсарады.Майсыздандыратын қоспалар – құм, үгітілген шлактар, золдар және т.б заттар, оларды балшық массасына ауадағы және оттағы шөгуді азайту мақсатында қосады.Жанып кететін қоспалар саңылау түзуге және майлылықты төмендетуге арналған.Күйдірген уақытта мұндай қоспалар жанып кетеді де, CO2 газын бөледі, газ өз кезегінде материалдың саңылаулы болуына себепші болады.Көбіне органикалық табиғаты бар мынадай жанатын қоспалар қолданады:ағаш опилкалары, көмір және торф шаңдары.Тығыздығын арттырытын заттар – тығыз материалдарды төмен температурада қыздыруға мүмкіндік беретін балқыту балшық массасының күйдіру және балқыту температурасын төмендетеді. Балқытушы ретінде шпаттарды, кальцит және доломитті қолданады.Керамикалық бұйымдарды өндіру келесі операциялар негізінде жүргізіледі: балшық пен қоспаларды өндіру, жұмыс массасын құру,бұйымдарды формаға келтіру, кептіру, күйдіру және бұйымдардың ішкі бөлігін тегістеу.Балшықты немесе керамикалық деп аталатын жұмыс массасының құрамы бұйымды бекіту және формалау тәсілдеріне байланысты болып келеді.Формалау құрғақ, жартылай құрғақ, пластикалық және ылғалды болуы мүмкін.Қышқылға және отқа төзімді заттар мен бұйымдар.Қышқылға төзімді қыштан жасалған бұйымдарға қышқылға төзімді түтіктер, термоқышқылға төзімді және қышқылға төзімді плиткалар жатады.Шақпақты балшықты отқа төзімділерді екі типте шығарады: династы және кварцты әйнек.Магнезиялы отқа төзімді заттарды құрамында негізінде MgO бар күйдірілген магнезиттен немесе күйдірілген даломиттен дайындалады. Олардың отқа төзімділігі 20000С. Олар негізгі отқа төзімділерге жатады.Хромитті отқа төзімділер негізінде магнезитпен қатысты түрде дайындалады, сондықтан заттық құрамына байланысты магнезитті хромитті – МХ немесе хромомагнезитті – ХМ болып аталады. Олардың отқа төзімділігі 18000С дейін барады.