Курсовая работа: Экспортоориентированные высокохудожественные изделия по технологии керамической флористики

Для получения опытных цветных керамических масс за основу были взяты оптимальные составы фаянсовых и фарфоровых масс с наиболее высокими технологическими показателями . Количество вводимых пигментов варьировалось от 7 % до 20 % от веса воздушно сухой массы в зависимости от желаемого цветового эффекта и оттенка массы после обжига. При этом было изучено влияние вводимых в состав масс керамических пигментов на керамико-технологические и физико-механические показатели обожженных керамических масс до и после обжига. В качестве основных оценочных показателей цветных масс рассматривались их цветовые координаты , пластичность масс до обжига, водопоглощение и механическая прочность обожженных масс. Технологическая схема производства цветных керамических масс состояла из следующих технологических этапов:

Подготовка сырьевых материалов для традиционных фаянсовых и фарфоровых масс подготовка сырьевых материалов для керамических пигментов синтез керамических пигментов приготовление цветных фаянсовых и фарфоровых масс приготовление цветных масс для пластического формования приготовление цветных масс для литейного шликера.

Синтез керамических пигментов для получения цветных керамических масс осуществлялся на основе соединений красящих оксидов ( хрома, кобальта и никеля), природных сырьевых материалов, таких как Майский кварцевый песок и Самаркандский мел, а также глиноземсодержащего отхода Шуртанского газохимического комплекса.

В таблице 9.1 приводятся основные свойства опытных цветных фаянсовых масс при введении керамических пигментов в количестве 10 %. Приведенные данные свидетельствуют о том , что введение в состав фаянсовой массы керамических пигментов в количестве 10 % не оказывает заметного влияния на основные технологические свойства массы до и после обжига, лишь меняя цветовые характеристики масс. При добавлении пигментов наблюдается едва заметное снижение водопоглощения образцов.

Таблица 9.1-Характеристика свойств цветных фаянсовых масс

На рис 9.1 приведены спектры отражения цветных керамических масс. Цветовые показатели неглазурованных масс после обжига характеризуются не яркими, спокойными и выдержанными цветами и оттенками, что, по-видимому, связано с особенностями структуры фаянсового черепка, в особенности, с его пористостью. Увеличение количественного содержания пигментов от 7 до 15 % не оказывало существенного влияния на качество выявления хромофорных эффектов в массах. Характер кривых отражения цветных керамических масс говорит о том ,что для всех случаев наблюдается рост значений коэффициентов отражения , что является следствием уменьшения насыщенности цветов и переходом их в более светлые и менее яркие тона . При этом , наблюдается едва заметное смещение области доминирующей длины волны в коротковолновую часть спектра в случае хромосодержащих масс, исчезновение максимума отражения в случае кобальтсодержащих масс и заметный сдвиг кривой отражения в длинноволновую часть спектра для никельсодержащих масс. Характер кривых также подтверждает переход от насыщенных густых тонов к менее насыщенным бледным тонам.

В таблице 9.2 приведены цветовые характеристики фаянсовых масс.

Таблица 9.2-Цветовые характеристики фаянсовых масс

В целом, добавление керамических пигментов в состав фаянсовой массы практически не меняет его керамико-технологические и физико- механические свойства и дает возможность окрашивания масс в бледные тона зеленого, синего и серого для производства художественно-декоративных изделий методом керамической флористики. Свойства цветных фаянсовых масс соответствуют требованиям технических условий к мягкому известковому фаянсу.

Коэффициент отражения

а

Коэффициент отражения

б

Коэффициент отражения

Рисунок 9.1- Кривые спектрального отражения цветных керамических масс. а- хромсодержащая; б-кобальтсодержашая; в- никельсодержащая

При производстве цветных фаянсовых масс появляется возможность применения прозрачных глазурей и расширения цветовой палитры декора изделий.

Керамико-технологические свойства цветных фарфоровых масс приведены в таблице 9.3. Аналогично керамическим массам, введение в состав фарфоровых масс керамических пигментов не оказывает существенного влияния на свойства фарфоровых масс до и после обжига .В некоторых случаях даже наблюдается увеличение механической прочности образцов.

Таблица 9.3-Физико-технические свойства цветных фарфоровых масс до и после обжига при содержании пигмента в количестве 15 % от веса воздушно-сухой шихты

Цветные фарфоровые массы после обжига при 13000С обладали равномерной палитрой цвета, хорошим декоративным эффектом и достаточной интенсивностью тона, имели устойчивые зеленые, голубые, синие, бирюзовые и фиолетово-сиреневые цвета или оттенки без признаков стирания и появления цветового рельефа на поверхности образцов. На четкое выявление хромофорных эффектов при этом, возможно, существенное влияние оказала относительно высокая температура обжига фарфора. Цветовые характеристики масс заметно менялись при увеличении или уменьшении количества вводимых керамических пигментов, однако, цветовой эффект масс всегда был позитивным, ярким и сочным. Однако , следует отметить , что при увеличении содержания хромсодержащего пигмента цвет фарфора терял яркость , но оставался насыщенным. При глазуровании цветных масс качество декора заметно увеличивалось, выяление хромофорных оттенков и цветов протекало с большей интенсивностью . На рис. 9.2 приводятся кривые отражения неглазурованных и глазурованных цветных фарфоровых образцов.В данном случае значения коэффициентов отражения цветных фарфоровых образцов мало отличаются от таковых для керамических пигментов , что свидетельствует о сохранении их насыщенного тона в составе фарфора . Существенные изменения в характере кривых наблюдаются лишь в случае введения хромосодержащего пигмента , где исчезает свойственная для зеленого цвета доминирующая волна в районе 530-550 нм и кривые преобретают прямолинейный характер.

Таблица 9.2-Цветовые характеристики фарфоровых масс

По керамико-технологическим и физико-механическим показателям цветные фарфоровые массы полностью отвечают требованиям ГОСТа- 28390-89 и по своим свойствам не уступают обычным фарфоровым массам хозяйственного назначения.

Окрашивание фарфоровых масс в желаемые оттенки и цвета позволяет применять метод керамической флористики в качестве одного из методов декорирования фарфоровых изделий , скрыть низкую белизну фарфора художественного назначения на основе местных сырьевых материалов, способствует снижению дефектов декорирования изделий с помощью надглазурных красок .

Разработанная технология получения цветных фарфоровых масс была опробована в полупромышленных условиях ДП «ОНИКС-ФАРФОР ». На основании результатов испытаний, разработанные составы цветных фарфоровых масс рекомендованы к использованию для получения высокохудожественных фарфоровых изделий художественно-декоративного назначения по технологии керамической флористики или лепки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Спроектированы составы керамических пигментов на основе алюмосиликата кальция (анортита) с общей формулой Са1-хМехAl2+-хSi2-хO8 с заменой кальция на переходные элементы и кремния на алюминий.

2. Полученные пигменты на основе оксида хрома обладают зеленой оттеночностью, при этом с увеличением содержания хромофора цвет меняется от светло-зеленого до темно-зеленого, пигменты полученные на основе оксида кобальта в зависимости от его содержания отличаются голубым, светло фиолетовым, ярко фиолетовым, синим , темно фиолетовым цветами вплоть до черной окраски, а пигменты на основе оксида никеля имеют бирюзовую окраску, яркость которой увеличивается с увеличением содержания никеля.

3.Синтезированы составы керамических пигментов зеленого, синего, фиолетового и розового цветов на основе оксидов переходных металлов, природных сырьевых материалов (кварцевого песка Навоинского месторождения и Самаркандского мела) и отходов производства (Алмалыкского го горно-металлургического комбината и Шуртанского газо-химического комплекса ).

4. Фазовый состав хромосодержащих керамических пигментов представлен в основном корундовой, шпинелевой, анортитовой и кварцевой фазами. Доминирующим кристаллическим составляющим является корунд, с увеличением содержания оксида хрома фаза корунда становится еще более высоким. Кобальтосодержащие керамические пигменты синего цвета характеризуются наличием кристаллов шпинели, корунда и анортита. В пигментах, полученных на основе природных сырьевых материалов содержание анортита больше. Фазовый состав керамических пигментов на основе оксида никеля представлен корундом и шпинелью, согласно полученным данным их содержание в продуктах обжига достаточно высокое. Основной кристаллической фазой железосодержащих пигментов является анортит, в качестве промежуточных фаз также присутствуют корунд и б-кристобалит, количество промежуточных фаз уменьшается с увеличением содержания оксида железа.

5. Проектированы составы керамических пигментов на основе ортофосфата кальция (витлокита) с заменой ионов кальция и фосфора на ионы переходных элементов и кремния с общей формулами СаЗ-хSiхСгхР2-х08 и Саз-х Si хFeхР2-х08

6. Разработана технология получения зеленых, синих, бирюзовых и коричневых пигментов для фарфоро-фаянсовой промышленности с использованием оксидов переходных элементов, природных сырьевых материалов и отходов производства.

7. Полученные керамические пигменты высокой термической и химической стойкости и широкой цветовой гаммы рекомендованы для использования в качестве подглазурных и надглазурных красок и для получения цветных тонкокерамических масс.

8.На основе изучения химико-минералогического состава и технологических свойств новых представителей керамического сырья Узбекистана установлено, что полевой шпат Ингичкинского месторождения по своему химическому составу выгодно отличается от химического состава полевого шпата Лянгарского месторождения. По содержанию красящих оксидов Fe2O3 + TiO2-0.18% и CaO+MgO- 1.3%, отвечает требованиям ГОСТ а к полевому шпату для производства тонкокерамических изделий, а по содержанию K2O+Na2O- 10.2% и свободного кварца -3.8% соответствуют марке Ш1К.