Курсовая работа: Экспортоориентированные высокохудожественные изделия по технологии керамической флористики

При разработке шихтового состава глазурей основывались на их химический состав, учитывая при этом соотношение SiO2 и Al2O3, суммарное содержание щелочных (Na2O +K2O) и щелочно-земельных оксидов (СаО +МgО).

Карбонат бария, вводимый в состав глазури в количестве 4-5% повышает блеск глазури, способствует розливу, понижает стойкость против цека.

В качестве основного плавня в состав фритты вводят борную кислоту в виде буры или гидроборацитов при общем содержании щелочных оксидов в пределах 4-7%.

В дальнейших наших исследованиях разработанные керамические пигменты были опробованы в подобранных нами бесцветных глазурях с целью получения прозрачной цветной глазури. Оптимальными составами были выбраны следующие составы керамических пигментов:

По хромсодержащим пигментам: состав №5- светло-зеленый и состав №10- зеленый.

По кобальтосодержащим пигментам состав №5- синий

По никельсодержащим пигментам состав №10- бирюзовый

По железосодержащим пигментам состав №2- коричневый

Керамические пигменты, полученные на основе оксида хрома, кобальта и никеля перемешивали с бесцветной глазурью и наносили на фарфоровый черепок, обжиг проводился при температуре 1250оС. Рецепт цветной глазури в мас.% по сухому весу:

пигмент 5%; глазурь -95%.

Огневые пробы имели соответствующие цвета, розлив глазури был гладким. Однако, керамические пигменты бирюзового цвета, полученные на основе оксида никеля после обжига меняли свой цвет на зеленоватый.

Железосодержащие пигменты на основе анортита были опробованы в качестве надглазурных красителей. Составы надглазурной краски включали компоненты в следующих количествах:

Пигмент 28-70% и флюс -30%

Пигмент 29-60% и флюс -40%

Сверх 100% добавляли 3% декстрина.

Надглазурная краска коричневого цвета хорошо легла на черепок, не вызывая брака декорирования в виде сухости и наколов, что говорит о близости коэффициентов термического расширения.

6. Разработка состава и изучение свойств опытных фаянсовых масс для получения художественно-декоративных изделий

К важным проблемам совершенствования производства фарфоро-фаянсовых изделий относится изыскание новых высокосортных местных сырьевых материалов как глинистого так и каменистого характера и разработка на их основе эффективных составов масс с улучшенными физико-техническими свойствами, позволяющими производить импортозамещаемую продукцию. Наряду с этим, керамическая промышленность остро нуждается также в качественных красителях для декорирования изделий, поскольку выпуск конкурентоспособной продукции строго зависит от качества декора.

В последние годы в Узбекистане найдены новые залежи многочисленных видов керамического сырья, химико-минералогический состав и технологические свойства которых позволяют рассматривать их в качестве перспективных и эффективных представителей местного сырья для получения изделий художественного фаянса, не уступающих по своим показателям продукции , выпускаемой из привозного сырья и импортируемых керамических масс.

Проектирование составов опытных масс с целью получения изделий художественно-декоративного мягкого фаянса осуществлялось на основе известных и новоизученных местных сырьевых материалов. При этом, получению мягкого фаянса способствовало применение в составах масс доломитовых пород , играющих роль флюса. Для этого были использованы доломиты как Дехканабадского так и Сыпкинского местождения. В качестве кварцевого песка применялись Майское и Таваксайское месторожение кварцевых песков.

В таблице 6.1.1 приводится химический состав сырьевых материалов.

Таблица 6.1.1- Химические составы сырьевых материалов

По химическому составу доломиты Сыпкинского проявления отвечают всем требованиям, предъявляемым к доломитам для керамической промышленности и соответствуют 1 сорту. Содержание SiO2 в них значительно ниже требуемой нормы , оксиды щелочных и щелочноземельных элементов вовсе отсутствуют,Количество P2O3 и SiO2 также незначительное . По сравнению с Дехканабадским доломитом они содержат меньшее количество Al2O , щелочных оксидов и SO3 . Однако , содержание красящих оксидов в доломитах Сыпки несколько больше, чем в Дехканабадских. Согласно рентгенографическому анализу доломит Сыпкинского месторождения является мономинеральным и не содержит примесей.

В таблице 6.1.2 приводятся керамико-технологические свойства двух оптимальных масс, полученных на основе доломитов Дехканабадского и Сыпкинского месторождений в сравнении со свойствами фаянсовой массы на основе привозной массы из Италии.

Таблица 6.1.2- Керамико-технологические свойства масс

Как видно из полученных данных, фаянс полученный из готовой импортируемой керамической массы выгодно отличается от фаянса на основе местных сырьевых материалов высокой белизной и более низкой температурой обжига. Однако, механическая прочность обожженных образцов на основе местного сырья существенно больше, хотя водопоглощение образцов несколько выше и составляет верхний предел требований технических условий. Повышенные значения водопоглощаемости по-видимому являются результатом применения в составах опытных масс черной Ангренской глины, в составе которой в заметном количестве имеются примеси угля. По другим показателям исследуемые опытные массы практически не отличаются друг от друга. Оптимальные массы всех трех разновидностей фаянсовых масс с низкой температурой обжига полностью соответствуют всем требованиям технических условий к мягкому известковому фаянсу.

Для изучения фазового состава мягкого фаянса на основе местных сырьевых материалов были применены термографический и рентгенографический методы анализа. На рис.6.1.1 приводятся дифференциально термические кривые опытной массы, полученной на основе Дехканабадского доломита и Таваксайского кварцевого песка.

На кривой ДТА оптимальной массы наблюдаются эндотермические эффекты при 327 , между 514 и 618 и при 8140С. Первый эндотермический эффект следует отнести к удалению адсорбционной влаги из глинистых минералов , вторая относительно широкая эндотермическая остановка в районе 6000С является причиной дегидратации глинистых минералов, модификационных превращений кварца и диссоциации карбоната магния, третий эндоэффект вызван диссоциацией карбоната кальция. Характер дифференциально-термической кривой свидетельствует о том, что до 9000С в системе еще не наблюдаются процессы физико-химического взаимодействия компонентов, ведущие к существенным фазовым изменениям.

Рисунок 6.1.1 Дериватограмма оптимальной массы

На рентгенограмме оптимальной массы до обжига (рис. 6.1.2) наблюдаются дифракционные максимумы, относящиеся к кварцу 0, 427; 0,334; 0,246; 0,229; 0,213;0,181; 0,166;0,154; 0,138; и 0,137 нм; каолиниту 0,651; 0,359; 0,246; 0,234; 0,228;0,201; 0,166;) 149 нм; доломита 0,229; 0,220;).201; 0,179 нм; монтмориллониту 0,445; 0,348; 0,267; 0,173 нм; микроклину 0,377; 0,325; 0.216; 0,201; 0,180; 0,152; 0,146 нм; альбиту 0,319; 0,290; 0,185; 0,166; 0,143; 0,141; 0,133 нм; и олигоклазу 0,404; 0,343 нм. Фазовый состав сырьевой шихты отчетливо отражает те минералы, которые присутствуют в составе сырьевых материалов.

На рентгенограмме оптимальной массы после обжига при 10200С по сравнению с исходной сохраняются только рефлексы кварца (0, 427; 0,334; 0,246; 0,229; 0,213; 0,182; 0,167; 0,154; 0,138; нм) и появляются новые дифракционные максимумы, свойственные шпинели ( 0,287; 0,246; 0,204; 0,154; 0,139 нм, ) и анортиту (0,325; 0,320; 0,298; 0,271; 0,204 нм ).

Таким образом, кристаллическими составляющими мягкого фаянса на основе Дехканабадского доломита Таваксайского кварцевого песка являютя кварц, шпинель и анортит. Использование в составе фаянсовой массы доломитовых пород способствует протеканию в системе фазовых преобразований, ведущих с появлению новых кристаллических фаз как шпинель и анортит. Образование новых кристаллических фаз при обжиге обеспечивает разработанной массе мягкого фаянса высокие физико-механические свойства и белизну.

Рисунок 6.1.2 Дифрактограммы оптимальной массы: 1-не обожженной; 2- обожженной при температуре 1250оС

7. Состав, свойства и микроструктура фарфора художественного назначения на основе новых представителей местного сырья

7.1 Состав и свойства опытных фарфоровых масс для получения художественно-декоративных изделий

Для изучения возможности получения хозяйственно-бытового фарфора на основе полевого шпата Ингичкинского месторождения были составлены 4 опытных масс с различным содержанием полевого шпата.

Во всех опытных массах был использован первичный Ангренский каолин марки АКF-78, в качестве тугоплавкой глины Ангренская черная глина, Ингичкинский полевой шпат и Навоинский кварцевый песок. Эталонной массой для сравнения полученных данных служила производственная масса ДП «ОникС -ФАРФОР».

По химическому составу, все виды сырья, используемые в составе опытных масс относятся к высшему или первому сорту, так и сумма красящих оксидов в их составе не превышает 1%.

Марка АКF-78 и 80 по своему химическому и зерновому составу является более высоким сортом каолинового сырья, однако предназначен для бумажной промышленности. Высокое содержание Al2O3, тонкая дисперсность, низкое содержание хромогенных оксидов делают марку АКF-78 перспективным сырьем для керамической промышленности. Уместно отметить, что многие частные предприятия по производству хозяйственного фарфора, функционирующие на территории нашей Республики, предпочитают использовать марку АКF-78 вместо АКF-30.

Единственным широко известным представителем тугоплавких глин в Узбекистане является черная каолинотовая глина Ангренского месторождения, входящая в крупное месторождение Ангренских каолинов.

Благоприятный химико- минерологический состав и высокая пластичность Ангренской черной глины вызывает большой интерес в целях использования её как доступного пластифицирующего компонента в составах фарфоровых и фаянсовых масс.

На основе изученных видов местного сырья нами были разработаны составы опытных фарфоровых масс, которые представлены в таблице 7.1.1

Таблица 7.1.1-Составы опытных фарфоровых масс