Аналіз взаємозв’язку властивостей та мікроструктури будівельної кераміки

Autor: Khomenko, Olena, Sribniak, Nataliia, Dushyn, Vladyslav, Shushkevych, Viacheslav
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 4, № 6 (94) (2018): Technology organic and inorganic substances; 16-25
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 4, № 6 (94) (2018): Технологии органических и неорганических веществ; 16-25
Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 4, № 6 (94) (2018): Технології органічних та неорганічних речовин; 16-25
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: We have defined the basic properties of ceramic bricks for various purposes. The microstructure and phase composition of ordinary, facing and clinker bricks were investigated. We have established the interrelation between the microstructure and phase composition of the examined materials and water absorption, mechanical strength at compression, and frost resistance. The research results allowed us to identify patterns in the formation of a ceramic sherd and explain the physical-chemical processes during sintering.It was established that ordinary brick mostly contains the thermally altered clay substance with a low amount of the glass-phase. Given the above, due to the incomplete liquid-phase sintering, the ordinary brick has high water absorption values (10‒14 %) at low strength (7.5‒12.5 MPa).Facing brick has the more developed glass-phase, which firmly binds the crystalline phase. The latter is represented by such minerals as β-quartz, microcline, albite, mullite, etc. The main task in the facing brick production is to ensure the optimal dispersion of starting raw materials and to achieve even distribution of minerals throughout the entire volume of the product.Clinker brick has a more complex mechanism of sintering because when using the starting particulate mass, it is required to obtain a dense homogeneous structure of products. The main features of the ceramic mass are the introduction to its composition of emaciated additives that would ensure the resistance of products against deformation during annealing, and marshes, which should ensure the intensive liquid-phase sintering at annealing. When annealing such articles, it is necessary to select the proper temperature-time mode, which would match the sintering interval of the basic clay material. This is required to ensure that, on the one hand, a strong dense structure of the product is obtained, with a water absorption of 4‒5 %, and, on the other hand, that such kinds of defects as deformation, cracking, «over-annealing», swelling, etc. are avoided.Research results could be applied under industrial conditions at enterprises in order to control product quality and eliminate possible causes of defects related to violation of the technological production mode.
Определены основные свойства керамического кирпича различного назначения. Исследована микроструктура и фазовый состав рядового, лицевого и клинкерного кирпича. Установлена взаимосвязь микроструктуры и фазового состава исследованных материалов с водопоглощением, механической прочностью при сжатии и морозостойкостью. Результаты исследований позволили определить особенности формирования керамического черепка и объяснить физико-химические процессы при спекании.Установлено, что рядовой кирпич содержит преимущественно термически измененное глинистое вещество, с невысоким количеством стеклофазы. В связи с указанным, из-за неполного жидкофазного спекания, рядовой кирпич имеет высокие значения водопоглощения (10–14 %) при низкой прочности (7,5–12,5 МПа).Лицевой кирпич имеет более развитую стеклофазу, которая прочно соединяет кристаллическую фазу. Последняя представлена такими минералами, как β-кварц, микроклин, альбит, муллит и др. Главной задачей производства лицевого кирпича является обеспечить оптимальную дисперсность исходных сырьевых материалов и достичь равномерного распределения минералов по всему объему изделия.Клинкерный кирпич имеет более сложный механизм спекания, поскольку при использовании исходной грубодисперсной массы необходимо получить плотную однородную структуру изделий. Главными особенностями керамической массы является введение в ее состав отощающих добавок, которые обеспечат устойчивость изделий к деформации во время обжига, и плавней, которые должны обеспечить при обжиге интенсивное жидкофазное спекание. При обжиге таких изделий нужно правильно выбрать температурно-временной режим, который будет соответствовать интервалу спекания основного глинистого материала. Это необходимо для того, чтобы, с одной стороны, получить прочную плотную структуру изделия с водопоглощением 4–5 %, а с другой – избежать таких видов брака, как деформация, растрескивание, «переобжиг», вспучивание и т.д.Результаты исследований могут быть применены в производственных условиях на предприятиях отрасли с целью контроля качества продукции и устранения возможных причин брака, связанного с нарушением технологического режима производства
Визначено основні властивості керамічної цегли різного призначення. Досліджено мікроструктуру та фазовий склад рядової, лицьової та клінкерної цегли. Встановлено взаємозв’язок мікроструктури і фазового складу дослідних матеріалів з водопоглинанням, механічною міцністю при стисканні та морозостійкістю. Результати досліджень дали можливість визначити особливості формування керамічного черепка та пояснити фізико-хімічні процеси при спіканні.Встановлено, що рядова цегла містить переважно термічно змінену глинисту речовину з невисокою кількістю склофази. У зв’язку з зазначеним, через неповне рідкофазне спікання, рядова цегла має високі значення водопоглинання (10–14 %) при низькій міцності (7,5‒12,5 МПа).Лицьова цегла має більш розвинену склофазу, яка міцно з'єднує кристалічну фазу. Остання представлена такими мінералами, як β-кварц, мікроклін, альбіт, муліт та ін. Головним завданням виробництва лицьової цегли є забезпечити оптимальну дисперсність вихідних сировинних матеріалів і досягти рівномірного розподілу мінералів по всьому об'єму виробу.Клінкерна цегла має більш складний механізм спікання, оскільки при використанні вихідної грубодисперсної маси необхідно отримати щільну однорідну структуру виробів. Головними особливостями керамічної маси є введення до її складу опіснюючих добавок, які забезпечать стійкість виробів до деформації під час випалу, і плавнів, які мають забезпечити інтенсивне рідкофазне спікання. При випалі таких виробів потрібно правильно вибрати температурно-часовий режим, який буде відповідати інтервалу спікання основного глинистого матеріалу. Це необхідно для того, щоб, з одного боку, отримати міцну щільну структуру виробу з водопоглинанням 4‒5 %, а з іншого – уникнути таких видів браку, як деформація, розтріскування, «перевипал», спучування і т.д.Результати досліджень можуть бути застосовані у виробничих умовах на підприємствах галузі з метою контролю якості продукції і усунення можливих причин браку, пов'язаного з порушенням технологічного режиму виробництва
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: