Материалы и оборудование. Керамика

Глина и ее свойства. Химический состав глины. Полезные и вредные примеси. Живая и тощая глина. Основные месторождения глины. Глиняные массы (гончарные, шамотные, твердокаменные, терракотовые, технические, шликерные, фаянсовые, фарфоровые). Вспомогательные материалы. Глазури и красители – технология их изготовления. Основные химические соединения, применяемые в качестве керамических пигментов для подглазурного декорирования – соли, шпинели, и цвет, который они дают после обжига.

глина - вторичный товар, образующийся в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания. Основным источником глинистых пластов служат полевые шпаты, при разрушении которых под воздействием атмосферных агентов образуются силикаты группы глинистых минералов. Некоторые глины образуются в процессе местного накопления этих минералов, но большинство из них представляют собой наносы водных потоков, скапливающиеся на дне озёр и морей.

Оборудование для приготовления глиняных масс. Конструкции печей: горновые (земляные, кирпичные, каменные, горшковые), газовые, электрические и их основные показатели. Конструкции гончарных кругов: ручные, ножные (пинковые, педальные), электрические.

Глина относится к осадочным породам, состоящим из гидроалюмосиликатов - с общей химической формулой nА12О3.mSiО2.zН2О. В глинах присутствуют примеси кварцевого песка, полевых шпатов, карбонатов, некоторых оксидов и органических остатков. Глиняные частицы имеют малый размер (0,0110,00мкм) и в основном пластинчатую форму. Они способны включать воду не только в свою химическую структуру (химически связанная вода), но и удерживать ее вокруг частиц в виде тонких прослоек (физически связанная вода).

Образовывающаяся путем выветривания из полевого шпата глина вместе с кремнеземом в виде не подлежащего дальнейшему выветриванию остатка может остаться на том самом месте, где образовалась, и в этом случае она носит название глины первичной или каолина, содержащий глинообразующий минерал каолинит (А12О3.2SiО2.2Н2О), который отличается белым цветом и высокой огнеупорностью. Глина первичная, однако, попадается сравнительно редко; гораздо чаще в местах образования размывает и уносит с собою та же вода, которая способствовала выветриванию горной породы, и затем глина, отмученная от остатков породы и вообще всякого рода крупных частиц, снова из воды отлагается где-либо, где вода, несшая ее, задерживается на более долгое время, и образует пласты и залежи глины вторичной, причем возможны и даже нередки случаи, что такая отмученная и осевшая было глина во время какого-либо геологического переворота снова вымываются водою и уносятся на новое место, попутно еще раз отмучиваясь, а иногда и загрязняясь теми или другими примесями. Принимая во внимание, что полевые шпаты, дающие начало каолинам, бывают различного состава, что во время выветривания к глинистому веществу примешиваются другие продукты того же процесса выветривания, - каолины представляют собою в действительности продукты, крайне разнообразные, как по характеру глинистого вещества, так и по составу и количеству примесей. Слюда, кварц и неразложившийся полевой шпат - вот те примеси, которые всегда содержатся в каолинах.

В глинах вторичных количественное и качественное разнообразие примесей еще гораздо больше. Наиболее часто во вторичной глине в виде примесей можно найти: песок, углекислые соли магния и кальция, окисные соединения железа, серный колчедан, гипс и в особенности растительный перегной и разного рода другие органические остатки. С технической точки зрения указанное разнообразие в составе глин важно только постольку, поскольку оно отражается на основных свойствах глины, делающих ее пригодной для тех или иных технических целей.

В целом по происхождению и составу все глины подразделяются на:

глины осадочные, образовавщиеся в результате переноса в другое место и отложения там глинистых и других продуктов коры выветривания. По происхождению осадочные глины делятся на морские глины, отложившиеся на дне моря, и континентальные глины, образовавшиеся на материке.

Среди морских глин различают:

Прибрежно-морские - образуются в береговых зонах (зонах взмучивания) морей, незамкнутых заливах, дельтах рек. Характеризуются часто неотсортированностью материала. Быстро переходят в песчанистые и грубозернистые разновидности. Замещаются песчаными и карбонатными отложениями по простиранию Такие глины обычно переслаиваются с песчаниками, алевролитами, пластами угля и карбонатными породамм.

Лагунные - образуются в морских лагунах, полузамкнутых с повышенной концентрацией солей или опресненных. В первом случае глины неоднородны по гранулометрическому составу, недостаточно отсортированы и ветречаются совместно с гипсом или солями. Глины опреснённых лагун обычно тонкодисперсные, тонкослоистые, содержат включения кальцита, сидерита, сульфидов железа и др. Среди этих глин встречаются огнеупорные разновидности.

Шельфовые - образуются на глубине до 200 м. при отсутствии течений. Характеризуются однродным гранулометрическим составом, большой мощностью (до 100 м. и более). Распространены на большой площади.

Среди континентальных глин выделяют:

Делювиальные - характеризуются смешанным гранулометрическим составом, резкой его изменчивостью и неправильной слоистостью (иногда отсутствует).

Озёрные, б. ч. с однородным гранулометрическим составом и тонкодисперсные. В таких глинах присутствуют все глинистые минералы, но каолинит и гидрослюды, а также минералы водных окислов Fе и Аl преобладают в глинах пресных озёр, а минералы монтмориллонитовой группы и карбонаты - в глинах соляных озёр. К озёрным глинам принадлежит лучшие разновидности огнеупорных глин.

Пролювиальные, образованные временными потоками. Характеризуются очень плохой сортировкой.

Речные - развиты в речных террасах, особенно в пойме. Обычно плохо отсортированы. Быстро переходят в пески и галечники, чаще всего неслоистые.

Глины остаточные - глины, возникающие в результате выветривания различных горных пород на суше, и в море в результате изменения лав, их пеплов и туфов. Вниз по разрезу остаточные глины постепенно переходят в материнские породы. Гранулометрический состав остаточных глин изменчив - от тонкодисперсных разновидностей в верхней части залежи до неравномернозернистых - в нижней. Остаточные глины, образовавшиеся из кислых массивных пород, не пластичны или мало пластичны; более пластичны глины, возникшие при разрушении осадочных глинистых пород. К континентальным остаточным глинам относятся каолины и др. элювиальные глины. В Российской Федерации широко распространены, кроме современных, древние остаточные глины - на Урале, в Зап. и Вост. Сибири, (их много также на Украине), - имеющие большое практическое значение. В упомянутых районах на основных породах возникают глины преимущественно монтмориллонитовые, нонтронитовые и др., на средних и кислых - каолины и гидрослюдистые глины. Морские остаточные глины образуют группу глин отбеливающих, сложенных минералами монтмориллонитовой группы.