Оценка качества керамических масс по видам деформации.

На развитие деформационных процессов в глинистых системах существенно влияют типы и количество глинистых минералов, наличие примесей и их природа, концентрация твердой фазы и её дисперсность, количество и вид поверхностно-активных добавок.

Относительные деформации – быстрая эластическая, медленная эластическая и пластическая определяют в зависимости от их соотношения структурно-механический тип дисперсий.

Экспериментальными исследованиями С.П.Ничипоренко и др. выделены шесть структурно-механических типов структур глин в зависимости от соотношения величин относительных деформации – быстрой, медленной эластической и пластической, определяемых в сопоставимых условиях (обычно Р=0,2 МПа, τ=1000 с)

• 
  1 – ε_б>ε_м>ε_плτ 2– ε_м>ε_б>ε_плτ
• 
  3 – ε_м> ε_плτ > ε_б 4 – ε_б>ε_плτ > ε_м
• 
  5 – ε_плτ >ε_б> ε_м 6 – ε_плτ >ε_м> ε_б

Различные типы структур представляют в виде гистограмм – прямоугольников с одинаковым основанием, высота которых соответствует доле, вносимой той или иной составляющей в общую деформацию, или тройной диаграммой.

Глины различных типов ведут себя по-разному в процессах формования:

глины 1 и 2 структурно-механического типа с преобладающим развитием быстрых эластических деформации, что указывает на плохую формуемость керамических масс. Таким массам свойственно хрупкое разрушение структуры;

в керамических массах 5 и 6 типов – значительное развитие пластических деформации. Массы легко деформируются, что увеличивает свилеобразование при пластическом формовании изделий, т.е. проявляют склонность к пластическому разрушению (к трещинообразованию);

наиболее благоприятны для формования 3-го и особенно 4-го типов. Они хорошо формуются и образуют в керамические , фарфоровые, фаянсовые и другие изделия без дефектов. Масса проходит формующую часть пресса за 5-7 сек. В течение этого времени преобладающее развитие медленных эластических деформации способно полностью компенсировать возникающее во время формования кратковременные напряжения без нарушений сплошности выдавливаемой массы.

29. Коагуляционные структуры керамических масс и физико-механические основы их образования.

Технологический процесс производства керамических изделий является процессом создания и непрерывных изменений структуры керамической массы: измельчение, смешивание, переминание при обработке массы, образование коагуляционной структуры и деформирование при формовании, потери влаги и уменьшение размеров после сушки, образование кристаллизационной структуры и усадка в результате обжига.

Основными факторами, определяющими характер образования коагуляционных структур глинистых минералов являются их кристаллическая структура, форма частиц, дисперсность, число и характер нарушений решетки кристаллов.

Коагуляционные структуры керамических масс возникают под действием молекулярных сил сцепления коллоидных крупных частиц, взвешенных в жидкой среде суспензии или коллоидного раствора. Они отличаются от кристаллических структур способностью к тиксотропному упрочнению, ярко выраженными пластично-вязкими свойствами и сравнительно малой прочностью, что обуславливается наличием тонких прослоек дисперсной среды в местах контакта соединения между собой системы. Эти дисперсные системы в зависимости от степени развития структуры и ее упрочнения занимают промежуточное место между жесткими и твердыми телами, отличаясь такими механическими свойствами как вязкость, прочность, упругость, пластичность, т.е. способность к остаточным деформациям (без потери формы). По Ребиндеру эти структуры независимо от природы составляющих их твердых частиц проявляют способность к резко выраженному упругому последействию, свойственному каучукам и их растворам.

Образование коагуляционных структур возникает в результате сцепления частиц дисперсной фазы Вандер Ваальсовыми силами (силами межмолекулярного взаимодействия, имеющих электр-ю природу) в цепочке и неупорядоченной межпространственной сетки.

Развитию коагуляционной структуры во всем объеме способствует высокая дисперсность частиц, их мозаичность поверхности, а для глинистых минералов наличие участков с наименьшими развитием гидратных оболочек. Сцепление частиц следовательно за счет Броуновских соударении. При этом между контактирующими частицами остается весьма тонкая равновесная прослойка жидкой дисперсионной среды, которая не препятствует силам сцепления между частицами, вместе с тем абсорбционно прочно связана с поверхностью частиц, что не выдавливается даже силами сцепления между ними.

30. Понятие предела текучести (предельного напряжения сдвига).

Пределом текучести называют высший предел влажности глины при котором глина еще сохраняет свои пластические свойства, но приувеличении влажности начинает течь.. Обозначение σ_т.

Единица измерения – Паскаль [Па] либо кратные [МПа].

Это важный параметр, с помощью которого рассчитываются допустимые напряжения для пластичных материалов.

После прохождения предела текучести в металле образца начинают происходить необратимые изменения, перестраивается кристаллическая решетка металла, появляются значительные пластические деформации. При этом металл самоупрочняется, об этом говорит то, что после площадки текучести деформации растут при возрастающем значении растягивающей силы.

Часто для данной механической характеристики дают формулировку «напряжение, при котором начинает развиваться пластическая деформация»^], не делая разницы с пределом упругости. В реальности значения предела текучести выше, чем предел упругости, примерно на 5%.

σ_т=Fт/S0