Глазури, красители и ангобы

Глазурь— это стекловидное покрытие толщиной 0,1—0,2 мм, нанесенное на поверхность керамического изделия и закрепленное обжигом. Она придает деко­ративность изделиям, снижает их влагопроницаемость, повышает прочность. Основные компоненты глазури: кварц, полевой шпат, каолин.

Глазурь представляет собой силикатное стекло, которое должно быть термостойким, прочным, твердым, иметь блестящую поверхность. Различают глазури про­зрачные и глухие (эмали), бесцветные и окрашенные, глянцевые и матовые. Прозрачные глазури применяют в производстве фаянсовых, фарфоровых и некоторых майоликовых изделий, а окрашенные — в производстве тонкокерамических изделий. Для каждого вида изделия, отличающегося по свойствам и составу, применяют глазурь определенного состава. При однократном об­жиге изделий состав глазури рассчитывается так, чтобы температура плавления ее приближалась к тем­пературе спекания черепка и имела одинаковый с ней коэффициент термического расширения.

В состав глазурей могут входить пегматит, мел, доломит, перлит, соли щелочно-земельных и щелочных металлов, бура, борная кислота, оксиды свинца, цинка и др. Для снижения . температурного коэффициента линейного расширения, который влияет на уменьше­ние напряжений, возникающих между черепком и глазурью, в глазурь вводят борный ангидрит. Составы глазурей колеблются в широком диапазоне. Однако независимо от вида и способа производства изделий в состав глаЗури всегда входит 85—90% (в сумме) кремнезема и оксида алюминия.

Основное сырье для приготовления глазурей должно быть нерастворимым в воде. В случае применения растворимых соединений, таких, как борная кислота, бура, селитра, сода и др., а также токсичных, таких, как сурьма, оксид бериллия, свинцовый сурик и др., их сначала надо сплавить с нерастворимыми соеди­нениями, входящими в данный вид глазури, до стекло- видного состояния (фритты) в специальной фритто-варочной печи при температуре не ниже 1250 °С с после­дующим быстрым охлаждением в воде. В связи с этим глазури по способу производства подразделяются на сырые нефриттованные с температурой розлива 1000— 1450 °С и сплавленные фриттованные с температурой розлива 60б—1280°С. По составу глазури бывают полевошпатовые, борно-свинцовые, циркониевые, литие­вые и др., по виду поверхности — с гладкой и .пузыр­чатой поверхностью, матовые кристаллические, кракле, металлизированные и др.

Нефриттованные глазури применяют в производстве фарфоровых изделий, а фриттованные — в производстве фаянсовых, мягкого и низкотемпературного фарфора, майоликовых тонкокерамических изделий.

Приготовление нефриттованной глухой глазури осу­ществляют по следующей технологической схеме: ком­поненты (полевой шпат, кварц, диоксид циркона, оксид цинка и др.) обжигают при 900—1280°С. Обож­женные полевой шпат и кварц сортируют и измельчают на бегунах с гранитными катками, а диоксид циркона ZrO₂ (глушитель) или циркон Zr • SiO₂ — в шаровой мельнице мокрого помола в течение не менее 100 ч. Глазурную суспензию готовят совместным помолом всех составляющих в течение 30—60 ч в шаровой мельнице при соотношении материала, мелющих тел и воды (при рН 7,7—8) 1:1:1 или 1:2:1. Затем ее процежи­вают через вибросито № 0071 (6400 отв/см²), подвер­гают электромагнитной очистке и сливают в пропеллер­ные мешалки до использования. Готовая глазурная суспензия должна иметь⁴ определенную тонкость помола, характеризуемую остатком на сите № 0056 (10085 отв/см²) в пределах 0,01—0,1%.

Фриттованную глазурь, состоящую в основном из фритты и глины, готовят следующим образом. Компо­ненты фритты измельчают, сушат, обжигают, смеши­вают в определенном соотношении и сплавляют в течение 1 —10 ч в одно- или двухванных непрерывно действующих фриттоварочных печах, во вращающихся печах периодического действия или конвертерных печах при температуре 1200—1400 °С. Затем фритту сливают в грануляционный бассейн с холодной водой, где ее расплав распадается на частицы мельче 5 мм. Фритту хранят в закрытых емкостях. Глазурную сус-

пензию приготавливают совместным тонким помолом фритты (50—92%) и глинистых компонентов (50—8%) в шаровой мельнице. Плотность мелющих тел (фарфо­ровых или каменных) должна быть выше плотности глазурей. Так, для свинцовой фритты плотностью 2,4 г/см³ необходимы уралитовые шары плотностью 3,3» г/см³. Плотность глазурной суспензии обычно находится в пределах 1,37—1,45 г/см³. Суспензия наносится тонким слоем на предварительно обожженное или высушенное изделие, очищенное от жировых пятен или пыли. Ми­неральные составляющие ее оседают на поверхности глазуруемого изделия тонким ровным слоем, а вода впитывается и испаряется при высушивании. Далее изделие обжигают.

В производстве фарфоровых изделий применяют в основном малокомпонентные, тугоплавкие глазури, состав которых близок составу черепка изделий. В про­изводстве мягкого фарфора, полуфарфора, фаянса ис­пользуют легкоплавкие полевошпатовые глазури.

Глазури для фаянса отличаются большим содержа­нием оксидов, меньшей твердостью и прочностью. При однократном скоростном обжиге изделия покры­вают обычно маловязкими, глухими глазурями (эма­лями), которые получают введением добавок-глушителей, не растворяющихся в глазурном расплаве или кристаллизующихся при затвердевании (циркона, ок­сида олова или цинка, диоксида циркона или титана и др.). Эмали могут быть не только белыми, но и цвет­ными. Синий цвет дает добавка 2—3% оксида кобальта; зелёный — до 4% оксида хрома и до 7% оксида меди; желтый — до 6% оксида железа и до 10% диоксида титана.

Керамические краски— это окрашенные минераль­ные соединения металлов с керамическими массами и глазурями, образованные в процессе обжига. Кра­сителями в них являются пигменты — тонкоизмельчен­ные порошки природного или искусственного происхож­дения (графит — серый, оксид железа — коричневый, оксид хрома — зеленый, оксид кобальта — синий, анти-монат свинца — желтый и др.).

Бывают краски надглазурные и подглазурные. Первые представляют собой смесь пигментов с флюсами (легкоплавкими стеклами), вторые — смесь пигментов с глазурью. В качестве пигментов применяют оксиды

красящих металлов. Обжигают надглазурные краски при 550—860 °С, а подглазурные — до 1450 °С.

Ангобы — белые или цветные керамические массы, представляющие собой дисперсии глинистых частиц в воде. По составу они подразделяются на глинисто-песчаные, флюсные и «античные лаки».

Флюсные отличаются от глинисто-песчаных тем, что кроме основных компонентов (глин, каолина и малых количеств песка) содержат плавни, которые снижают температуру обжига изделий и повышают степень спе­кания массы.

«Античные лаки» (разновидность флюсных ангобов) — тонкие глинистые покрытия, получаемые отстаиванием в течение суток взмученной глинистой суспензии с добавлением соды. В их состав могут входить кремне­зем, красящие оксиды железа, титана, кобальта, хрома и др. Ангоб наносят толщиной не более 0,2 мм на сырые, сухие или обожженные изделия, которые могут быть далее покрыты глазурью.