2. Keramika nima. Fayans olish va sirkorlik sirlari. Keramika

Mavzuga oid tayanch so‘z va iboralar.

Olovbardosh material – 1580 ⁰S li harorat va erigan metall (shisha, sement va xokazo) taʼsiridan yemirilmaydigan, o‘tda yonmaydigan, suda zanglamaydigan o‘tga pishiq suniy tosh.
Olovbardosh tabiiy material – granit, ohaktosh, dolomit, qumtosh kabi yuqori haroratga chidamli tabiiy mineral yoki minerallardan tashkil topgan kompozitsiya.
Olovbardosh materiallar klassifikatsiyasi – olovbardosh materiallar olish uchun ishlatiladigan xom ashʼyo va tayyor mahsulotning fizik va kimyoviy tabiatiga, ularning kimyoviy-mineralogik tarkibiga hamda tayyorlash texnologiyasiga asoslangan va sakkiz gruppa (kremnezemli, alyumosilikatli, magnezialli, xromitli, sirkonli. Uglerodli, oksidli va oksidsiz modda)ga ajratilgan turlash.
Olovbardosh materiallar tayyorlash usullari – shliker yoki eritmadan quyilgan, plastik shakllash asosida olingan, yarimquruq presslash va plastik kukunsimon massalarni jipslashtirishga asoslangan texnologik jarayonlar.
Shamot – pishguncha kuydirilgan (ko‘pincha 900-1000 ⁰S li haroratda) va olovbardosh buyumlar ishlab chiqarishda xom ashʼyo sifatida ishlatiladigan o‘tga chidamli gil yoki kaolin.
Issiqlik himoyalovchi materiallarning sifati uchun qo‘yiladigan talablar va ularning asosiy xossalari.

Issiqlik himoyalovchi materiallarning sifatini belgilovchi asosiy xossa ularga xos bo‘lgan g‘ovaklilikdir. U foizda beriladigan ko‘rsatkich bo‘lib, barcha g‘ovaklar hajmining material hajmiga bo‘lgan nisbatidan kelib chiqadi.

Issiqlik himoyalovchi materiallarda ikki turli g‘ovaklar uchraydi:
1. Makrog‘ovaklar - o‘lchami katta bo‘lib, ko‘z ilg‘aydigan darajada bo‘ladi;
2. Mikrog‘ovaklar - o‘lchami kichik bo‘lib, faqat mikroskopdagina namoyon bo‘ladi.
G‘ovaklar yopiq holatida materialda uchrashi mumkin. Ular tarqalgan va yopiq g‘ovaklar deb ataladi. Ikkinchi tur g‘ovaklari ochiq g‘ovaklar nomi bilan ataladi. Odatda ular bir-biri bilan tutashib ketgan bo‘ladi.
Umumiy bo‘shliq R_umumiy = R_yopiq + R_ochiq larga teng.
R_umumiy = (_{solishtirma og‘irlik} - _{hajmiy og‘irlik}) / _{solishtirma og‘irlik} x 100%
Ochiq g‘ovaklarning umumiy miqdori quyidagi formula yordamida ham aniqlanishi mumkin:
R₀ = (G_V - G_S) / V x 100%,
bu yerda: G_V - suvda to‘yintirilgan holatdagi og‘irlik;
G_S - quritilgan namuna og‘irligi;
V - Quritilgan namunani hajmi.
Issiqlik himoyalovchi materiallarning g‘ovakligi yuqori bo‘ladi. Bu holatni quyidagi jadvalda keltirilgan raqamlardan ko‘rish mumkin (10-jadval).
10-jadval.
Turli materiallarning g‘ovaklilik bo‘yicha ko‘rsatkichlari.

Material	G‘ovak-lilik, %	Material	G‘ovaklilik, %
Po‘lat	0	Issiqlik himoyalovchi yacheykali betonlar	50-90
Granit, marmar tosh	0,2-0,8	Issiqlik himoyalovchi trepelli g‘isht	60-75
Og‘ir beton	9-17	Ko‘pik shisha	85-90
Tuproqli g‘isht	24-33	Yog‘och tolali g‘ovak koshin	82-87
Yog‘och (qarag‘ay)	67-73	G‘ovak plastmassalar	90-95

Yuqori g‘ovaklilik issiqlik himoyalovchi materialning mustahkamligini pasaytiradi. Odatda bunday materiallarning siqilishga mustah-kamligi 1 sm² yuzaga hisoblaganda 1 dan 15 кг gacha bo‘ladi. Faqat polistirolli buyumlar uchun bu ko‘rsatkich 75 kg/sm² ga yetadi. Shu sababli ular yuk ko‘taruvchi konstruksiyalar yasashda kam ishlatiladi. Baʼzi bir issiqlik himoyalovchi materiallarning mustahkamligiga oid ko‘rsatkichlari 11-jadvalda keltiriladi.

11-jadval.
Baʼzi issiqlik himoyalovchi buyumlarning mustahkamlik ko‘rsat-kichlari.

Material	Hajmiy og‘irlik,	Mustahkamlik chegarasi, Kg/sm^2
	kg/m^3	Rciqilish	Regilish	Rcho‘zilish
Qattiq buyumlar: Sintetik bog‘lovchili mineral momiq	200-250	-	1,5	-
Ko‘pik betonli va gazbetonli avtoklavsiz	400-450	5-8	-	-
Yuqoridagi buyum avtoklavli	400-450	8-12	-	-
Vulqonli	350-400	-	3,0-3,5	-
Ohak kremnezyomli	200-300	-	2-5	-
Yog‘och tolali himoyalovchi	150-300	-	4-20	-
Torfoizolyasiyali	150-250	-	3-4	-
Fibrolitli	300-400	-	4-12	-
Qamishli	175-250	-	1,8-5	-
Polistirolli	50-200	10-75	-	-
Egiluvchan buyumlar:			-	-
Mineral momiqli voylok	100-150	-	-	0,05-0,08
Shisha momiqli yarim qattiq koshinlar	50-75	-	-	0,12-0,15
Shisha momiqli arqon	90	-	-	2

Issiqlik himoyalovchi materiallarning issiqlik o‘tkazuvchanlik xossasi Fure formulasi orqali aniqlanadi.

 = Q / (F r t) /  kkal/m r grad
bu yerda: Q - issiqlik miqdori, kkal;
F - issiqlik oqimi yo‘nalishiga perpendikulyar bo‘lgan may-don kesimi, m²;
r - issiqlik oqimining o‘tadigan vaqti, soat;
t - harorat farqi,⁰S;
 - materiallar qalinligi, m.
Quyidagi 14 va 15 - jadvallarda solishtirish maqsadida kvars va havoning issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsentlari haroratga bog‘lik holda keltirilgan.
12-jadval.
Kvarsning issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsenti (kkal/m^.soat^.grad)

Harorat, ^0S	Kvars shishasi	Kvars o‘qiga perpendikulyar	Kristall o‘qiga parallel
0 100	1,64 1,79	8,94 5,96	16,39 10,43

13-jadval.

Harorat taʼsirida havo pufakchalarining issiqlik o‘tkazuvchanligining kkal / m grad da berilgan ekvivalent koeffitsentlari

O‘rtacha harorat	G‘ovaklar diametri, mm
^0S	0,5	1,0	5
0 300 500	0,022 0,053 0,086	0,025 0,069 0,126	0,038 0,198 0,444

Issiqlik himoyalovchi materiallar ishlab chiqarishda ishlatiladigan xom-ashʼyolar.

Issiqlik himoyalovchi materiallar ishlab chiqarishda barcha turdagi xom-ashʼyolardan foydalanish mumkin. Ularga g‘ovak hosil qiluvchi qo‘shilmalarni oz miqdorda qo‘shish va maxsus ishlov berish yo‘li bilan kerakli xossalarga ega bo‘lgan buyumlar yasaladi. Bunday buyumlar juda katta miqdorda ishlab chiqarilganligi va qurilish - texnikada qo‘llanilganligi tufayli ishlatiladigan xom-ashʼyo tabiatda keng tarqalgan, qazib olinishi oson bo‘lgan va tannarxi unchalik yuqori bo‘lmasligi darkor.

Yuqoridagi texnik - iqtisodiy faktorlarni hisobga olgan holda issiqlik himoyalovchi materiallar xom-ashʼyosi sifatida quyidagilar ishlatiladi:
1. Tog‘ jinslari:
a) bazaltlar, granitlar, diabazlar, diortlar, traxitlar va boshqa vulqonli tabiatga ega bo‘lgan moddalar;
b) dolomitlar va mergellar, zmyevikli va tuproqli slanetslar hamda magmadan keyingi, gidrotermal va metamorfik tabiatga ega bo‘lgan jinslar.
2. Mineral xom - ashʼyolar - asbest Mg₃Si₂O₇^.2H₂O, vermikulit (Mg,Fe)₃^.Si₃AIO₁₀(OH)₂^.4H₂O, shishasimon vulqon massasi - perlit SiO₂-70%, AI₂O₃-15%, Fe₂O₃-1,5%, RO=2-6%, R₂O=5-10%, glaukonit K⁺(Fe³⁺, Fe²⁺, AI, Mg)_2-3 Si₃ (AI,Si) O₁₀^. (OH)₂ va boshqalar.
3. Sanoat tarmoqlarining turli chiqindilari - domna toshqoli, issiqlik elektr stansiyalari qozonlari kuli va boshqalar.
4. Organik tabiatli moddalar - yog‘och, qipiq, torf, somon, qamish va boshqalar.
Materiallarning g‘ovakliligini taʼminlash maqsadida ishlatila-digan xom-ashʼyolar haqida ham to‘xtab o‘tamiz:
1. Maxsus gaz hosil qiluvchi moddalar - alyuminiyli pudra, pergidrol H₂O₂ , marganets oksidi MnO₂ , fosfor kislotasi R₃RO₄ va boshqalar
2. Ko‘pik hosil qiluvchi yuqori aktiv moddalar - suv va havo, saponin, yelimli kanifol, alyumosulfonaftenli modda va boshqalar
3. Yuqori darajadagi g‘ovaklilikni taʼminlovchi suyuqliklar - suv va boshqa birikmalar
4. Yuqori haroratda kuyib yoki qurib ketuvchi moddalar - suv, turli suyuqliklar, qipiq va boshqalar
Organik issiqlik izolyasiyasi buyumlari o‘simliklardan olinadigan materiallar (yog‘och, qamish, torf va shu kabilarning chiqindilari) dan ishlab chiqariladi. Asbest, shlak, shisha va boshqa minerallardan iborat bo‘lgan materiallarga nisbatan organik issiqlik izolyasiyasi buyumlari-ning gigroskopikligi kuchli, nam tekkanda tezda chiriy boshlaydi, yuqori temperatura (100⁰ dan yuqori) taʼsiriga chidamaydi.
Yuqorida taʼkidlanganidek, qo‘shimchalar g‘ovakli tuzilish hosil bo‘lishi uchun xizmat qiladi. Natijada material zichligi va og‘irligi kamayadi, himoyalash qobiliyati esa ortadi. Quyida texnologiyada ko‘proq qo‘llaniladigan baʼzibir qo‘shimchalar tarkibi va xossalariga oid maʼlumotlar beriladi:
1. Alyuminiyli pudra. U AI - kukuni yoki changi nomi bilan ham ataladi. Uning tarkibidagi aktiv alyuminiy miqdori 87 dan 98,5 protsentgacha, solishtirma yuzasi 8000-8500 sm²/2 va kukun zarrachalari o‘lchami mumkin qadar bir turli bo‘lishi zarur. Ishlatilishidan oldin elektr pechlarida 220 ⁰S li haroratda kuydiriladi. Shunda uning yuzida-gi parapin qavati kuyib ketadi.
Keyinchalik gazbeton komponentlari o‘rtasida reaksiya ketadi va materialning 50-90 % g‘ovakliligi taʼminlanadi:
2Al + 3Ca(OH)₂ + 6H₂O = 3CaO AI₂O₃ 6H₂O + 3H₂^
2. Pergidrol yoki vodorod peroksidi (o‘taoksidi). Tarkibidagi N₂O₂ miqdori 27,5 - 31 protsent, issiqlikka chidamliligi 95 ⁰S dan past bo‘lmasligi talab qilinadi. Uning yordamidagi gazbetonni ko‘pchitish jarayoni quyidagicha kechadi:
2N₂O₂ = 2H₂O + O₂^
Yuqoridagi ekzotermik reaksiya natijasida 1 кг vodorod peroksidi-dan 133 л yoki 0,144 кг kislorod ajralib chiqadi. Ajralib chiqayotgan issiqlik miqdori esa 700 kkal ga teng.
N₂O₂ ni parchalanish jarayonini MnO₂ kabi katalizatorlar yordamida tezlatish yoki R₃RO₄ kabi ingibitorlar yordamida sekinlashtirish mumkin.
3. Saponin. U kuchli ko‘pik hosil qiluvchi qo‘shilma bo‘lib, suvosti o‘simliklari - ko‘pik ildiz yoki Alp gunafshasi - gulsapsarning gunafsha hidli ildizi asosida olinadi. Uning tarkibiga 50-63% S, 6-9% N₂, 28-31% O₂ kiradi. Molekulyar formulasi S_nH_2n-16O₁₀. Zaharli, qonning gemoglobinini parchalaydi.
Ko‘pik ildiz uzunligi 60 см gacha boradigan ko‘p yillik o‘simlik bo‘lib, uning tarkibiga 32-33 % saponin kiradi. Qolgan qismi 20-60 % sellyuloza va oz miqdorda uchraydigan kraxmal, smola, saxaridlar, kul va suvdan iborat.
Saponin ko‘pik ildizdan 3 xil yo‘l bilan ajratib olinadi:
1. Ildiz 30-40 % ⁰S li issiq suvda 24 soat davomida ushlab turiladi;
2. Ildiz 10 minut davomida qaynoq suvda ushlanadi;
3. Ildiz avval qaynatiladi, so‘ngra issiq suvda 24 soat davomida ushlanadi.
O‘ta stabil ko‘pik hosil qilish uchun ildizdan ajratib olingan va miqdori 10-20 % bo‘lgan saponinga 30-40 % alginit hamda 40-60 % suv qo‘shiladi.
4. Yelimli kanifol. U igna bargli daraxt mahsuloti - kanifol sovuni va stabilizator rolini o‘ynovchi - duradgorlik yelimi asosida olinadi. Masalan, kanifol - S₁₉N₂₉SOON - abiyetina kislotasiga Na₂CO₃ yoki NaOH qo‘shish yo‘li bilan:
2(S₁₉N₂₉SOON) + Na₂CO₃ = 2(S₁₉N₂₉SOONa) + N₂O + CO₂^
S₁₉N₂₉SOON + NaOH = S₁₉N₂₉SOONa + N₂O
Shunday qilib, kanifolli sovun aslida abiyetina kislotasining ishqorli tuzidir. Yelimli kanifol emulsiyasini tayyorlash uchun 40 % kanifol, 10 % ishqor va 50 % yelim aralashtiriladi. Bunday aralashma g‘ovakli beton va issiqlik himoyalovchi keramika olish uchun qo‘l keladi.
5. Alyumosulfonaftenli ko‘pik hosil qiluvchi modda. U neft sanoati qoldig‘i - kerosinli kontakt (50 % dan ortiq sulfokislota, kerosin, suv va kul)ga glinozemli tuz AI₂(SO₄)₃^.18N₂O (stabilizator) qo‘shish orqali tayyorlanadi.
6. Gidrolizlashtirilgan qon. U go‘sht kombinatlarining chiqindi-lariga 2 %-li NaOH va temir kuporosi FeSO₄^.7N₂O qo‘shish orqali quyidagicha tayyorlanadi:
a) NaOH ning 2 %-li eritmasi tayyorlanadi;
b) Yangi qotmagan qon gidrolizlantiriladi;
v) Gidrolizlashtirilgan qon eritmasi ammoniy xlorid NH₄CI yorda-mida neytralizatsiyaga yo‘liqtiriladi;
g) Temir kuporosi FeSO₄^.7N₂O ning 15 %-li eritmasi hosil qili-nadi;
d) Gidrolizlashtirilgan qon va temir kuporosi aralashtiriladi.