O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi farg’ona politexnika instituti

12.3. Buyumlarni kuydirish jarayonida sodir bo’ladigan fizik-kimyoviy o’zgarishlar.

Kuydirishda materialni qizdirish jarayonida keramik buyum materia­lida uning xususiyatlari o’zgarishga olib keluvchi quyidagi fizik-kimyoviy jarayonlar sodir bo’ladi: 80-130 ^oS haroratda fizik-mexanik suv bug’lanadi, buyum massasi bir tekisda isiy boshlaydi. 200-600 ^oS haroratlar oralig’ida fizik-kimyoviy va 500-600 ^oS atrofida esa tuproq va boshqa minerallar tarkibiga kiruvchi kimyoviy bog’langan suvning chiqib ketishi kuzatiladi, bu esa tuproqning qayishqoqligining yo’qolishi, buyum massasining kamayishi, mineral kristall panjarasining buzilishi va buning natijasi o’laroq buyumlarning mexanik mustahkamligini pasayishi va ularning kirishishini keltirib chiqaradi. Tuproq va unga qo’shilgan qo’shimchalarning asosiy tashkil etuvchi minerali kaolinit bo’lib, uning degidratatsiya jarayoni metokaolinit hosil bo’lishi bilan o’tadi:

A1₂O₃-2SiO₂ 2N₂O--A1₂O₃-2SiO₂ +2N₂O
Kuydirishdan keyin massa zichlashadi, oson eruvchi birikmalar qiyin eruvchi zarrachalar oraliqlaridagi bo’shliqlarni to’ldiradi va bu keyinchalik zichlashish-pishish jarayoniga ijobiy ta’sir etadi. 200 ^oS va bundan yuqori haroratda organik aralashmalar va yonuvchi qo’shimchalarning yonishi sodir bo’ladi, bu esa materialning ichidan suvning yanada yaxshiroq chiqib ketishini ta’minlaydi.
500-700 ^oS haroratlar oralig’ida temir tutuvchi, minerallar, sulfitlar va sulfatlar, 700-900 ^oS haroratda esa karbonatlar dissotsiattsiyasi sodir bo’ladi. Organik aralashmalarning yonishi va (SO₂ va h.k.) uchuvchi gazlar ajraluvchi minerallar dissitsiattsiyasi jarayoni sopolakning pishishining boshlanishigacha, uning buzilish va qaynashsimon nuqsonlari bo’lmasligi uchun tugallanishi lozim. 700 ^oS va bundan yuqori haroratda tuproq tarki­bida mavjud ishqorlar boshqa komponentlar bilan o’zaro ta’sir ko’rsa­tadilar, bunda qattiq zarrachalarning yaqinlashuvi va eritmadan yangi, termodinamik barqaror kristall fazalar ajralishi bilan minerallarning erishi sodir bo’ladigan eritma hosil bo’ladi (A.I.Avgustinik bo’yicha). 
Minerallarning bundan keyingi 700 ^oS dan yuqori tarzda qizdirilishi metokaolinitning A1₂O₃ va 2SiO₂ erkin oksidlarga ajralishini keltirib chiqaradi va shu bilan birga sillimanit (A1₂O₃-SiO₂) va SiO₂ hamda metokaolinit (A1₂O₃-2SiO₂), 950-1150 ^oS va bundan yuqori haroratlarda esa mullit (3A1₂O₃-2SiO₂) hosil bo’ladi. Mullit eng barqaror birikma bo’lib, buyumga mustahkamlik, zarb qovushqoqlik, issiq-bardoshlik va boshqa xususiyatlar beradi.
Odatdagi tuproqlarda kuydirish chog’ida (1050 ^oS va bundan yuqori) amorf kremnezem eritmasida erigan, boshqa oksidlar bilan birikishga kirishmagan eritmadan, shuningdek, kristobalit ham hosil bo’ladi, qaysiki (V.F.Pavlov bo’yicha) buyumlarning issiqbardoshligini kamaytiradi, sopo­lakni go’yoki «yumshatadi” va uning suv o’tkazish va suv yutish xususiyatini ko’paytiradi. Maydalangan nefelinli sienit va dala shpatlari tarkibli qo’shimchalarning qo’shilishi shisha fazasi hosil bo’lish darajasini oshiradi, qaysiki ushbu fazada kristobolit erib ketadi. 
Mullit kristallarining hosil bo’lish jarayonida pech ichidagi muhit juda katta ta’sir ko’rsatadi. Suv bug’ining hozirligi va azot muhitida 600 ^oS dan boshlab ushbu jarayon tezlashadi, uglerod (IV) oksidi SO₂ mavjud bo’lgan muhitda esa sekinlashadi. 
Buyumlarni kuydirish jarayonida termodinamik sharoitlarni belgilab beruvchi parametrlar, ya’ni harorat, gaz muhiti, aerodinamik rejim va massa tarkibiga qarab murakkab tarzdagi fizik-kimyoviy o’zgarishlar sodir bo’ladi. 
Ularga suvsizlanish, massa komronentlarning parchalanishi, organik birik­ma­larning ajralib kuyishi, massa komponentlarining o’zaro reaktsiyaga kirishi natijasida yangi kristall fazalarning hosil bo’lishi, oson suyuqlanuvchan evtektikalarning suyulish natijasida suyuq fazaning vujudga kelishi hamda polimorf o’zgarishlar va boshqalar kiradi.
Massa minerallarni qizdirish davrida o’zgarish jarayoni 3 ta bosqichda ro’y beradi: 
1. mineralning parchalanishi;
2. polimorf o’zgarishlar;
3. yangi mineral va birikmalarning hosil bo’lishi. 
Kaolinit va boshqa tuproq minerallarni qizdirish davrida murakkab o’zgarishlarni boshdan kechirib, bu o’zgarishlar termogrammada termik effektlar bilan ifodalanadi. Buyumlar tarkibidagi erkin holdagi suv 80-160 ^oS atrofida chiqib ketadi, bunda qizdirish tezligi oshirilsa buyumlarda darz va yoriqlar vujudga kelishi mumkin. Kimyoviy boshlangan suvning yo’qolishi 450-850 ^oS ga to’g’ri kelib, aniq harorat tuproq mineralining tabiatiga, strukturasiga va qizdirish tezligiga bog’liq bo’ladi. Erkin va bog’langan holdagi suvning yo’qolishi endotermik effekt bilan bog’liq holda kechadi.