Разработка технологии получения глазурованного керамогранита

Глинистые материалы. 
Al
2
O
3
вводится в глазурь главным образом через 
щелочносодержащие алюмосиликаты, а также в виде глинистых материалов, 
главным образом в виде каолина и глины. 
Главное назначение глинистых материалов – стабилизация глазурного 
шликера. А также глина может выполнять функцию «клея». В качестве 
пластифицирующей добавки применяется наиболее дисперсная глина. Создавая 
эмульсию, она способствует удержанию в глазурном шликере отдельных 
частиц во взвешенном состоянии. Быстрое в отсутствии глины оседание частиц 
компонентов с большим удельным весом или более крупных по размерам 
вызывает расслаивание глазури. Добавка глины преследует еще и другую цель 
– повысить прочность и связи между глазурью и керамическим черепком. 
Общее количество добавки сырых глинистых материалов обычно не 
превышает 5–10 %. Большее количество их вызывает серьезный дефект – 
сборку глазури. Иногда легкоплавкие глины с некоторыми добавками или без 
них применяются в качестве земляных глазурей, главным образом для 
каменного товара и строительной керамики. 
К наиболее распространенному типу глазурных глин относятся глины 
следующего химического состава (мас.%): 
SiO
2
– от 56 до 59; Al
2
O
3
– от 12 до 13,5; Fe
2
O
3
– до 2; CaO – от 7 до 8;
MgO – от 1,5 до 2,5; Na
2
O + K
2
O – от 2,5 до 5.
Кремнезем.
Основой всех стекол и глазурей является SiO
2
. Кремнезем 
весьма распространен в природе – он составляет 58,2 % земной коры и 
встречается как в водном, так и безводном, в свободном и связанном 
состояниях, в кристаллическом виде и аморфном. 
Природный кристаллический кремнезем известен в виде различных 
модификаций: кварца, тридимита и кристобалита. В форме кварца с 
плотностью 2,65 г/см
3
он встречается в виде кристаллов горного хрусталя и его 
разновидностей, образует мощные залежи песков, кварцитов, песчаников и 
входит как существенная часть в состав различных горных пород. При 
нагревании до 573 °С 

-кварц мгновенно переходит в 

-кварц (плотность 

---

25 
2,60 г/см
3
), который при охлаждении превращается так же быстро обратно 

-кварц. 
Такие 
резкие 
переходы 
вызывают 
сильное 
разрыхление 
(растрескивание) кварца. Это свойство кварца и некоторых силикатных 
минералов и пород (полевых шпатов, пегматитов) используется в технике для 
облегчения их размола. Для этого их прокаливают до 600–700 °С и резко 
охлаждают, что приводит к существенному разрыхлению, растрескиванию этих 
материалов. 
Термическое расширение кварца отличается аномалией: оно повышается 
до 570–600 °С, а затем приостанавливается или даже начинает убывать. Из всех 
модификаций кремнезема наибольшим термическим расширением отличается 
кристобалит и наименьшим – тридимит. 
Характер термического расширения кремнезема и процессы, связанные с 
его полиморфными превращениями, объясняют трудность подбора глазури для 
пористого фаянсового черепка, так как при относительно низкой температуре 
обжига фаянса кварц не успевает переродиться в более стойкие модификации 
или в значительной мере оплавиться. 
Кварц является наименее химически активной разновидностью 
кремнезема. На холоде он не реагирует даже с самыми активными едкими 
щелочами. Однако по мере повышения температуры активность кремнезема 
резко повышается, и он легко взаимодействует с металлическими оксидами, 
образуя силикаты. 
Наиболее активная разновидность кремнезема – это водный кремнезем 
SiO
2

nH
2
O, который распространен в природе в виде диатомитов (трепел, 
опока). Водный кремнезем отличается высокой химической активностью. Он 
взаимодействует с щелочами даже на холоде. Поэтому применение диатомитов 
для производства глазури (стекла) представляет определенный интерес. Однако 
сопутствующие этим породам примеси, главным образом, оксиды железа 
ограничивают их применение только для тех цветных глазурей, где оксиды 
железа не вредны. 

---

26 
Для введения в глазурь кремнезема наибольшее применение как сырье 
имеют кварцевые пески, так как они распространены почти повсеместно. 
Наиболее ценные пески, например Люберецкого месторождения (под 
Москвой), содержат оксиды железа 0,02–0,30 %, что позволяет использовать их 
для белых эмалей и цветных глазурей с чистой равномерной окраской. 
"Железистые" пески пригодны для цветных глазурей, где чистота тона 
окраски не играет существенной роли. 
Очень важное значение имеет гранулометрический состав песков: 
желательны мелкозернистые пески (диаметр зерен менее 0,5 мм), так как они 
облегчают химическое взаимодействие и образование расплава. 
Показатель светопреломления кремнезема, в зависимости от его 
модификации, колеблется от 1,544 (для 

-кварца) до 1,460 (для кварцевого 
стекла). Такой низкий показатель светопреломления кремнезема определяет 
соответствующее светопреломление в силикатном стекле, что способствует 
получению более интенсивного глушения, обусловливаемого разностью 
показателей преломления основного стекла и глушителя. 
Щелочные оксиды вводятся в глазурь в виде: а) природных минералов, 
главным образом, из группы полевых шпатов, реже в виде, других щелочных 
алюмосиликатов, например, нефелина, сподумена и прочих минералов и б) 
искусственных щелочных материалов (соды кальцинированной, поташа, 
селитры, буры и прочих). 
Мел.
Оксид кальция вводится в глазури, главным образом, в виде мела. 
CaO очень полезный оксид, который делает глазури крепче и физически и 
химически устойчивее. В отличие от TiO
2
, оксид кальция создаёт идеально 
белую поверхность. Начиная с 1040 °С, CaO к тому же является отличным 
флюсом. И при этом это совсем не дорогой компонент, общедоступный в 
любом строительном магазине. Все эти преимущества делают его отличным 
матирующим средством в температурном интервале 1000–1150 °C. CaO 
матирует глазурь при добавлении 5–15 %, в зависимости от других 
присутствующих компонентов [6]. 

---

27