| Зависимость между химическим составом и назначением глин и каолинов |
|
Чрезвычайное значение в технологии обработки глин имеет величина частиц глинообразующих минералов. Более тонкодисперсные минералы, например каолинит в резко ориентированных пластинках способны спекаться при 1300°, а вермикулы, сложенные такими пластинками, при этой температуре не спекаются, чем снижается прочность изделия. Опыт также показывает, что увеличение вдвое удельной поверхности фарфоровой массы путем ее пропускания через коллоидную мельницу позволяет понизить температуру спекания на 60— 80° . Однако принятые в керамическом производстве методы определения размера частиц и их удельной поверхности не дают возможности судить о действительных значениях этих величин.
При обычных методах измерения, основанных на седиментации, мы в состоянии приближенно измерить удельную поверхность глин в пределах лишь 5—8%, а свыше 90% удельной поверхности мы относим к неопределимой величине, обозначая ее «частицы менее 0,001 мм». Но именно эти частицы, порядка 1 ц и менее, составляют главную реагирующую часть как в системе глина - вода, так и при формировании материала изделия в обжиге. По этой же причине ненадежны определения удельной поверхности глин фильтрационными методами. Удовлетворительные результаты может дать несколько упрощенный метод определения удельной поверхности по теплоте смачивания и метод адсорбции азота по Эммету, Тэйлору. Наряду с удельной поверхностью важное значение имеет распределение частиц пелитовой фракции по их диаметрам, позволяющее ответить на вопрос - какой процент частиц того или иного диаметра содержится в глине. К сожалению, этот вопрос в отношении глин почти не исследован. Недостаточность существующих методов определения зернового состава глин не исключает все же полезности технической оценки их на основании данных, полученных методом седиментации и приведенных в табл. 10 для типичных глин и каолинов. Дисперсность глин влияет на такие технически важные свойства их, как водозатворение, пластичность, связность, усадка. Однако водозатворение каолинов довольно высоко, а дисперсность их относительно менее развита, чем у таких глин, как часовярская и латненская. Водозатворение, пластичность, воздушная усадка и связность выражены в тонкодисперсной глине тем сильнее, чем более развита в ней пе-литовая фракция. Помимо дисперсности, по-видимому, имеет значение состояние поверхности частиц. Более развитая поверхность и при крупных частицах способствует увеличению водозатворения и связности, как в кыштымском крупнозернистом каолине. Сравнение трех каолинов— аьиптымского, просяновского, глуховецкого - по их зернистости показывает, что максимум фракций приходится на частицы 0,01—0,003 мм. С увеличением номера группы каолина та степень дисперсности его уменьшается. В общем случае глуховецкий каолин значительно диоперснее двух других, в связи с чем фильтруемость его и влагоотдача при сушке - наихудшие; вместе с тем, связность его, несмотря на большую дисперсность - наименьшая. Из этого факта можно заключить, что технические свойства каолина (и глины) определяют не только степень дисперсности, но и состояние поверхностного слоя частицы, которое меняется сообразно свойствам ионов, адсорбированных эдом поверхностным слоем. Сравнение глин разного типа по их дисперсности показывает, что нередки случаи, когда фракции 0,03—0,01 мм объединяют значительное количество частиц, сообщая пылеватость глине, как, например, в лёссе 4 и гомельской глине 5. Происходит это благодаря увеличению поверхности соприкосновения частиц и вследствие изменения химического состава фракций. При миграции и перетираниях легче измельчаются более мягкие минералы - плавни, и глины обычно обогащены плавнями в своей наиболее тонкодиспереной части, что способствует понижению температуры спекания глин, содержащих значительное количество тонких фракций (например, николаевская и никифоровская). Напротив, кварцевая составляющая, как более твердая, остается преимущественно в крупных фракциях (например, гомельская глина). Чем больше этот интервал, тем устойчивее изделие в обжиге: оно не деформируется от собственной тяжести, края его не обвиснут и оно, как говорят, «не поплывет» от действия жара, даже если будет доведено до полного спекания. Увеличение кремнеземистой составляющей в пелитовой и в алевритовой фракциях огнеупорных глин вызывает повышение температуры спекания. Увеличение это находит отражение в данных химического анализа; можно проследить, как по мере увеличения отношения молей А120з |

