Фарфор бұйымдарының шығу тарихы

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 36 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
əл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Кенжебаева Ж.Б.

ФОСФАТ ШИКІЗАТТАРЫНАН ФАРФОР АЛУДЫҢ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІН ЖАСАУ

Мамандығы: 5B072000-Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы

Алматы, 2020
Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

əл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Жалпы және бейорганикалық химия кафедрасы

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: Фосфат шикізаттарынан фарфор алудың технологиялық негіздерін жасау

5B072000-Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы

Oрындaғaн:
4-курс студенті Кенжебаева Ж.Б.

Ғылыми жетекші:
х.ғ.к., доцент Рыскалиева Р.Г.

Қорғауға жіберілді

Хаттама №___,___ __ _______ 2020

Кафедра меңгерушісі,
х.ғ.к., доцент ________________ Ниязбеава А.И.

Нoрмa бaқылaушы: ________________ Рыскалиева Р.Г.

Алматы, 2020ж
ТҮЙІНДЕМЕ

Дипломдық жұмыс 40 беттен, 3 кестеден, 3 суреттен және 40 әдебиет көзінен тұрады.
Кілт сөздер: ФАРФОР, ФОСФАТ, ҚЫШҚЫЛДЫҚ БАЙЫТУ, ТҰНДЫРУ.
Жұмыстың мақсаты: Өндіріс қалдықтарын пайдалана отырып, фарфор алудың технологиялық негіздерін жасау.
Жұмыстың міндеттері:
1. Фосфат шикізаттарының химиялық құрамын анықтау;
2. Фосфор қышқылды ерітіндіден тұндыру процесі кезінде тазартылған дикальцийфосфатты синтездеу;
3. Кальций фосфатын фарфор өндірісінде қолдану мүмкіндіктерін қарастыру.

РЕФЕРАТ

Дипломная работа состоит из 40 страниц, 3 таблиц, 3 рисунков и 40 использованных литератур.
Ключевые слова: ФАРФОР, ФОСФАТ, КИСЛОТНОЕ ОБОГОЩЕНИЕ, ОСАЖДЕНИЕ .
Цель работы: разработка технологических основ получения фарфора из фосфатного сырья.
Задачи исследования:
1. Переработка фосфатного сырья на фосфат кальция.
2. Синтез дикальцийфосфата.
3.Исследования возможности применения фосфата кальция в производстве фарфора.

АBSTRАСТ

The thesis consists of 40 pages, 3 tables, 3 images and 40 references.
Keywords: PORCELAIN, PHOSPHATE, ACID ENRICHMENT, PRECIPITATION .
Purpose: development of technological bases for obtaining porcelain from phosphate raw materials.
The following tasks are set to achieve this goal:
1. Determination of the chemical composition of phosphate raw materials, decarbonization.
2. Enrichment of Phosphorous raw materials by acid decomposition.
3. Neutralization of enriched phosphorous ore with calcium oxide methods of research and installation: analytical scales, ph meter, thermometer, x-ray phase analysis, decarbonization, acid decomposition, precipitation analysis.

МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
77
1
әДЕБИ ШОЛУ
88
1.1
Фарфор бұйымдарының шығу тарихы
8
1.2
Қазақстандағы фарфор өндірісі
11
1.3
Керамикалық бұйымдардың физикалық және химиялық қасиеттері
13
1.4
Керамикадағы фосфат шикізаттарының рөлі
18
1.5
Фарфор алудың технологиялық негіздері
20
1.6
Фосфат шикізаттарының сипаттамалары және оларды өңдеу әдістері
21
2
ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
26
2.1
Фосфориттер мен минералдар
26
2.2
Тазартылған дикальцийфосфат алу шарттарын зерттеу
28
2.3
Кальций мен магнийді анықтау
30
ҚОРЫТЫНДЫ
32
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
33
ҚОСЫМШАЛАР
36

КІРІСПЕ
Жұмыстың өзектілігі. Қазіргі кезде біздің уақытта республикамызда жаңа бейорганикалық материалдар, фарфор, шыны кристалдды материалдар өндірісі үшін табиғи да, техногенді де шикізат базасы бар. Техногенді шикізат құрамында көбінесе негізгі компоненттер мөлшері, табиғи шикізатқа қарағанда көп болады. Осындай қалдықтардың бірі - сары фосфор өндіру кезіндегі шикізатты термиялық дайындау процесінде түзілетін фосфорит үйінділері болып табылады. Қазақстанның оңтүстігіндегі фосфор зауыттарының қалдықтарында 5,5 млн тоннаға жуық фосфорит үйінділері жинақталған. Осы проблемаларды шешудің бір жолы Қаратау фосфат шикізаттарын фарфор өндірісімен байланыстыру, себебі осы кезге дейін фарфор өндірісінде қолданылаты шикізаттар басқа жақтардан әкелінетін. Фарфор өндірісінде табиғи және синтетикалық фосфаттарды пайдалану шикізат базасын кеңейтуге, күйдіру температурасын төмендетуге және олардың физикалық-механикалық қасиеттерін жақсартуға мүмкіндік береді.
Фарфор сапасы қолданылатын шикізатқа байланысты және шикізатты ерекше дайындау мен оның тазалығын талап етеді. Керамикалық массаны күйдіруде ондағы карбонаттардың болуы газ түзілуіне әкеледі де, бұл микроқұрылымға кері әсерін тигізеді. Осыған байланысты шикізат құрамындағы карбонаттар мөлшері фарфор үшін минималды болуы тиіс және декарбонизация температурасы 1000°С-ден жоғары болмауы керек.
Сондықтан да біздің жұмысымыздың мақсаты өндіріс қалдықтарын пайдалана отырып, фарфор алудың технологиялық негіздерін жасау.
Жұмыстың міндеттері:
1. Фосфат концентратын кальций фосфатына өңдеу;
2. Фосфор қышқылды ерітіндіден тұндыру процесі кезінде тазартылған дикальцийфосфатты синтездеу;
3. Кальций фосфатын фарфор өндірісінде қолдану мүмкіндіктерін қарастыру.
Осы мақсатта жүргізілген зерттеулер зертханалық пеште жүзеге асырылды. Фосфат шикізаттарын термиялық жолмен дайындау біршама энергия шығынын талап етеді және темір қосылыстаарынан тазалауды қарастырмайды.
Зерттеу тақырыбы бойынша жарияланған еңбектер.
Дипломдық жұмыс нәтижелері бойынша Фараби әлемі-2020 атты студенттер мен жас ғалымдардың халықаралық ғылыми конференциясында Фосфат шикізатынан фарфор алудың технологиялық негіздері тақырыбында 1 тезис жарияланды.

1 ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Фарфор бұйымдарының шығу тарихы
Фарфор - су мен газды өткізбейтін ақ түсті, тығыз керамикалық материал. Фарфор өндіру ісі VІ - VІІ ғасырларда Қытайда пайда болған. Ал Европада фарфор өндіру ісі тек ХVІ ғасырдан бастап қолға алынған. Әдетте фарфор - ыдыстар, көркем, сәндік бұйымдар жасау үшін қолданылған. Ресей императоры І Петр тұсында қышты өңдеп, одан өте жұқа фаянс ыдыстарын шығаруға әрекет жасалады. Сөйтіп Ресейде ыдыс шығаратын Императорлық зауыт құрылады. Сол кезеңде фарфор мен фаянс сияқты нәзік материалдардан сәнді ыдыстарды жасап шығаратын зауыт жалғыз болған. Әрі зауыт өнімдері тек қана император сарайын қамтамасыз еткен.
ХVІІІ - ХІХ ғасырдарда Императорлық фарфор зауытымен қатар шыны ыдыстарын жасайтын жеке зауыттар ашыла бастайды. Олардың ішінде фарформен айналысатын Гарднер, Кузнецов, Попов зауыттарының аты кеңінен таралады.
Әйгілі Гарднер - Кузнецов зауытының тарихы 250 жылдан астам уақытты қамтиды. Бүгінде ол Дмитриев фарфор зауыты деп аталады. Бұл зауыттан шығатын өнімдердің бетіне бұғы басы бейнеленіп, В әрпі жазылған. Бұғы - ежелгі орыс қаласы Дмитриев жанындағы жануарлар әлеміне толы ну орманды бейнелесе, В әрпі - Дмитриевтен 24 шақырым жерде орналасқан Вербилки ауылының бас әрпі. Мұнда 1766 жылы фарфор шығаратын орыстың тұңғыш жеке кәсіпорны құрылған.
1746 жылы Англиядан Ресейге Франц Яковлевич Гарднер есімді ағылшын кәсіпкері көшіп келеді. Ол алғашқы жылдары ағаш сату ісімен айналыса жүріп, тұрғылықты жердің нарығын мұқият зерттейді. Нәтижесінде халықтың тұрмысына қажетті ыдыс шығаруды шешіп, фарфор шығаратын жеке өндіріс құрады. 1892 жылы Гарднер өзі құрған кәсіпорынды Ресейдің белгілі кәсіпкері М.С. Кузнецовқа сатады.
ХІХ - ХХ ғасырлар - М.С Кузнецов фирмасы дамуының алтын кезеңі болды. 1889 жылы құрылған Кузнецовтың фарфор және фаянс бұйымдарын шығаратын серіктестігі 1895 жылға қарай Ресейдің ең ірі өндіріс орнына айналды. Оның Дулевский атты негізгі заводы 20 жыл ішінде Ресейдің ең ірі фарфор өндірушісіне айналды. Ресейдің ең ірі қалаларында ашылған сауда үйлерінің қызметі, бүкілресейлік жәрмеңкелерге әрдайым қатысу, Европа нарығын бақылау, міне осының барлығы әртүрлі талғамға сай бұйымдар шығаруға мүмкіндік берді [1].
Кузнецов зауыттарының, әсіресе Дулевскийдің фарфор мен фаянс ыдыстарын жасап шығарудағы дәстүрлері осы уақытта қаланып, комерциялық бағытта өрбіді. Өндірістің басты қозғаушы күші - жалпыхалықтық сұраныс еді. Дулевский зауытының есігі өндірістің жаңа бағыттары, жаңа дизайн секілді жаңалыққа әрқашан ашық болды. Бір нәрседен қалыс қалмай, заманға сай өзгеру Кузнецов зауыттарының ең негізгі мақсатына айналды. Тіпті жаңа стиль іздеу бағытында Строганов училищесінде сурет салудан байқаулар өткізіліп, жеңімпаздарға Кузнецовтың өзі сыйақылар беріп тұрды.
Кузнецов өз фирмасының өндіріс пен сауда саласын жақсарту бағытында көп жұмыс атқарды. Фарфордың техникалық сапасы жоғарылап, кварц, шпат, каолин секілді материалдар шетелден тазартылып, өндіріске әзір күйінде жіберілетін болды.
Әдетте бұл зауыттан шығарылатын ыдыстар жеңіл, ақ, сары, жасыл түстердің қосындысынан тұрған. Көбіне бұл зауыт ыдыстарына гүл, өсімдік, қамыс арасындағы нимфалар бейнесі мен әртүрлі жеміс - жидек бейнелері суреттелген.
1812 жылы Отан соғысынан кейін Кузнецов зауыты ыдыстарының суреттерінде жауынгерлер, соғыс карикатуралары салына бастайды.
ХХ ғасырдың басында Кузнецов зауыттарынан шыққан бұйымдардың негізгі ассортименті қалыптасты, олар 1925 - 1926 жылдарға дейін шығарылды. Дулевский зауытында қандай ыдыстар шығарылмады десеңізші! Шай ішетін кеселердің 370 - тен астам түрлері, бокалдың 60 түрі, шай сервизінің 112 түрі, 20 - кофе ішуге арналған, 23 - асханалық, 20 - шай ішуге арналған, 16 - қант салғыш, 14 - қаймақ құятын, 30 - май салғыш, сонымен қатар жеміс - жидек, көкөніс салуға арналған ыдыстар, майшамның астына қоятын ыдыстар, шылым қалдықтарын салуға арналған ыдыстардың көптеген түрлері шығарылды [2].
1917 жылы Кеңес үкіметі орнағаннан кейін Императорлық, Кузнецов зауыттары Мемлекеттік зауыттар деп аталған. Мұнда шығарылатын ыдыстарға суреттер негізінен үгіт - насихат түрінде берілген. Табақшаның бетіне орақ пен балға, егін, Қызыл Ту, шаруа, жауынгер, жұмысшы әйел суреттерімен қатар әр түрлі үгіт мағынасындағы сөздер, қала атаулары жазылатын болған. 1937 жылы мұнда арнайы көркемөнер зертханасы құрылады. Онда авторлық жұмыстар жарық көретін болған.
Бір кездері, Алаш қайраткерлерінің Мәскеуде білім алғанын ескерсек, әйгілі Кузнецов ыдыстарын алғаш рет тұтынған да қазақ зиялыларының отбасы болатын. Сырым топырағынан түлеген көздері ашық, көкірегі ояу Жаһанша, Халел Досмұхамедовтар сынды жалынды жастар бұл үрдістен қалыс қалмай, қолөнер бұйымдарын соның ішінде Кузнецов ыдыстарын елге әкеліп, пайдаланғаны мәлім.
Батыс Алашорда көсемі Жаһанша Досмұхамедұлының туғанына 125 жыл толуына орай Батыс Алашорда қайраткерлеріне арналған музей көрмесін жасақтау барысында зиялы қауым өкілдерінің тұрмыс - тіршілігін бейнелейтін экспозицияға Батыс Қазақстан облыстық тарихи - өлкетану музейі қорынан Кузнецов ыдыстары арнайы әкелініп, қойылған болатын. Жаһанша тойының қонақтары қоғам қайраткері Е.Карин, Мәскеу қаласынан арнайы ат терлетіп келген тарихшы, алаштанушы Дина Аманжолова, Батыс Қазақстан облысының әкімі Н.А.Ноғаев сынды қазіргі қоғамымыздың зиялы өкілдері формасы мен түсі ерекше жасалған әдемі ваза, қант салатын ыдыс, қазақтың төрт түлігінің бірі қошқар бейнеленген кәдесыйы секілді асылдың сынығындай болған жәдігерлердің тарихымен танысып, қолөнер бұйымдары мен оны жасаушы шеберлер өнеріне таңданып, бұл бұйымдарға ерекше көңіл бөлді.
Ия, заман жаңарып, қоғамға елеулі өзгерістер ене бастаса да, қолөнер бұйымдары мен оны жасаушы шеберлер өнері күні бүгінге дейін бәрімізді таңқалдыруда [3]. Бұндай сәнді ыдыстар тек қана үлкен икемділікті, шыдамдылықты, төзімділікті талап ететін қолөнердің нағыз майталмандары қолынан шыққаны сөзсіз!
Соңғы уақытта елде ұмытылған фарформен жұмыс өнерінің танымалдылығының өсіп келе жатқан балалар осы қолөнерге қызығушылық танытуда. Ресейдің көптеген қалаларында Фарфор және фаянстың сурет салу мектептері ашылды. Онда оқушылар көптеген қызықты нәрселерді біледі. Оларға Фарфор өндірісінің тарихы туралы ғана емес, сонымен қатар түрлі техникаларда материалдарды суреттеуге үйретеді. Қолөнерді қайта түлетудің заманауи тенденциялары орыс мәдениеті мен әдет-ғұрыптарын қайта түлетуде маңызды болып табылады, бұл қоғамдық дүниетанымның керемет маңызды бөлігі болып табылады. Фарфор мен таңбалар тарихы ересектерге ғана емес, балаларға да қызықты болуы мүмкін.

1.2 Қазақстандағы фарфор өндірісі
Қазақтың ыдыс аяғы бүгінде төрден ығысып, босағадан орын тепті. Олай деуімізге негіз де жоқ емес. Үйде болсын, дәмханада болсын алдыңызға келген асыңызды салатын ыдыс-аяққа бір мезет көңіл аударып көріңізші. Тәрелкеңіз ресейдікі, кесеңіз бельгияныкі, тамақ тасымалдаушы-қасығыңыз қытайдыкі, самаурыныңыз ресейдікі. Алтынмен апталып, күміспен күптелген небір ыдыс-аяқтар дастарханымыздың төрінен орын алғаны рас.
Кейбір ыдыстар топтамаының бағасы тіпті миллион теңгеден асып жығылатыны бар. Сваров тастарымен өрнектелген, көздің жауын алардай жалт-жұлт еткен сол ыдыс-аяқтардың төркіні Қазақстан емес. Теңіз асып, тау асып шетелден келеді. Жапондық, германиялық, бельгиялық ыдыстар бүгінде төрден орын бермейтін болған. Ұятты қонағына қашанда әсем ыдыспен ас ұсынуды ұнататын ұлтымыз үшін әрине жарқыраған дүние керек. Ал ұлттық жарқырауық ыдыс табақтар өзімізде өндірілмейтіні белгілі [4].
Тасқа басылған тарихымыздан білетініміз, қазақтың күнбе күн қолданатын ыдыс-аяқтары ағаштан жасалған тостағандар, табақтар, астаулар, ожаулар, қасықтар, жез құмғандар, теріден жасалған торсықтар болған. Ағаштан жасалғандары күні бүгінге дейін қолданыстан шықпағанымен жезден, теріден жасалғандары жеткен жоқ. Болған күннің өзінде де олар музейлердің төрінде тұр. Мәселен, қымызға арналған теріден тігілген саба мен мес бүгінде қымыз бизнесімен айналысатын ауылдарда арагідік болса да бар. Осы сабаның да түр-түрге бөлінетінін көпшілік біле бермейді. Мысалы, бес биенің сабасы, тай жүзген деген екі түрі болған. Сүйретпе аттысын қымыз ашыту үшін ақ түйенің мойын терісінен тіккен. Қонақ күтудің мәнісін білетін қазақ халқы құрметті мейманына қымызды мес пен сүйретпеден құюды аса үлкен айып көрген. Сондықтан да тек сабадан ғана құйып берген. Бүгінде кәдесый ретінде жасалып жүрген торсықтардың неше түрлісі бар. Оны эксклюзивті ұлттық қолөнердің қайталанбас үлгісі деуге де болады. Мұндай ыдысты өзге халықтардың ұлттық ыдыс аяқ коллекциясынан таба алмайсыз. Тек бізде ғана бар. Саба аяқ, піспек, астау, табақ, тегене, шара аяқ, тостаған, ожау, қасық, күбі, ағаш шелек, келі, келсап дегендерің бүгінде тарих парақтарында ғана бар. Ата-бабаларымыздың күміс ыдыс аяқтарды да қолдан жасағаны белгілі. Күмістің адам ағзасына пайдасы зор екенін білген халқымыз күміс ыдыстан тамақ ішіп, күміс әшекейлер таққан. Оның бәрін әрине, Ресейден алдырып отырған. Ең алғашқы күміс ыдыстар сервизі 1711 жылы І Петрдің жарлығымен арнайы Қару жарақ палатасында жасалған екен. Жәңгір хан өмірден озғаннан кейін Орынбор генерал-губернаторы арнайы адамдар жіберіп хан үйінің тұтынған заттарын тізімге алған. Олардың көбісі күміс ыдыс-аяқтар болған. І Петр патшаның тұсында фаянс ыдыстарын шығаратын императорлық зауыт құрылады. Осылайша ыдыс-аяқ дәуірі басталады. Атағы алысқа кеткен Гарднер-Кузнецов зауыты 250 жылдан астам уақыттан бері жұмыс істеп келеді. Мұнда 1766 жылы фарфор шығаратын орыстың тұңғыш жеке кәсіпорны құрылған. Қазақстанда фарфор, фаянс ыдыстарын Ақмола облысындағы Целфар АҚ фарфор зауыты мен Қапшағай фарфор зауыты шығарады. Бұл зауыттарда шығыстық үлгідегі шыны-аяқтар, табақтар, құмандар, кеселер, кофе сервиздері шығарылады. Орал қаласында өткен ғасырдың 70-ші жылдары қыштан ыдыс жасап шығартын кәсіпорын жұмыс істеген. Бүгінгі күні пластмассадан жасалған табақтар шығаратын Пластик зауыты жұмыс істейді. Өзге аймақтарда да ыдыс-аяқ әлеміне үлес қосып отырған шағын-шағын ғана цехтар жұмыс істейді. Алайда олардың өнімі шетелдік тасқынның астында қалып отыр [5].
Ал шәйді баптап қайнататын самаурын да Ресейдің Тула қаласынан әкелінеді. Тек самаурын шығаратын ресейлік Штамп зауыты жыл сайын 1,5 миллионнан астам өнімін экспорттайды екен [6].
Қазақстанда фарфор зауыты кеңес үкіметі кезінде екі қалада жұмыс істеген. Олар Қапшағай және Көкшетау фарфор зауыты. Көкшетау фарфор зауыты 36 жыл бұрын құрылды. Көкшетау қаласы тарихы мұражайының ақпараты бойынша, 1984 жылдың желтоқсанында оның алғашқы өнімі - сыйымдылығы 370 текше см кесе шығарды. Зауыт ашылғаннан кейін бес жылдан соң өнім шығаруды арттыруда алға жылжыды. Осы кезеңде зауыттың ассортименті күрделі конфигурациялы жұқа қабырғалы, жоғары көркемдік бұйымдарды алуға мүмкіндік беретін 49 бұйымның атауын, оның ішінде 15 - і шликерлі құю әдісін (қыш дөңгелекті немесе қолмен қалыптауды пайдаланбай, қалыпқа құю жолымен қыш бұйымдарын дайындау техникасы) қамтиды. Шай, асхана ыдыстары, дәмдеуіштерге арналған 12 түрлі жиынтықтар мен сервиздер шығарылды. Осыдан отыз жыл бұрын, 1989 жылы зауыт ұжымы үшін кәсіпорын дайындаған қымыз жиынтығы Республикалық жоғары көркемдік бұйымдар конкурсында жоғары баға алғандығы туралы хабар маңызды оқиға болды. Оны А. Шевченко және Т. Шеховцова құрастырды. Ол тек Көкшетауда ғана дайындалған. Қапшағай фарфор зауытының бірінші директоры Анатолий Григорьевич Выборный, жас ұрпақтың ғажайыптар жасауға және болашақтан қорықпай нық қадамдар жасауына зор мүмкіндіктер туғызды. Сол кезде Мәскеу, Орал, Қиыр Шығыс, Украина мамандары бейтаныс Қапшағай қаласына отбасыларымен келді. Кәсіпорынның іске қосылуы кезеңінде мұнда он екі адам жұмыс істеді, бірнеше жыл ішінде саны 350-ден астам маманға дейін өсті.
Ең жақсы жағынан адамдар ғана емес, жабдықтар да жақсы жұмыс істеді. Қазақстанның Фарфор өнеркәсібінің Қапшағай флагманының цехтары барлық Кеңес Одағында болмаған ең тамаша жабдықтармен жарақтандырылған болатын.
Қазіргі уақытта "Қапшағай фарфор" ЖШС Қазақстан Республикасы нарығында фарфор өнімдерін өндіруді тоқтатқан.
Шығарылаған өнім өнер, нәзік өнер және мәдени мұраның үлгісі болып табылады. Өнім өте жақсы сапамен, Шығыс және еуропалық стильде қызықты декормен және қолайлы бағамен ерекшеленген [7].

1.3 Керамикалық бұйымдардың физикалық және химиялық қасиеттері
Керамикалық бұйымдардың ішінде фарфордан жасалған өнер туындылары жоғары бағаланады, сондай - ақ қыш өндірісінде ең күрделі бұйымдар тобы болып саналады, өйткені фарфорды өңдеу оңай емес, тек шыны үрлеудің шеберлігі онымен қауіптілік пен күрделілігі бойынша салыстырылуы мүмкін. Әсіресе керамиканың түрі ретінде фарфор - ең асыл материал. Басқа материалдардың көпшілігіне қарағанда, ол әр түрлі түрлерге ие, олардың әрқайсысы үшін ерекше өңдеу шарттары бар [8].
Керамикалық бұйымдар жасайтын шикізат массасы әдетте пластикалық (саз, каолин) және пластикалы емес материалдардан (азайып немесе күйіп кететін үстемелер, балқитындар) құрайды. Саздар мен каолиндерді сазды материалдар деген бір атпен біріктіреді. Бір қатар қолтума күйдірме материалдарды өндіруге диатомиттерді, трепелдерді, сондай-ақ таза немесе саз қосылған сланцыларды, енін өзгертуші және т.б. үстемелерді пайдаланады.
Сазды материалдар және олардың керамикалық қасиеттері. Саздар жұқа жерлік құрылымдағы шөгінді тау жынысы болып табылады. Олар сумен араласқанда, өздерінің минералогиялық және химиялық құрамына тәуелсіз, иілмелі созылмалы қамыр түзе алады, күйдірген соң суға төзімді және беріктік тас түріндегі денеге айналады. Негізінен дала шпаты жыныстарын желдетудің нәтижесінде түзілген саздар қатпарлы кристалды құрылымдағы сулы алюмосиликаттар түріндегі түрлі сазды минералдардың тығыз қоспасынан тұрады. Олардың ішінде кең таралғандарды каолиниттілер (каолинит және галлуазит), монтмориллониттілер (монтмориллонит), бейделлит - (және гидрослюдалылар негізінен слюданың түрлі дәрежедегі гидратациялану өнімі) болып табылады [9].
Саз түзуші материалдарымен қатар саздарда кварц, дала шпаты, күкіртті колчедан, темір тотығының гидраттары, кальций мен магний карбонаттары, титанның, ванадий құрамалары, сондай-ақ органикалық қоспалар кездеседі. Аталмыш қоспалар керамикалық бұйымдардың технологиясына да, қасиетттеріне де әсер етеді. Мәселен, ұнтақтап таратылған көмір қышқыл кальций мен темір тотықтары саздың отқа төзімділігін төмендетеді. Егер сазда көмір қышқылды кальцийдің ірі түйірлері болса, күйдіру кезінде олардан ауада аумағының ұлғаюымен (үрнемелер) гидраттанатын әк қоспасы пайда болады да, ол бұйымда жарықшақ пайда болуына немесе оның бұзылуына әкеліп соғады.
Негізінен каолиниттен тұратын барынша таза саздарды каолиндер деп атайды.
Саздың құрамына көлемі әр түрлі түйірлер енеді, бірақ сазға тән жоғары майысқақтық пен байланыстырғыш қабілет оның құрамында көлемі 0,005 мм-ден аспайтын пластинка тәріздес өте майда бөлшектердің болуына байланысты. Бұл бөлшектер сазды заттар деп аталады [10]. Бөлшектердің көлемінің шағындығы, сондықтан да жиынтық бетінің үлкендігі, әрі пластинка тәріздес түрлі бөлшектердің байланысуын қамтамасыз етеді, олардың бір-біріне қатысты байланысты жоғалтпастан жылжуына мүмкіндік береді. Саз құрамындағы сазды заттар қаншалықты көп болса, олардың иілгіштігі да соншалықты жоғары болады. Көптеген сазда иілгіштік қасиеті жоқ барынша ірі бөлшектерде де бар. Түйіршіктердің көлемі 0,005-тен 0,05мм-ге дейін болса - тозаң, 0,005-ден 2 мм-ге дейін - құм, ал 2 мм-ден жоғары болса - қоспалар деп аталады.
Саздардың керамикалық қасиеттері, иілгіштігі мен байланысқандығымен және байланыстырғыш қабілетімен, кептіру мен жоғары температура әсеріне
қатынасымен сипатталады.
Саздың иілгіштігі деп саз қамырының сыртқы механикалық күштерінің әсерінен тұтастығын бұзбай (үзілмей және жарықшақсыз) деформациялануға және бұл күштердің әсері тоқтаған соң, түскен қалпын сақтауға қабілеттілігін айтады. Саз бұйымдарын қалыптау мүмкіндігі міне осы қасиетіне негізделген [11].
Иілгіштікті түрлі тәсілдермен айқындайды. Иілгіштікті ыңғайлы қалыптасатын масса алуға қажетті су мөлшері және сазды қамырдың кебініп азаюы мәні бойынша анықтау тәсілі кеңінен таралған. Саздың иілгіштігі жоғары болған сайын ол ыңғайлы қалыптасатын масса алуға қажетті суды соғұрлым көп қажет етеді және ауада кебініп тұлғасының азаюы соғұрлым жоғары болады. Жоғары иілгіштікті саздардың су қажеттілігі 28%- тен жоғары, ауа шөгінуі - 10-15%. Орташа иілгіштікті саздар 20-28% су қажеттілігімен және 7-10% ауада шөгілуімен сипатталады. Иілгіштігі төмен саздардың су жұту қажеттігі 20%- тен аз, ал ауада шөгілуі 5-7%- ке тең [12-13].
Өте иілгіш саздан жасалған бұйымдар кепкен кезде аумағы жағынан көп кішірейеді де жарылады. Бұл өндірісте жол беруге болмайтын нәрсе. Иілгіштігі төмен саздар және одан жасалған қамыр қиындықпен қалыптасатындықтан жұмысқа қолайсыз, сондықтан саздың иілгіштігін жиі реттеуге тура келеді. Саздың шамадан тыс иілгіштігін оған азайтатын қоспа енігізумен немесе иілгіштігі төмен саз қосумен жоюға болады. Ал иілгіштік жеткіліксіз болғанда сазды құмнан арылтып елейді, ашық аспан астында ұстайды, арнайы машинамен майдалайды, бумен өңдейді, ауасыздық жағдайда ұстайды, сондай- ақ иілгіш саз қосады. Осы процестердің нәтижесінде саздың дисперстілігі артады, ісінуі жақсарады және иілгіштігі мен қалыптасу қабілеті артады.
Байланыстылық және байланыстыру қабілеті. Саз бөлшектерін ажыратуға қажетті күш оның байланыстылығын сипаттайды. Жоғарыда атап көрсетілгендей саздың байланыстылығы сазды зат бөлшектерінің шағын көлемі мен пластинкалы түріне негізделген. Құрамында сазды фракция аса көп саздардың байланыстылығы жоғары болады. Саздың байланыстыру қабілеті оның иілгіш емес материалдарының бөлшектерін құм, шамот. т.б. байланыстырып, кепкенде барынша берік бұйым күймеген қыш түзуімен бейнеленеді.
Ауадағы шөгінуі. Қалыптау массасының қажетті иілгіштігіне қол жеткізу үшін оған саздың аумағын ұлғайтатын ісінуі су енгізеді. Кептіру барысында су буланып кетеді де шикі бұйымның көлемі мен аумағы кішірейеді. Бұл құбылыс оның ауадағы шөгінуі деп аталады. Саздың ылғалдылығы жоғары болғандаға шөгіну деформациясында ішінара сумен толтырылған капиллярдағы күш тепе- теңдігінің бұзылуы нәтижесінде де капиллярлық қысым күштері ерекше мәнге ие болады деп есептеуге негіз бар. Ылғалдылық азайған сайын, отыру деформациясының пайда болуына да сазды минералдардың бетіндегі су қабыршығы қалыңдығының кішірейюіне орай, өсетін осмотикалық қысым мен молекула аралық тартылыс күштері барған сайын басты роль атқара бастайды. Ауада шөгіну шикі бұйымның бастапқы өлшемінің процеттік қатынасымен бейнеленеді [14].
Саздың шөгуі. Саздың неғұрлым тез балқитын құрамасы күйдіру кезінде сұйық қалыпқа өтеді де балқымай қалған бөлшектерін қамтиды және олардың сұйық фазадағы беттік тартылыс күштерінің әсері күйдірілетін саздың қатты бөлшектерінің жақындасуын тудырады, оның аумағы кішірейеді, яғни отты шөгіну болады. Саздың құрамында кварцты құм көп болған жағдайда шөгу болмауы да мүмкін немесе тіпті материалдың ісінуі байқалады, ол кварцтың қыздырғанда аумағы ұлғайып, өзге кристалдық формаға көшуімен байланысты. Саздың отты шөгінуі оның түріне байланысты да 2 - ден 6% - ке дейін болуы мүмкін.
Саздың толық шөгінуі деп ауа және от шөгіндісінің жиынтығын айтады. Толық шөгіну әдетте 5 - 18% - ке дейінгі аралықта болады. Белгілі өлшемдегі бұйымдар алу үшін толық шөгінді қалыптау кезінде, тиісінше қалып өлшемін ұлғайта отырып ескереді [15].
Отқа төзімділік. Құрамының әр түрлі болуы себепті саздардың белгілі бір балқу температурасы болмайды. Жоғары температураның әсері кезінде олар жұмсарады да, біртіндеп деформацияға ұшырайды. Саздың жоғары температура әсеріне деформацияланбай төзу қасиетін отқа төзімділік деп атайды. Отқа төзімділігі бойынша саздың үш тобын ажыратады: отқа төзімді отқа төзімділігі 1580°С- ден жоғары, баяу балқитын 1350 - 1580°С және тез балқитын 1350°С- ден төмен. Отқа төзімділер қатарына құрамында қоспасы аз каолинитті саздарды жатқызады. Мұндай саздарды фарфор, фаянс және отқа төзімді бұйымдар жасауға қолданады. Баяу балқитын саздардың құрамындағы темір тотықтары, кварцты құм және басқа да қоспалар отқа төзімділігіне қарағанда елеулі көп болады да, олар баяу балқитын, қаптама және беттік кірпіштер, еден мен канализация құбырларына арналған плиталар жасауға пайдаланылады [16]. Тез балқитын саздар минералогиялық құрамы жағынан алуан түрлі, құрамында елеулі дәрежеде қоспалар болады. Оларды кірпіш пен черепица өндіруде, жеңіл толтырғыштар жасауда, т.б. қолданады.
Иілгіш емес материалдар. Сазға да, одан жасалған бұйымдарға да қажетті қасиеттер беру үшін сазға түрлі қоспалар енгізеді.Жүдеулеткіш материалдарды иілгіш саздарға кептіру және күйдіру кезіндегі шөгінуді азайтып, бұйымда жарықшақтар мен деформацияларды болдырмау үшін қосады. Бұл мақсатта сусыздалған сазды, шамот, шлактарды, күлді, сондай- ақ бірқатар табиғи материалдарды пайдаланады кварцты құм, тозан тектес кварц. Сусызданған сазды кәдімгі сазды шамамен 500 -700°С- ге дейін бұл температурада ол иілгіштігін жоғалтады. Қыздыру арқылы алады. Шамотты негізінен отқа төзімді немесе баяу балқитын саздарды 1000- 1400°С- де күйдіріп, уату арқылы алады.
Қуыс түзуші материалдарды шикізат массасына бос қуыстылығы жоғары, жылу өткізгіштігі төмен жеңіл керамикалық бұйым алу үшін енгізеді. Ол үшін күйдіргенде газ бөлінуімен ыдырайтын, мәселен, ұстатылған бор, доломит, т.б. заттар пайдаланылады. Мұндай қоспалар сонымен бірге жүдеулеткіш болып та табылады [17].
Балқытатындарды сазға оның дала шпаты, темір рудасы доломит, магнезит, тальк, т.б. пісу температурасын төмендету қажет болғанда қосады.
Түрлі-түсті керамиканың бірқатар түрін алу үшін шикізат массасына металл тотықтарын темір, кобальт, хром, т.б. қосады.
Әйнекейлер мен ангобтар. Сыртқы әсерлерге төзімділік, су өткізбеушілік қасиеттерін және белгілі бір сәнді түр беру үшін бірқатар керамикалық бұйымдардың бетіне әйнекей немесе ангоб жағылады.
Керамикалық материалдардың бетіне жағылған шыны түріндегі әйнекей қабатын жоғары температурада күйдіру арқылы бекітеді. Олар түрлі- түсті мөлдір және мөлдір емес күңгірт солғын болуы мүмкін.
Ангобты ақ немесе түрлі-түсті саздан жасап, жұқа етіп шикі бұйым бетіне жағады. Әйнекейден айырмашылығы, ангоб күйдіргенде балқыма бермейді, яғни шыны тәріздес қабат түзбейді, қасиеттері жөнінен ангоб негізгі сүйекшелерге жақын тұруы тиіс.
Кepaмикaлық бұйымдapдың қacиeттepі қoлдaнылaтын мacaлapдың құpaмынa дa, oлapды өндіpyдің тexнoлoгиялық epeкшeліктepінe дe бaйлaныcты. Нeгізгі қacиeттepгe тығыздық, aқтық, мөлдіpлік, мexaникaлық бepіктік, қaттылық, кeyeктілік, жылy тұpaқтылығы, дыбыcтық тoлқындapдың тapaлy жылдaмдығы, xимиялық тұpaқтылық жaтaды. Фapфopдың тығыздығы - 2,25-2,4 г cм³, aл фaянc - 1,92-1,96 г cм³. Ақ - бұл мaтepиaлдың oндaғы жeңіл oқиғaны бeйнeлey қaбілeті[18]. Ақшылдық фapфop үшін әcіpece мaңызды. Ақтылық көзбeн aнықтaлaды, cынaмaны үлгіні cтaндapтпeн caлыcтыpy нeмece элeктpлік фoтoмeтpді қoлдaнy apқылы, coнымeн қaтap Спeкoльдe. Мөлдіpлік фapфopғa тән, oл өнімнің қaлыңдығымeн мөлдіp бoлып тaбылaды, өйткeні oның қaтaйғaн қaбығы бap. Фaйэн өнімдepі кeyeкті қaбықтың әcepінeн жapқыpaмaйды. Мexaникaлық бepіктік - бұл өнімнің бepіктігі бaйлaныcты бoлaтын мaңызды қacиeттepдің біpі. Нaқты мexaникaлық бepіктік, яғни қoлдaнылaтын күштің төмeнгі қaлыңдығының біpлігінe қaтынacы бұйымның түбінe бoлaт дoптың epкін түcy әдіcімeн aнықтaлaды. Фaянcтa бұл фapфopғa қapaғaндa жoғapы. Екінші жaғынaн мaятниктің әcepгe төзімділігі, фapфopғa қapaғaндa төмeн. Фapфop үшін минepaлoгиялық шкaлa бoйыншa глaзypь қaбaтының қaттылығы - 6,5-7,5, aл фaянc үшін - 5,555. Фapфopдaн жacaлғaн глaзypь қaтты, мaжoликa - жұмcaқ, aл фaянc opтaшa бoлып caнaлaды. Кeyeктілік cyды cіңіpy әдіcімeн aнықтaлaды, oл фapфopдa 0,01-0,2%, aл фaянcтa 9-12% құpaйды. Жылy кeдepгіcі өнімнің тeмпepaтypaның кeнeттeн өзгepyінe төтeп бepy қaбілeтін cипaттaйды. Фapфopдың жылy кeдepгіcі фaянcқa қapaғaндa жoғapы. Сoнымeн, қoлдaныcтaғы МЕСТ 28390-89 жәнe 28391-89 cәйкec фapфop бұйымдapының жылy тұpaқтылығы 185 ° С, фaянc - 125 ° С (түccіз глaзypь үшін) жәнe 115 ° С (түpлі-түcті глaзypь үшін) бoлyы кepeк. Фapфopғa apнaлғaн дыбыcтық тoлқындapдың тapaлy жылдaмдығы фaянcтeн 3-4 ece жoғapы, coндықтaн cіз фapфopдың шeтінe aғaш тaяқшaны тигізгeн кeздe жoғapы дыбыc шығapылaды, aл фaянc - бұлыңғыp [19].
Фарфор - су мен газды өткізбейтін ақ түсті, тығыз керамикалық материал. Фарфордан жасалған ыдыстар беріктігімен және ерекше нәзіктігімен бірден көзге түседі. Дегенмен, кейде сапалы өнімді таңдау әрі оны сол әдемі қалпында сақтау оңай емес. Ол үшін не істеу керек?
Сапалы фарфор ыдысты таңдау үшін алдымен, оның түсіне назар аудару қажет. Құрамында каолин бар фарфор ақ түсті болады. Яғни, бұл сапалы өнім. Екіншіден, фарфор ыдыстың шетін кішкене ағаш таяқшамен ұрып көріңіз. Соққы нәтижесінде ұзақ әрі сыңғырлаған дыбыс шығуы керек. Сондай-ақ, ыдыстың беткі қабаты тегіс әрі жылтыр болуы шарт.

1 сурет. Санкт-Петербург қаласында шығарылып жатқан құран сүрелері жазылған фарфор бұйымдары

Осындай фарфор ыдыстарды Ресейге қарағанда өзіміздің елімізде өндіруге болмас па еді деген ой мені өте толғандырады.
Сонымен қатар, ыдыстың жұқалығына назар аудару керек. Сапалы өнім жарық өткізгіштігімен ерекшеленеді. Ең бастысы, сапалы фарфор ыдыстың сырты суретпен толық қапталмайды. Ол тұтынушыға фарфордың ақ түсін көруге мүмкіндік беріп тұруы керек.
Фарфор ыдысты таңдау кезінде ескеретін тағы бір маңызды мәселе - ол тым жеңіл болмауы тиіс. Меломиннен жасалған ыдыс-аяқ фарфор ыдысқа өте қатты ұқсайды. Тек меломиннің сапасы төмен әрі тым жеңіл болып келеді. Ондай ыдыстар адам денсаулығына зиян [20].

1.4 Керамикадағы фосфат шикізаттарының рөлі

Керамика ежелгі уақыттан бері белгілі және мүмкін адам баласының ең бірінші жасалған материалы шығар. Керамиканың пайда болуы адам баласының тұрақты өмір сүру салтымен байланысты.
Қазақстан фосфат шикізатының ерекше қорына ие. Өзінің қоры бойынша, 12-13 млрд. тоннаға жететін, барлық дүниежүзілік ресурстардың 90% ие бола тұра, фосфатты шикізатты рационалды емес қолдану нәтижесінде қазіргі таңда Қазақстан қалдықтардың үлкен қоймасына айналуда. Кеңес одағында қалыптасқан өндірісті территориялық орналастыру кезінде Қазақстан Республикасы қарапайым сұлбалар бойынша фосфор шикізатын өңдеуге бағытталды. Мұның нәтижесінде біздің еліміздің территориясында көп тонналы фосфор құрамды сұйық және қатты қалдықтар жиналған.
Фосфор қышқылының тұздары (фосфаттар) өнеркәсіптің әртүрлі салаларында, атап айтқанда мұнай өндіру және электр техникасында, құрылыс материалдарын, лактарды, бояуларды және түрлі арнайы жабындарды, сондай-ақ тіс пасталарын және стоматологиялық цементтерді өндіру кезінде кеңінен қолданылады.
Фосфаттар оптикалық және фарфорды қоса алғанда шынының түрлі түрлерін алу кезінде қолданылады. Ауыр өнеркәсіпте олар құю өндірісінде ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.