Материалдардың қасиеттерін зерттеу әдістері

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 23 бет
Таңдаулыға:

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

ФИЗИКА ФАКУЛЬТЕТІ

Қатты денелер физикасы кафедрасы

Бітіру жұмысы

МЕТАЛЛ ОКСИДТЕРІ ҚОСПАЛАРЫНЫҢ СТРОНЦИЙ ЦИРКОНАТЫНАН ЖАСАЛҒАН КЕРАМИКАНЫҢ
ЭЛЕКТРЛІК ҚАСИЕТТЕРІНЕ ӘСЕРІ

Орындаушы:
Бакалавриаттың 4-курс студенті _____________________ А.Т. Сәрсембай

(қолы)

Ғылыми жетекші:
х.ғ.д., профессор _____________________ Н.Е.
Коробова

(қолы, күні)

Қорғауға жіберілді:
ҚДФК меңгерушісі,
ҚР ҰҒА академигі, профессор _____________________ Ш.Ш. Сәрсембинов

(қолы, күні)

Алматы, 2008

Реферат

Диплом жұмысы металл оксидтері қоспаларының стронций цирконаты
негізіндегі керамиканың электрлік қасиеттеріне әсерін зерттеуге арналған.
Жұмыс 3 тараудан, кіріспеден, қорытындыдан тұрады, 34 бетке жазылған,
3 сурет пен 2 кесте берілген, пайдаланылған дереккөздердің тізімінде
отандық және шетелдік авторлардың 29 жұмысы қамтылған.
Негізгі сөздер: синтез, керамика, электр тогынан оқшауланған оксидті
материалдар, электр кедергілері, қоспалар, ток.
Зерттеу объектісі: стронций цирконаты негізіндегі керамика.
Жұмыстың мақсаты – электр тогынан оқшауланған керамика алу және
металл оксидтері қоспаларының электр өткізгіштікке әсерін зерттеу.
Электр тогынан оқшауланған керамиканы синтездеудің оңтайлы шарттары
табылып, синтез заңдылығының сынап байқау нәтижелері зерттелді,
рентгенофазалық талдау жүргізіліп, керамиканың электрлік қасиеттері
зерттелді және металл оксидтері қоспаларының электр өткізгіштікке әсері
анықталды.

МАЗМҰНЫ

Реферат
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .2
Мазмұны ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
НОРМАТИВТІК СІЛТЕМЕЛЕР, БЕЛГІЛЕР МЕН ҚЫСҚАРҒАН СӨЗДЕР ... 4
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
1. Әдеби шолу. Проблеманың жай-
күйі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7
1.1. Керамикалық материалдар туралы негізгі
ұғымдар ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7
1.2. Таза оксидтер негізіндегі
керамика ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..8
1.3. Керамика бұйымдарын алу
технологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9
1.3.1. Пішін массасын
дайындау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... 9
1.3.2. Бұйымдардың дайындамаларын
безендіру ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... .10
1.3.3. Керамика бұйымдарын кептіру және
күйдіру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11
1.3.4. Механикалық
өңдеу ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... .11
1.3.5. Керамиканы
металдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... .12
2. Сынап байқау
бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ...13
2.1. Үлгілерді дайындау
әдістемесі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
...13
2.2. Синтезделген үлгілерді зерттеу
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...14
2.2.1. Үлгілердің құрамын зерттеу
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .14
2.2.2. Үлгілердің құрылымын зерттеу
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...14
2.2.3. Материалдардың қасиеттерін зерттеу
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
3. Сынап байқау нәтижелерін
талқылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
3.1. Керамика үлгілерін синтездеу және оксид қоспаларын
қосу ... ... ... ... ... 17
3.2. Стронций цирконаты негізіндегі керамика мен легирленген
үлгілердің
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ..18
3.3. Металл оксидтері қоспаларының стронций цирконатының
электр өткізгіштігіне
әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... 19
3.3.1. Иттрий оксидінің стронций цирконатының
электр өткізгіштігіне
әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... 19
3.3.2. Ниобий мен вольфрам оксидтерінің стронций цирконатының
электр өткізгіштігіне
әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... 20
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ДЕРЕККӨЗДЕРДІҢ
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ..30

НОРМАТИВТІК СІЛТЕМЕЛЕР, БЕЛГІЛЕР МЕН ҚЫСҚАРҒАН СӨЗДЕР

Осы жұмыста мына стандарттарға сілтемелер пайдаланылған:
1. МСТ 2.105-95 құрастырмалық құжаттаманың бірыңғай жүйесі. Мәтіндік
құжаттарға қойылатын жалпы талаптар.
2. МСТ 7.32-2001 Ақпарат, кітапхана және баспа ісі жөніндегі стандарттар
жүйесі. Ғылыми-зерттеу жұмысы туралы есеп. Безендіру құрылымы мен ережесі.
3. МСТ 8.417-81 Өлшем бірліктерін мемлекеттік қамтамасыз ету жүйесі.
Физикалық өлшем бірліктері.
4. ҚР СТ 2.3-97 Физикалық өлшем бірліктерінің эталондары. Негізгі ережелер.
Әзірлеу, бекіту, тіркеу, сақтау және қолдану тәртібі.
5. МСТ 8.009-84 Нормаға алынатын метрологиялық сипаттамалар.
6. МСТ 8.010-99 Өлшемдерді орындау әдістемесі.
7. МСТ 8.207-79 Көп мәрте бақыланатын тура өлшемдер. Өлшем нәтижелерін
өңдеу әдістері. Негізгі ережелер.
8. МСТ 8.401-80 Өлшем құралдарының дәлділік сыныптары. Жалпы талаптар.

Бұл жұмыста тиісті анықтамалары бар мынадай қысқарған сөздер
қолданылады:

ЖТК – жоғары температуралы керамика
СТЭ – сирек топырақ элементтері
a,b,c – кристалл торларының параметрлері
ρ – меншікті электр кедергісі
РФТ – рентген арқылы фазалық талдау
РҚТ – рентген арқылы құрылымдық талдау
ӘТТ - әркелкі термиялық талдау
ПЭГ – полиэтилен гликоль

КІРІСПЕ

Тақырыптың өзектілігі.
Керамика өзінің қасиеттері жағынан басқа техникалық материалдардан
(металдан, пластмассадан, ағаш және тоқыма бұйымдарынан) ерекшеленеді.
Әлеуетті тұтынушының көзқарасы тұрғысынан байқағанымыздай, керамиканың
ерекше белгілері қажетті пішін мен көлемдегі бұйым алу мүмкіндігіне
байланысты. Егер, өте қымбат ажарлап ыспалау материалдарын пайдаланбаса,
бұйымды күйдіргеннен кейін оның пішінін өзгертуге мүлде болмайды.
Өнеркәсіптік көлемде өндірілетін керамиканың негізгі бөлігі
электроникада қолданылады және қолданыла беретін болады. Дүние жүзіндегі
ұдайы зерттеу жұмыстары мен дамыту бағдарламалары керамиканың қолданылу
саласын кеңейтуге, сондай-ақ жаңа өткізілім рыноктарын жаулап алу үшін
керамиканың қасиеттерін жетілдіруге бағытталған. Соңғы уақыттары жоғары
температуралы керамика (ЖТК) материалдарына деген қызығушылық осы
материалдарды табысты синтездеу практикасына байланысты артып отыр. Электр
тогынан оқшауланған керамика минералдар мен металл оксидтерінің химиялық
құрамындағы пішін массасынан алынатын материалды білдіреді. Кез келген,
соның ішінде электр тогынан оқшауланған керамика – кристалл және аморфты
фазалардан тұратын көп фазалы материал. Оның қасиеттері химиялық және
фазалық құрамға, макро және микро құрылымға, дайындаудың технологиялық
тәсілдеріне байланысты [1].
Қазіргі уақытта бұл материалдарды алудың әмбебап әдістері жоқ,
сондықтан әр түрлі құнды әдістерден құралған жаңа технологиялық үдерістерді
әзірлеу электронды өнеркәсіп үшін белгілі бір қызығушылық тудырады.
Практикалық қолдануға және ғылыми зерттеу жұмыстарына қажетті көлемде
жоғары температуралы керамика материалдарын алу, сондай-ақ синтезден
барынша қарапайым әрі тиімді әдістерді іздеу бүгінгі таңдағы өзекті
проблема болып табылады [1].
Өнім алудың бірнеше әдістері қолданылады. Жалпыға ортақ қабылданған
оксидті материалдарды синтездеу қарапайым оксид қоспаларының күрделі оксид
қоспаларына өзгеруінің реакциялық пісіміне негізделген. Мұндай жағдайларда
бастапқы құрамдас бөліктердің өзара әрекеті макрокинетикалық сипаттағы
белгілі бір қиындықтарға байланысты, себебі реагенттер реакция барысында
ауқымды диффузиялық кедергісі бар мұндай температура кезінде өнімнің
қабыршағымен ажырап отырады [2]. Қазіргі таңда жұмыс қысымы 1000 градустан
2000 0С-қа дейін жететін керамикалық материалдар алынғанына қарамастан,
оларды практикалық қолдану әлі де шектеулі күйінде үлгілер отыр. Өйткені әр
түрлі сыртқы әсерлер барысында жоғары температуралы материалдардың әрекет
ету заңдылығын зерттеу және олардың параметрлерін жақсартудың ықтимал
жолдарын іздестіру жұмыстары өзекті міндетті болып табылады. Сілтілі
топырақты цирконат негізіндегі материалдар металлургия, ядролық энергетика
салаларында, отқа төзімді бұйымдар өндірісінде, сондай-ақ жоғары
температуралы пештерге арналған құрастырмалы материалдар ретінде
қолданылады. Цирконаттарды жоғары температуралар техникасында пайдаланудың
зор келешегі жоғары деңгейдегі отқа төзімділік, химиялық беріктік, жоғары
температура кезіндегі төменгі деңгейдегі ұшқыштық және цирконий диоксидінен
алынған қыздырғыштармен байланысқа түсіп, әрекет ету қабілеті секілді
оларға тән қасиеттердің жиынтығымен анықталады. Аталған қыздырғыштарды аса
жоғары температураларда пайдаланудың келешегі зор. Алайда жоғары
температура кезінде стронций цирконаты негізіндегі керамиканың электр
кедергісі (басқа керамикалық материалдардағыдай) төмендеп, 1500 0С ауада
шамамен 2,0 * 101 Ом·см құрайды. Цирконатты керамиканың пайдалану
қасиеттерін жетілдіру үшін мүмкіндігінше жоғары температуралар кезіндегі
олардың электр кедергісін арттыруға қол жеткізу керек.
Жұмыстың жаңалығы. Осы жұмыста электр өткізгішті керамиканың
синтезіне басқалай әрекет жасау ұсынылады. Оксидті материалдарда құрылымның
ақаулығына байланысты әр уақытта жылжымалы заряд тасушылар: иондар, бос
орындар, электрондар, кемтіктер болады. Олардың болуы электр өткізгіштікті
екі жақтан, атап айтқанда, ионды және электронды өткізгіштік тұрғысынан
қарастыруды алдын ала белгілейді. Ақаулы құрылымдарды, заттарды тасымалдау
үдерістерін зерттеу бойынша жүргізілген сынап байқау жұмыстары сілтілі-
топырақты металл түрлерімен тұрақтандырылған цирконий диоксидінің
өткізгіштігіне тән оттегілік-иондық сипатты көрсетеді. Осыған байланысты
бос орын тетіктері бойынша оттегі аниондарының диффузиясы сілтілі металл
цирконаттарының өткізгіштігіне едәуір үлес қосады деп есептелінген.
Осы мақсатпен керамика құрамына стронций цирконаты қосылған қатты
ерітінділер түзілген кезде өзінің бойынан қосымша оттегі бөлетін
элементтердің оксид қоспаларын қосып отырған. Қосымша оттегі бос тұрған
оттегі орындарына жайласып, және сол қалпымен олардың мөлшерін азайтуға
тиіс. Электр терістігі мен ионның радиусына байланысты қоспа катионының
орнына стронцийді немесе цирконийді қолдануға болады. Өзінің бойынан оттегі
бөліп шығару үшін қоспа катионының тотығу дәрежесі стронций цирконаты
негізіндегі орын ауыстыратын катионның тотығу дәрежесінен жоғары болуға
тиіс. Біз қоспалар ретінде мыналарды таңдап алдық: Y2О3, WO3 және Nb2O5.
Зерттеу объектісін таңдаудың және әдістеменің негіздемесі. Зерттеу
объектісі ретінде дайындалуы өте қарапайым болып келетін стронций цирконаты
негізіндегі поликристалл керамикасы таңдап алынды; бұдан бөлек, ол уытты
емес және онымен жұмыс жасау барысында айрықша жағдайларды талап етпейді,
сол себепті оны әр түрлі салаларда практикалық қолданудың келешегі зор.
Аталмыш материалдың жай-күйі туралы толық түсінік алу үшін келесі
сипаттамаларды білу қажет: симметрия түрі, a, b және c кристалл торларының
параметрлері, ρ меншікті электр кедегісі.
Жұмыстың мақсаты. Күрделі цирконаттарды синтездеудің жаңа әдістерін
іздестіру және әзірлеу, стронций цирконаты жүйесінің үлгісіндегі жоғары
температуралы және электр тогынан оқшауланған керамикалық материалдардың
жаңа түрлерін алу мүмкіндігін зерттеу.
Практикалық құндылығы. Стронций цирконаты негізіндегі жоғары
температуралы керамикалық қосылыстарды алу үдерісі зерттелді. Олардың
түзілуінің және металл оксидтерімен (иттрий, вольфрам және ниобий) қосымша
легирленуінің көп сатылы үдерісі көрсетілді, синтездеудің оңтайлы шарттары
анықталды. Синтезделген керамикалық үлгілердің электрлік қасиеттері
зерттелді.

1. Әдеби шолу. Проблеманың жай-күйі
1.1. Керамикалық материалдар туралы негізгі ұғымдар
Керамика – жоғары температурада күйдіру үдерісінде пішінделген
минералды массалардан алынатын бейорганикалық материал. Күйдіру нәтижесінде
(1200-2500 0С) материалдың құрылымы қалыптасады (піседі), және бұйым
қажетті физикалық-математикалық қасиеттерге ие болады.
Техникалық керамика әр түрлі химиялық және фазалық құрамдағы жасанды
синтезделген керамикалық материалдардан құралады және құрамында өзіне тән
түрлі жиынтық қасиеттер болады. Мұндай керамиканың құрамында саз балшық өте
аз болады немесе мүлде болмайды. Техникалық керамиканың негізгі құрамдас
бөліктері металдардың оксидтері мен оттегісіз қосылыстары болып табылады.
Кез келген керамикалық материал көп фазалы жүйе болып есептеледі.
Керамиканың құрамында кристалл, шыны тәрізді және газ фазалары болады.
Кристалл фазасы белгілі бір химиялық қосылыстар немесе қатты
ерітінділер түрінде көрінеді. Бұл фаза керамиканың негізін құрайды және
оның механикалық беріктігін, жылуға төзімділігін және басқа да негізгі
қасиеттерін анықтайды.
Шыны тәрізді фаза керамиканың құрамындағы кристалл фазаны
байланыстырып тұратын шыны қабатшалары түрінде болып келеді. Әдетте,
керамиканың құрамында 1 - 10 % шыны фазасы болады, олар керамиканың
механикалық беріктігін азайтып, жылу көрсеткіштерін нашарлатады. Алайда,
шыны түзетін құрамдас бөліктер (саз балшықты заттар) бұйым дайындау
технологиясын оңайлата түседі.
Арнайы техникалық керамиканың басым көпшілігі поликристалдық
түзілімдегі тығыз пісіп жетілген құрылымды болып келеді, мұндай құрылымды
алу үшін арнайы технологиялық тәсілдер қолданылады. Егер керамиканың
кеуектілігі бір-бірінің және бұйымның үстіңгі беткейінің арасында белгілі
бір қасиет беріп отырса, онда олар кеуекті, яғни құрамында ашық
кеуектері бар болып аталады. Барлық керамикалық материалдар барынша жоғары
немесе барынша төмен кеуекті болып келеді. Тіпті керамиканы ең жоғарғы
тығыздыққа дейін күйдірген уақытта да кеуектердің (жабық) көлемі 2—6 %-ды
құрайды, ал кеуекті материалдарда – 15-25 %. Ашық кеуектілік суды сіңіру
мәнімен, яғни қаныққанға дейін сіңірілетін және құрғақ үлгі массасына
жатқызылған судың мөлшерімен өлшенеді. Үлгілердің суды сіңіруі 0,5 %-дан
аспаған жағдайда, кеуектілікті анықтау үшін сапалық, яғни фуксиннің
құрамында 1 % спирт ерітіндісі бар үлгілерін сырлау әдісі жиі қолданылады.
Ашық кеуектіліктің болуы үлгілердің қалың қабатына бояғыштардың
сіңгіштігімен анықталады. Керамиканың тығыздық сипаттамасы үшін жорымал
тығыздық параметрі қолданылады.
1.2. Таза оксидтер негізіндегі керамика
Оксидті керамика өндірісінде негізінен келесі оксид түрлерін
пайдаланады: Аl2О3 (корунд), ZrO2, MgO, СаО, ВеО, ThO2, UO2. керамиканың
құрылымы - бір фазалы поликристалды. Кристалл фазасынан бөлек, керамиканың
құрамында газдар (кеуектер) мен шыны тәрізді фазаның аз ғана мөлшері болуы
мүмкін, ал олар бастапқы материалдардағы қоспалардың болу нәтижесінде
түзіледі. Таза оксидтердің балқу температурасы 2000 0С градустан асады,
сондықтан оларды барынша отқа төзімді материалдар тобына жатқызады. Басқа
бейорганикалық материалдардай, оксидті керамика тарту немесе майыстыру
кезіндегі беріктікпен салыстырғанда, қысу барысындағы жоғары беріктікке ие;
ұсақ кристалл құрылымдары барынша берік болып табылады, себебі кристалдар
арасындағы шектерде ірі кристалл құрылымдарының түзілуі кезінде едәуір
көлемде ішкі кернеулер туындайды.
Температураны арттырған сайын керамиканың тығыздығы азая береді.
Материалдарды жоғары температуралар саласында пайдалану барысында ең
маңыздысы тотығу қасиеті болып табылады. Таза оксидтерден алынған керамика,
әдетте, тотығу үдерісіне ұшырамаған. Аз қышқылды немесе инертті табиғат,
жылу өткізгіштіктің төменгі коэффициенті цирконий оксидінің (ZrO2)
ерекшелігі болып табылады. Цирконий оксидінен (ZrO2) алынған керамиканы
қолдануға ұсынылатын температура - 2000-2200 0С; бұл температура пештердің,
аппараттар мен реакторлардың жылу оқшаулағышы және соңғыларын
температураның әсерінен қорғау үшін металл жабындылары ретінде металл
балқымалары мен қорытпалар үшін отқа төзімді отшақшалар дайындауға
пайдаланылады. Тұрақтандырылған текше түрінде келген ZrO2 негізіндегі
керамика электролит материалы ретіндегі жоғары температуралы оксидті қатты
отын элементін әзірлеу барысында қолданылады [Рутман Д.С., Торопов Ю.С.,
Плинер С.Ю. және басқалары. Высокоогнеупорные материалы из диоксида
циркония Цирконий диоксидінен жасалған барынша отқа төзімді материалдар.
М.: Металлургия, 1985. – 137-бет.]. Цирконий оксидіндегі иттрий оксидінің
текше түрінде келген қатты ерітіндісі барынша келешегі электролиттердің
бірі болып есептеледі. Оның негізгі кемшілігі термиялық ұлғайту
коэффициентінің жоғары мәніне және нашар жылу өткізгіштігі мен мардымсыз
тығыздығына негізделген жылуға төзімділігінің нашарлығы болып саналады.
[Рутман Д.С., Торопов Ю.С., Плинер С.Ю. және басқалары. Высокоогнеупорные
материалы из диоксида циркония Цирконий диоксидінен жасалған барынша отқа
төзімді материалдар. М.: Металлургия, 1985. – 137-бет.].
1.3. Керамикалық бұйымдарды алу технологиясы

Жалпы жағдайда керамикалық бұйымдар жасаудың технологиялық үдерісін
қарапайым схема түрінде көрсетуге болады. Әрбір нақты жағдайда бұйым жасау
үдерісі біршама түр өзгеріске ұшырайды, алайда, басым көпшілік жағдайда
керамика өндірісінің мынадай негізгі кезеңдерін атап өтуге болады:
• пішін массасын дайындау;
• бұйым дайындамаларын безендіру;
• кептіру;
• бұйымдарды күйдіру.
Кейбір жағдайларда күйдірілген бұйымдар механикалық тұрғыда қосымша
өңделіп жатады.

1.3.1. Пішін массасын дайындау
Керамикалық пішін массасы бөліктерінің көлемімен және бөлінісімен
сипатталады; орам тығыздығы, күйдіргенге дейінгі ылғалдылық құрамы мен
беріктігі, материалдың технологиялық қасиеттері, сондай-ақ күйдірілген
керамикалық бұйымдардың сипаттамалары осыған байланысты болады. Құрамдас
бөліктерінің ұсақтануы пішін массларын дайындау барысындағы негізгі
үдерістердің бірі болып табылады. Әдетте, массаның қатты минералды
құрамдас бөліктерін алдымен жақты уатқыштар мен айналма тастар арқылы
барынша майдалап, содан соң берілген фракцияны алу үшін вибро електермен
себелейді, одан әрі кезеңдік немесе үздіксіз жұмыс істеп тұрған айналмалы
шар тәрізді диірмендерге салып, ылғал немесе құрғақ жұқа үгінділер жасайды.
Тым жұқа үгінділерді сығымдалған ауаны пайдалана отырып, ағынды диірмендер
арқылы өндіреді.
Массаның жекелеген құрамдас бөліктерін майдалау дәрежесі материалдарға
қойылатын талаптарға, бұйымдардың көлеміне және қолданылып жүрген
безендіру, кептіру және күйдіру әдістеріне байланысты. Әдетте, майдалау
барысында массаның құрамдас бөліктері араласып кетеді. Майдалау дәрежесі
електі және микроскопиялық талдаулар жүргізу арқылы, ал зертханалық
жағдайларда – седиментациялық талдаулар арқылы тексеріледі. Темір
бөлшектерін жою үшін майдаланған массаны магнитті сепаратордан өткізеді.
Ылғал үгіндіден кейін сулы шликер 0,8-3 МПа қысыммен тазартқыш сүзгі
арқылы сусыздандырылады. Сүзгі пластиналарының арасында корж түрінде қалып
қойған масса пайдалану мақсатына қарай әр түрлі өңдеуден өтеді. Пластикалық
пішіндемеге арналған масса дайындау барысында корждар қалыпқа келу үшін
нығыздауыш вакуумдарға келіп түседі, бұл вакуумдардың көмегімен ауаның
жақсы бөлініп шығуы, массаның ақырғы қалыпқа келуі және дайындамаларға
белгілі бір кескін беретін мундштукта басып нығыздалуы қамтамасыз етіледі.
Дайындамалар пластикалық әдістермен бұйымдардың пішінін алу үшін
пайдаланылады.
Сулы құйылмалы шликер дайындау үшін корждар электролит қоспасы бар
сумен бірге шликер араластырғышқа келіп түседі және қажетті ылғалдылыққа
дейін жеткізіледі. Вакуумда нағыздалған шликер құюға беріледі. Құрамында
саз топырағы жоқ массалар немесе аз ғана саздан құралған массалар (мысалы,
құрамында 3 % жуық бентониті бар конденсатты массалар) тазартқыш сүзгіде
сусызданбайды, қайта вакуумдалғаннан кейін құйылған шликер ретінде
пайдаланылады.
Нығыздау әдісі арқылы бұйым жасауға арналған массаларды дайындау үшін,
құрамына пішін массасы қалдықтарының қоспасы қосылған корждар кептіріліп,
уатылады. Содан соң масса електен өткізіліп, магнитті сепаратордан
өткізіледі, құрамына ұстастырып тұратын заттар қосылады және мұқият
араластырылып, түйіршіктелген (көлемі 0,5-2 мм болатын түйіршіктер сәйкес
електер арқылы шаң-тозаңнан ажыратылады) нығыз-ұнтақтар дайындалады.
Саз топырақтан құралған массалардағы су ұстастырушы және жабыстырушы
зат ретінде қызмет атқарады, ал саз топырағы жоқ массаларда органикалық
заттардың ерітінділері маңызды роль атқарады, поливинил спиртінің, бакелит
шайырының ерітінділері, балауыз тектес заттар — парафин, церезин және тағы
басқалар.
Түйіршіктелген нығыз-ұнтақтар дайындау үшін тозаңдатып кептіру әдісі
кеңінен қолданылады. Бұл жағдайда ылғалдылығы 35—50 % құрайтын су шликерін
бүріккішпен немесе мұнаралы кептіргіштегі айналып тұрған дискімен
тозаңдатып кептіреді және берілген ылғалдылықтағы түйіршіктерді алады. Шар
тәрізді түйіршіктер (басым бөлігінің көлемі 0,3— 0,5 мм) құрғақ массаны
диірмендерде соққылап ұру арқылы уату барысында алынатын ұнтаққа қарағанда,
барынша жоғары деңгейде аққыш болып келеді.
Тозаңдатып кептіру әдісін қолдану кезінде өндірістік циклдан бірнеше
операцияны алып тастап, еңбек және пайдалану шығындарын азайту есебінен
айтарлықтай үнемге қол жеткізіледі.
Қысымның күшімен металл қалыптарға ыссылай құю үшін шликер дайындау
барысында масса алдын ала синтезделеді және барабанды немесе вибрациялық
диірмендерде берілген дисперсияға дейін (әдетте меншікті беткейі 350-800
м2кг болады) майдаланып, ұсақталады. Содан соң 70—80 °С дейін
қыздырылатын доңғалақ қалақты, зырылдауық қалақты немесе басқа да
араластырғышқа олеинді қышқыл қоспасы бар парафин қосылады. 95-97%-нен
парафиннен және 3-5%-ы олеинді қышқылдан құралатын байланыстырушы массаның
шликердің құрамындағы мөлшері 10-15%-ға жуық болады. Ыстық шликерді
қалыптарға құймас бұрын оны әр түрлі құрастырмадағы аппараттарда
вакуумдейді, яғни ауасын бөліп шығарады.

1.3.2. Бұйымдардың дайындамаларын безендіру
Құрамына, масса дайындаудың технологиялық ерекшеліктеріне,
пішіндемесіне, бұйым жасаудың габаритті өлшемдері мен көлеміне қарай
негізінен, дайындамаларды әзірлеудің келесі әдістері қолданылады:
пластикалық пішіндеу, нығыз-ұнтақтармен нығыздау, сулы шликерді гипстен
жасалған қалыптарға құю, қысымның күшімен металл қалыптарға ыссылай құю
және жоғары температурамен нығыздау.

1.3.3. Керамикалық бұйымдарды кептіру және күйдіру
Ылғалдың 0,2—2,0 % дейін қалдық ылғалдылығын кетіру үшін пішінделген
бұйымдар әр түрлі құрастырмадағы кептіру камераларына салынып, кептіріледі.
Керамиканың көлемі үлкен және қабырғалары қалың болған сайын қалдық
ылғалдылық аз болуға тиіс.
Бұйымдарды кептірудің мыналай түрлері қолданылады:
а) конвекциялық кептіру, мұндай кептіру кезінде бұйымдар жылы ауамен
қыздырылады және бойындағы ылғал буланып ұшып кетеді;
б) радиациялық кептіру, бұл әдіспен кептіру кезінде электр
қыздырғыштардан сәулелі қуат келіп түседі;
в) радиациялық-конвекциялық кептіру, мұнда конвекциялық және
радиациялық қыздыру бірге жүреді. Бұл әдіс көлемі ірі және орташа
бұйымдарды кептіру барысында неғұрлым тиімдірек болады.

Керамикалық бұйымдарды күйдіру өндірісті аяқтау үдерісінің бірқатар
жағдайларында маңызды болып табылады. Күйдіру барысында, негізінен қыздыру
кезеңінде су буланып, газ бөлініп, материал полиморфты күйге айналады,
өлшемдері мен тығыздығы өзгереді, кристалл және аморфты фазалар түзіледі
және басқа да үдерістер орындалады. Күйдіру мен суыту үдерісі бұйымдардың
габариттері мен қолданылатын пештердің құрастырмалары ескеріле отырып,
берілген температура, газ және гидравликалық режіммен жүргізіледі. Күйдіру
үшін силитті және молибден негізіндегі басқа да қыздырғыштарды, кейде
қорғаныс ортасы бар қыздырғыштарды пайдалана отырып, кезеңдік және үздіксіз
жұмыс істейтін жалынды пештер, ал шағын габаритті және арнайы тапсырысты
бұйымдар үшін – кезеңдік және үздіксіз жұмыс істейтін электр пештері
қолданылады.
Температура және газ режімін (бейтарап, тотығу немесе қалпына келтіру
ортасын жасау) сақтау күйдіру үдерісін дұрыс жүргізудің негізі болып
табылады. Күйдіру режімі материалдардың қасиеттері мен бұйымдардың
өлшемдеріне қарай таңдалады. Бұйымдарды күйдірудің нақты температурасы
оңтайлы температураға қарағанда біршама ерекшеленеді, бұл бұйымдардың
сапасында білінбейді (пісіп жетілген күйдің аралығы шамасында). Бұл аралық
керамикалық материалдың маңызды өндірістік сипаттамасы болып табылады: әр
түрлі материалдар үшін ол 10-80 К шамасында болады. Сан түрлі керамиканы
күйдіру температурасы 1200-2000°С және одан да жоғары градусты құрайды.

1.3.4. Механикалық өңдеу
Қазіргі заманғы техникада беткі жағының дәлме-дәл өлшемдері, пішіні
мен өңдеу тазалығы бойынша қатаң талаптарға сәйкес келетін керамикалық
бұйымдар кеңінен қолданылады. Мұндай талаптардың орындалуын қарапайым
керамика технологиясымен қамтамасыз ету мүмкін емес. Дайындалған
бұйымдардың күйдіру және кептіру кезіндегі берілген шөгуінде әр уақытта
өлшемдері жағынан шамалы ауытқулар кездеседі. Шөгудің мәні материалдың
құрамына және бірқатар технологиялық операцияларға байланысты болады [7].

1.3.5. Керамиканы металдау
Керамиканың беткі жағындағы металл ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.