ВИКОРИСТАННЯ СИНТЕТИЧНОГО ТОБЕРМОРИТУ В ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА КЕРАМІЧНИХ ПЛИТОК

Короткочасна дія та обмеженість впливу максимальних температур в умовах швидкісного випалу керамічних плиток в роликових печах потоково-конвеєрних ліній ставить актуальну задачу керування процесами структуро- та фазоутворення при випалі в напрямку збільшення вмісту кристалічної складової черепка. Серед кристалічних фаз особливої уваги заслуговує воластоніт, голкоподібна форма кристалів якого забезпечує при випалі достатню деформаційну стійкість плиток, а в процесі експлуатації – високі механічні показники кераміки.

З метою розширення сировинної бази керамічного виробництва розглянуто питання використання полімінеральних напівкислих глин, що характеризуються високим вмістом забарвлюючих оксидів, та синтетичного гідросилікату кальцію у формі тобермориту в технології виробництва керамічних плиток.

Досліджено концентраційний вплив додатку гідросилікату кальцію у формі синтетичного тобермориту на спікання мас в системі «глина-тоберморит». Встановлено характер зміни водопоглинання, вогневого зсідання та міцності випалених зразків від режимних параметрів технологічного процесу. Виявлено, що додаток тобермориту від 10 до 40 % спричиняє збільшення величини водопоглинання в температурному інтервалі 1000-1100 оС при одночасному зменшенні вогневого зсідання, в той час як показники механічної міцності зростають. Такий характер зміни вказаних властивостей пов'язаний з особливістю кристалічної будови вихідного тоберморитового додатку та процесами його перекристалізації у воластоніт та анортит при випалі. Утворення анортиту відбувається за рахунок взаємодії аморфізованої метакаолінітової фази з оксидом кальцію, який частково вивільняється при переродженні тобермориту у воластоніт. Ці кристалізаційні процеси є передумовою суттєвого зниження величини вологісного розширення черепка керамічних плиток. Поряд з тим, перекристалізація тобермориту при випалі обумовлює стабільність структурної вʼязкості тоберморитоглиняної маси в широкому температурному інтервалі, що є визначальним критерієм для оцінки деформаційної стійкості при випалі керамічних плиток.

На основі аналізу зміни структурної в’язкості при нагріванні дослідних мас, диференційно-термічного та рентгено-фазового методів аналізу виявлено взаємозв’язок фізико-хімічних процесів формування керамічного черепка із вмістом тоберморитового додатку. Отримані результати є основою для використання їх в технології виробництва керамічних плиток.