Дослідження фізико-хімічних закономірностей кольоро- і фазоутворення клінкерних керамічних матеріалів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.150659Ключові слова:
клінкерні керамічні матеріали, полімінеральні глини, техногенні матеріали, інтенсифікатори спікання, кольоротвірні фазиАнотація
Представлені результати комплексних досліджень, спрямованих на розробку рецептурно-технологічних параметрів отримання об’ємно забарвлених клінкерних керамічних матеріалів широкої кольорової гами. Доведена можливість отримання керамічного клінкеру при використанні полімінеральної глинистої сировини за температури 1100 °С. Показана доцільність заміни у складі мас високовартісних керамічних пігментів техногенними матеріалами, що містять оксиди металів змінної валентності: відходами видобування лужно-земельних сієнітів, збагачення пегматитів та виробництва феротитанових сплавів. Це відкриває перспективи для зниження собівартості виробництва клінкерних керамічних виробів. Досліджено вплив складу сировинних композицій на процеси кольоро- та фазоутворення керамічного клінкеру залежно від характеру пічної атмосфери. Встановлено, що забарвлення клінкерної кераміки в коричневий колір в умовах окислювального випалу обумовлено наявністю фаз гематиту α-Fe2O3 та Mn2O3. При випалі у відновлювальному середовищі вироби набувають кольору від темно-коричневого до чорного за рахунок утворення магнетиту Fe3O4 та гаусманіту Mn3O4. Теракотовий колір виробів обумовлений наявністю фаз гематиту та геденбергіту CaFeSi2O6. Умовою отримання клінкерної кераміки жовтого кольору є обмеження у складі вмісту Fe2O3 до 3 мас. % та наявність рутилової фази TiO2. Проілюстровано вплив на характеристики колірності клінкерної кераміки сумарного вмісту оксидів металів змінної валентності S(Fe2O3+FeO+MnO+Mn3O4). Визначено співвідношення фазоутворюючих оксидів (Fe2O3+Mn2O3)/(FeO+Mn3O4), Fe2O3/(Al2O3+CaO) і TiO2/(Al2O3+CaO) та встановлені межі їх варіювання, що забезпечують формування кольоротвірних фаз, відповідальних за отримання виробів бажаного кольору в умовах окислювального і відновлювального випалу
Посилання
- Fernandez, J. (2012). Material Architecture. Emergent Materials for Innovative Buildings and Ecological Construction. Elsevier, 344. doi: https://doi.org/10.4324/9780080940441
- Koss, L. S., Fedorenko, E. Yu., Lesnyh, N. F., Ryschenko, M. I., Ryschenko, O. D. (2018). Modern diagnostic methods and technological principles of fabrication of bioresistant ceramic materials. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii, 1, 78–86. Available at: http://udhtu.edu.ua/public/userfiles/file/VHHT/2018/1/Koss.pdf
- Afsari, K., Swarts, M. E., Gentry, T. R. (2014). Integrated generative technique for interactive design of brickworks. Journal of Information Technology in Construction, 19, 225‒247.
- Fedorenko, O. Yu., Bilostotska, L. O., Bohdanova, K. B., Polukhina, K. S., Pavlova, L. V. (2018). Surface coloring with solutions of salts of densely baked ceramic materials. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, 6, 139–147. doi: https://doi.org/10.32434/0321-4095-2018-121-6-139-147
- Pishch, I. V., Maslennikova, G. N., Gvozdeva, N. A., Klimosh, Y. A., Baranovskaya, E. I. (2007). Methods of dyeing ceramic brick. Glass and Ceramics, 64 (7-8), 270–273. doi: https://doi.org/10.1007/s10717-007-0067-7
- Mustafin, N. R., Aschmarin, G. D. (2006). Die Klinkerkeramik auf Grund des Kieselerderohstoffes und der technogenischen Abfallstoffe. Keramische Zeitschrift, 4, 80–81.
- Pishch, I. V., Biryuk, V. A., Klimosh, Yu. A., Popov, R. Yu., Mikulich, T. N. (2017). Poluchenie klinkernogo kirpicha na osnove mineral'nogo syr'ya respubliki Belarus'. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series, 4, 90–98.
- Khomenko, E. S., Purdik, A. V. (2017). Particulars of Microstructure Formation in Clinker Ceramic. Glass and Ceramics, 74 (1-2), 48–51. doi: https://doi.org/10.1007/s10717-017-9926-z
- Yatsenko, N. D., Yatsenko, E. A., Zakarlyuka, S. G. (2017). Phase Composition and Properties of Building Ceramic as a Function of the Contents of Calcium Carbonates and Iron Oxides. Glass and Ceramics, 73 (9-10), 319–322. doi: https://doi.org/10.1007/s10717-017-9881-8
- Valanciene, V., Siauciunas, R., Baltusnikaite, J. (2010). The influence of mineralogical composition on the colour of clay body. Journal of the European Ceramic Society, 30 (7), 1609–1617. doi: https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2010.01.017
- Valanciene, V., Siauciunas, R., Baltusnikaite, J. (2010). The influence of mineralogical composition on the colour of clay body. Journal of the European Ceramic Society, 30 (7), 1609–1617. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2004.04.035
- De Bonis, A., Cultrone, G., Grifa, C., Langella, A., Leone, A. P., Mercurio, M., Morra, V. (2017). Different shades of red: The complexity of mineralogical and physico-chemical factors influencing the colour of ceramics. Ceramics International, 43 (11), 8065–8074. doi: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2017.03.127
- Maritan, L., Nodari, L., Mazzoli, C., Milano, A., Russo, U. (2006). Influence of firing conditions on ceramic products: Experimental study on clay rich in organic matter. Applied Clay Science, 31 (1-2), 1–15. doi: https://doi.org/10.1016/j.clay.2005.08.007
- Pontikes, Y., Rathossi, C., Nikolopoulos, P., Angelopoulos, G. N., Jayaseelan, D. D., Lee, W. E. (2009). Effect of firing temperature and atmosphere on sintering of ceramics made from Bayer process bauxite residue. Ceramics International, 35 (1), 401–407. doi: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2007.11.013
- Rathossi, C., Pontikes, Y. (2010). Effect of firing temperature and atmosphere on ceramics made of NW Peloponnese clay sediments: Part II. Chemistry of pyrometamorphic minerals and comparison with ancient ceramics. Journal of the European Ceramic Society, 30 (9), 1853–1866. doi: https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2010.02.003
- Yustova, E. N. (2000). Cvetovye izmereniya (Kolorimetriya). Sankt-Petrburg: Izd-vo SPb. un-ta, 397.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Olena Fedorenko, Larysa Prysiazhna, Serhii Petrov, Maryna Chyrkina, Oksana Borysenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
