Расчет составов глазурей

Ремесла | Мастера ремесла - о ремесле | Л.Ф.Акунова, В.А.Крапивин "Технология производства и декорирование художественных керамических изделий" | ЧАСТЬ I | ГЛАЗУРИ И КРАСКИ | Глазури | Расчет составов глазурей

Расчет составов глазурей

Как уже отмечалось выше, составы керамических глазурей обычно приводятся в виде молекулярной формулы (формула Зегера)

1 (R2O + RO) • mR2O3 • nRO2

Основные оксиды R2O + RO в составе глазурей являются плавнями, а кислотные оксиды RO2 служат стеклообразователями. Роль нейтральных, или полуторных, оксидов R2O3 не столь определенна. Так, А12О3 в небольшом количестве способствует понижению температуры плавления глазурей, а введенный в большем количестве сильно повышает ее. К группе кислотных оксидов относят и борный ангидрид В2О3, являющийся сильным стеклообразователем.

Для приготовления глазурей применяют в основном следующие оксиды (табл. 12).

Но свойства глазурей определяют не только их химический состав, но и физическая природа материалов - компонентов глазурей. Так, далеко неодинаково действие Na2O, вводимого с полевым шпатом или перлитом и тем более с поташом или селитрой, поэтому получение оптимальных составов глазурей является сложной задачей.

Таблица 12

Основные оксиды | Нейтральные оксиды | Кислые оксиды
R2O | RO | R2O3 | RO2
Li2O | CaO | Al2O3 | SiO2
N2O | MgO | F2O3 | TiO2
K2O | BaO |  | SnO2
| ZnO |  | ZrO3
| FeO |  | B2O3
| PbO |  |

Пример 1. Расчет молекулярной формулы глазури по химическому составу (%): SiO2 - 39,0, А12О3 - 7,2, Na2O - 3,87, РbО - 48,9, CaO - 0,83.

Решение: 1) определяем число молекулярных долей каждого оксида путем деления на его относительную молекулярную массу: SiO2 - 39,0:60 = 0,65, А12О3 - 7,2: 102 = 0,07, Na2O - 3,87 : 62=0,06, РbО - 48,9 : 223 = 0,219, СаО - 0,83:50 = 0,015;

2) располагаем оксиды в виде молекулярной формулы

0,062Na2O

0,015СаО 0,07А12О3•0,65SiO2

0,219РbO

3) сумму молярных долей оксидов R2O и RO приводим к единице путем деления на их сумму 0,062 + 0,015 + 0,219=0,296 доли каждого оксида: 0,062 : 0,296=0,21, 0,015 : 0,296=0,05, 0,219 : 0,296 = 0,74, 0,07 : 0,296 = 0,24, 0,65:0,296 = 2,19;

4) молекулярная формула получает окончательный вид:

0,21Na2O

0,05СаО 0,24Al2O3•2,l9SiO2

0,74РbО

Соотношение (R2O + RO)/RO2 = 1/2,19 позволяет утверждать, что данная глазурь легкоплавкая, с температурой плавления ниже 1000 С.

2. Расчет молекулярной формулы глазури по шихтовому составу (мас. ч.): сода (Na2CO3,)-25, глет (РbО)-157 каолин (Al2O3•2SiO•2H2O) - 45,

кварц (SiO2) - 125.

Решение: 1) определяем число молярных долей каждого оксида путем деления на его относительную молекулярную массу: Na2CO3-25 : 106=0,236, где 106 - относительная молекулярная масса Na2CO3 которая по отношению к основным оксидам эквивалентна массе Na2O : Na2O = 0,236, PbO -157 : 223 = 0,704, Al2O3•2SiO2•2Н2О-45:259 = 0,173, где 259 - молекулярная масса каолинита.

Одна молярная доля Al2O3•2SiO2•2Н2О соответствует одной молярной доле Al2O3•2SiO2, т.е. с каолинитом в шихту поступает одна молярная доля А12О3 и две молярные доли SiO2, откуда: А12О3=0,173, SiO2 = 0,173-2=0,346.

Молярная доля свободного кварца SiO2, вводимого в количестве 125 маc. ч., составит: 125:60=2,08, откуда общая молярная доля SiO2 равняется 0,346+2,08 = 2,426;

2) располагаем оксиды в виде молекулярной формулы

0,236Na2O 0,173Al2O3•2,42SiO2

0,704PbO

3) сумму молярных долей оксидов R2O, RO приводим к единице 0,236 + 0,704 = 0,94, откуда: 0,236:0,94 = 0,25 Na2O, 0,704:0,94 = 0,75 PbO, 0,173:0,94 = 0,184 А12О3, 2,426:0,94 = 2,58 SiO2;

4) молекулярная формула данной глазури:

0,25Na2O

0,75РbО 0,184Al2O3•2,58SiO2

Глазурь плавится в пределах 1000°С.

3. Расчет шихтового состава глазури по ее молекулярной формуле:

0,1K2O

0,9PbO 0,25Al2O3•2SiO2

Компоненты глазурной шихты: поташ - К2СО3; глет - РЬО; каолин - А12О3•2SiO2•2Н2О; кварц - SiO2.

Решение: 1) определяем количество поташа, необходимого для ввода 0,1 К2О. К2СО3•138= 13,8 маc. ч., где 138 - относительная молекулярная масса поташа, эквивалентная молекулярной массе оксида калия К2О;

2) определяем количество глета РbО: 0,9-223 = 200,7 маc. ч., где 223 - относительная молекулярная масса РbО;

3) определяем количество каолинита, необходимого для ввода А12О3: 0,25•259 = 64,75 маc. ч., где 259 - относительная молекулярная масса каолинита, эквивалентная молекулярной массе Аl2О3, с каолинитом также вводится SiO2 в количестве 0,25•129 = 32,25 маc. ч. SiO;

4) определяем количество кварца 2,0•60=120 маc. ч. SiO2 или с учетом кварца, вводимого с каолинитом, получим 120-32,2 = 87,8 маc. ч.

Шихтовый состав глазури, маc. ч.: поташ - 13,8, глет - 200,7, каолин - 64,75, кварц -87,8.

Расчет глазурей значительно упрощается, если пользоваться расчетной таблицей.

Пример.
Состав глазури (%):
Фритта 85,8
Каолин 9,5
Кварцевый песок 4,7
Итого 100,0

Состав фритты (%):
Кремнефтористый натрий 5,4
Бура 18,6
Углекислый натрий 4,9
Оксид цинка 7,6
Мел 15,2
Кварцевый песок 18,2
Полевой шпат (натриевый) 26,9
Углекислый магний 3,2
Итого 100,0

Таблица 13

Наименование химикатов | Химическая формула | Относительная молекулярная масса | Химическая формула оксида, вводимого в глазурь | Количество материала для получения одной массовой части оксида, мас. ч. | Количество оксида, содерж. в 1 мас. ч. материала, мас. ч.
Глинозем | Al2O3 | 101,88 | Al2O3 | 1 | 1
Каолинит | Al2O3•2SiO2 •2H2O | 258 | Al2O3 | 1,52 | 0,396
Сернокислый барин (тяжелый шпат) | BaSO4 | 233,4 | BaO | 1,52 | 0,657
Углекислый барий (витерит) | BaCO3 | 197,4 | BaO | 1,28 | 0,777
Бура (кристаллическая) | NaQB4O7 •10H2O | 381,8 | B2O3 | 6,16 | 0,162
Борная кислота | H3BO4 | 61,8 | B2O3 | 1,77 | 0,565
Гидрат оксида железа (бурый железняк) | Fe2(OH)6 | 213,7 | Fe2O3 | 1,34 | 0,747
Закись железа | FeO | 71,8 | Fe2O3 | 0,9 | 1,111
Закись - оксид железа | Fe2O4 | 231,5 | Fe2O3 | 1,44 | 0,69
Оксид железа (красный железняк) | Fe2O3 | 159,7 | Fe2O3 | 1 | 1
Калиевый полевой шпат (ортоклаз) | K2O•Al2O3 •6SiO | 558,2 | K2O Al2O3 SiO2 | 5,92 | 0,168
Калий углекислый (поташ) | K2CO3 | 138,2 | K2O | 1,46 | 0,681
Калий азотнокислый (калиевая селитра) | KNO3 | 101,1 | K2O | 1,07 | 0,931
Известь (мел, мрамор) | CaCO3 | 100,1 | CaO | 1,78 | 0,56
Кобальт азотнокислый | Co(NO3)2•6H2O | 291 | Co2O3 | 3,5 | 0,284
Кобальт углекислый | CoCO3 | 119 | Co2O3 | 1,43 | 0,696
Кобальт сернокислый | CoSO4•7H2O | 281,2 | Co2O3 | 2,0 | 0,5
Закись - оксид кобальта | Co3O4 | 240 | Co2O3 | 0,96 | 1,036
Закись кобальта | CoO | 75 | Co2O3 | 0,9 | 1,11
Оксид кобальта | Co2O3 | 165,8 | Co2O3 | 1 | 1
Кварц | SiO2 | 60,06 | SiO2 | 1 | 1
Литий углекислый | Li2CO3 | 734,89 | Li2O3 | 2,47 | 0,404
Магний углекислый | MgCO3 | 84,3 | MgO | 2,09 | 0,478
Кальций - магний углекислый (доломит) | CaCO3•MgCO3 | 184,4 | CaO | 3,28 | 0,304
Перекись марганца (пиролюзит) | MnO2 | 86,9 | Mn2O3 | 1,1 | 0,91
Закись марганца | MnO | 70,9 | Mn2O3 | 0,89 | 1,112
Оксид марганца | Mn2O3 | 157,8 | Mn2O3 | 1 | 1
Закись меди | Cu2O | 143,1 | CuO | 0,9 | 1,111
Азотнокислая медь | Cu(NO3)2•6H2O | 295,6 | CuO | 3,71 | 0,27
Оксид меди | CuO | 79,6 | CuO | 1 | 1
Натриевый полевой шпат (альбит) | Na2O•Al2O3 •6SiO2 | 527 | Na2O Al2O3 SiO2 | 8,5 | 0,118
Натрий углекислый безводный (сода кальцинированная) | Na2CO3 | 106 | Na2O | 1,7 | 0,589
Натрий углекислый кристаллический (сода кристаллическая) | Na2CO3•10H2O | 286,2 | Na2O | 4,61 | 0,217
Натрий азотнокислый (натриевая селитра) | NaNO3 | 85 | Na2O | 2,74 | 0,37
Гидрат закиси никеля | Ni(OH)2 | 91,7 | Ni2O3 | 1,11 | 0,9
Закись никеля | NiO | 74,7 | Ni2O3 | 0,9 | 1,11
Оксид никеля | Ni2O3 | 165,4 | Ni2O3 | 1 | 1
Оксид олова | SnO2 | 150,7 | SnO2 | 1 | 1
Сурик свинцовый | Pb3O4 | 685,6 | PbO | 1,02 | 0,976
Глет свинцовый (окись свинца) | PbO | 223,2 | PbO | 1 | 1
Свинцовые белила | 2PbCO3•Pb(OH)2 | 775 | PbO | 1,15 | 0,864
Углекислый стронций | SrCO3 | 147,63 | SrO | 1,42 | 0,702
Сернокислый стронций | SrSO4 | 183,69 | SrO | 1,77 | 0,565
Пятиокись сурьмы | Sb2O3 | 320,4 | Sb2O3 | 1,71 | 0,9
Оксид сурьмы | Sb2O3 | 288,4 | Sb2O3 | 1 | 1
Двуокись титана (рутил) | TiO2 | 109,9 | TiO2 | 1 | 1
Кремнефтористый натрий | Na2SiF6 | 188,3 | Na2O F2 SiO2 | 3,04 1,65 3,12 | 0,328 0,606 0,319
Оксид хрома | Gr2O3 | 152,02 | Gr2O3 | 1 | 1
Двухромовокислый калий | K2Cr2O7 | 294,22 | Cr2O3 K2O | 1,93 3,12 | 0,516 0,32
Циркон | ZrSiO2 | 183,22 | ZrO2 SiO2 | 1,5 3,27 | 0,666 0,306
Оксид циркония | ZrO2 | 123,22 |  | 1 | 1
Оксид цинка | ZrO | 81,38 | ZnO | 1 | 1

По таблице 13 находим, что в 1 мас. ч. Na2SiF6 содержится (мас. ч.): Na2O-0,33, F2-0,61, SiO2-0,32, следовательно, с 5,4 мае. ч. Na2SiF6 в состав фритты вводится Na2O - 5,4X0,33=1,78, F2 - 5,4•0,61=3,29, SiO2 -5,4•0,32=1,73.

ЧАСТЬ I
Предисловие
Введение
Общие сведения о керамике
Раздел I. КЕРАМИЧЕСКОЕ СЫРЬЕ
Глава 1. Основные сведения о полезных ископаемых
1.1. Классификация горных пород 1.2. Формы залегания полезных ископаемых. Классификация керамического сырья
Глава. 2. Глинистое сырье
2.1. Происхождение глин 2.2. Структура глинистых минералов 2.3. Химический состав глин
Глава 3. Свойства глин
3.1. Пластичность, связующая способность и зерновой состав 3.2. Усадка 3.3. Спекание и огнеупорность 3.4. Основные месторождения глинистого сырья СССР
Глава 4. Отощающие материалы и плавни
4.1. Кварц и шамот 4.2. Плавни 4.3. Карбонатные породы, тальк пирофиллит
Глава 5. Обогащение сырья
5.1. Обогащение каолинов и глин 5.2. Обогащение полевошпатового и кварцевого сырья
Раздел II. КЕРАМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Глава 6. Керамические массы
6.1. Майолика, фаянс, тонкокаменные изделия 6.2. Фарфор 6.3. Расчеты керамических масс
Глава 7. Приготовление керамических масс

7.1. Дробление материалов
7.2. Тонкий помол материалов
7.3. Процеживание и магнитное обогащение
7.4. Приготовление жидких керамических масс
7.5. Обезвоживание керамических масс
7.6. Промин и вакуумированне

Глава 8. Формование изделий
8.1. Литье 8.2. Формовка 8.3. Прессование 8.4. Оправка и приставка деталей
Глава 9. Сушка
9.1. Режимы сушки 9.2. Конструкции сушилок
Глава 10. Обжиг
10.1. Физико-химические процессы при обжиге 10.2. Основные типы обжигательных печей 10.3. Электрические печи 10.4. Контроль и регулирование процессов сушки и обжига 10.5. Контроль производства
Глава 11. Огнеупорный припас и формы
11.1. Назначение и виды огнеупорного припаса 11.2. Назначение форм. Гипс и его свойства 11.3. Изготовление моделей, капов и форм
Раздел III. ГЛАЗУРИ И КРАСКИ
Глава 12. Глазури

12.1. Классификация глазурей
12.2. Фриттованные глазури
12.3. Бессвинцовые глазури
12.4. Приготовление глазурей
12.5. Декоративные глазури
12.6. Расчет составов глазурей
12.7. Дефекты глазурей

Глава 13. Керамические краски
13.1. Пигменты 13.2. Подглазурные и надглазурные краски 13.3. Окрашивание ангобов 13.4. Окрашивание глазурей 13.5. Препараты золота и серебра. Люстры
Раздел IV. ДЕКОРИРОВАНИЕ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Глава 14. Основные способы декорирования керамических изделий
14.1. Способы нанесения декора на керамический материал 14.2. Инструменты и приспособления для живописи керамическими красками
Глава 15. Виды и различные приемы ручной росписи
15.1. Ручные способы декорирования 15.2. Возможные виды брака при выполнении отводок
Глава 16. Роспись надглазурными красками
16.1 Возможные дефекты надглазурной живописи в результате обжига 16.2. Роспись по сырой глазури и эмали
Глава 17. Роспись подглазурнымя красками
17.1. Живопись по сырому материалу 17.2. Роспись растворами солей 17.3. Роспись высокотемпературными красками 17.4. Глазурование 17.5. Дефекты глазури
Глава 18. Декорирование восстановительными глазурями
Глава 19. Ангобирование

19.1. Украшение изделии ангобами
19.2. Рисунок ангоба посредством рожка или пипетки
19.3. Нанесение ангоба в процессе формовки литьем
19.4. Нанесение ангоба с помощью аэрографа (пульверизацией)
19.5. Нанесение ангоба по готовому контуру и пастилаж
19.6. Фляндровка и мраморение
19.7. Другие декоративные способы нанесения ангоба (резерваж, роспись по гравированному контуру, сграффито)

Глава 20. Механические способы декорирования
Глава 21. Декорирование глазурями
21.1. Декоративные глазури 21.2. Глазури, применяемые при декорировании майолики и гончарных изделий
Глава 22. Золочение, серебрение, платинирование
Глава 23. Художественные работы по композиции
Глава 24. Скульптурные способы, применяемые при декорировании керамических изделий
ЧАСТЬ II

[AD]

|  | Copyright©1987-2004 VISION