е 0,1, можливо його вигоряння з утворенням газових бульбашок, зумовлюють виникнення на порцеляні наколів і кратеровідних заглиблень.
Органічні речовини так само, як і адсорбований вуглець, повинні бути повністю видалені з черепка до Догори відновного періоду в різко окисної газовому середовищі з надлишком вільного кисню (близько 4-6%), оскільки при температурі понад 1050 В° С випал вже ведеться в відновної атмосфері. p> Необхідність випалювання органічних речовин до температури 950 В° С обумовлена ​​ще й тим, що при цій температурі фарфор має досить високою пористістю (Газопроницаемостью), що сприяє безперешкодному виходу газів, які утворюються при згорянні органічних речовин. Тривалість випалювання органічних речовин з порцеляни залежить від його товщини і вмісту кисню, а також від обсягу садки.
У цьому періоді (при температурі 575 В° С) випалу відбувається реакція перетворення ОІ-кварцу в О±-кварц, яка супроводжується збільшенням обсягу виробів, що, однак, не спричиняє появи дефектів. Пояснюється це наявністю великої кількості пір в нагрівається порцелянової масі. Крім того, при розширенні в поверхневих шарах вироби виникають стискаючі зусилля, яким матеріал добре чинить опір.
До температури 1000 В° С закінчується декарбонізація (термічне розкладання) вуглекислих магнію MgCO 3 і кальцію СаСО 3 , присутніх у фарфоровій масі. Карбонат магнію MgCO 3 починає розкладатися при температурі 650 В° С, а карбонат кальцію СаСО 3 - при 920 В° С.
За таких відносно низьких температурах матеріал має ще більшу газопроникність, що сприяє безперешкодному виходу утворюється при розкладанні карбонатів вуглекислого газу СО 2 .
Другий період випалу протікає при температурі від 950 до 1050 В° С в різко окислювальному середовищі. У цей період окрім завершення реакції декарбонізації і перетворення ОІ-в О±-кварц відбувається інтенсивне вигоряння вуглецю в черепку, повне звільнення матеріалу від залишків гідратної води, а також окислення сполук заліза.
Нагрівання виробів у другій період випалу носить майже ізотермічний характер, що сприяє вирівнюванню температурного поля в об'ємі садки виробів.
Третій період випалу - відновний. Відновлювальний період створюється збільшенням концентрації СО в продуктах горіння палива в температурному інтервалі 1050-1250 В° С. Оксид вуглецю СО відновлює оксид заліза Fe 2 O 3 до оксиду FeO, а сульфати кальцію CaSO 4 і натрію Na 2 SO 4 - до сульфідів і сульфітів, що запобігає спучування черепка і сприяє створення ефекту "відбілювання" порцеляни. Крім того, FeO сприяє утворенню склоподібної (рідкої) фази, розширює інтервал спікання. Склоподібна фаза, у свою чергу, сприяє інтенсивності протікання реакції муллітообразованія (муллит - основна складова кристалічної фази фарфору).
Реакції відновлення оксиду заліза Fe 2 O 3 до FeO здійснюється за такими схемами:
3Fe 2 O 3 + СО = 2Fе 3 Про 4 + CO 2
Fe 3 O 4 + СО = 3FеО + CO 2
O 2 + 2СО = 2CO 2
2FeO + SiO 2 = 2FеΠ• SiO 2
Підвищення температури в цей період випалу і концентрації СО прискорює реакції, але при дуже інтенсивному або занадто пізньому (по температурі) процесі відновлення швидкість утворення склоподібної фази може перевершити швидкість відновних реакцій, і гази, не знайшовши виходу з черепка, викличуть освіта в ньому здуття. Склоподібна фаза утвориться в основному в інтервалі температур 1150-1170 В° С, хоча в невеликій кількості вона утворюється вже при температурі 950-1000 В° С. У порцелянової масі присутні й інші компоненти, що виділяють гази при нагріванні, тому ці гази повинні бути також видалені до досягнення температури 1170 В° С, тобто до плавлення польового шпату, коли порцеляна має ще достатньої газопроницаемостью.
Реакції відновлення сульфатів кальцію CaSO 4 і натрію Na 2 SO 4 протікають за наступними схемами:
CaSO 4 + CO = CaSO 3 + CO 2
CaSO 3 + СО = СаО + SO 2 + CO 2
Na 2 SO 4 + CO = Na 2 SO 3 + CO 2
Na 2 SO 3 + CO = Na 2 O + SO 2 + CO 2
Якщо відновну середу в цей період замінити окисної, то розкладання сульфатів закінчиться при температурах, що перевищують точки плавлення польового шпату, що також призведе до утворення здуття. Відновлювальна середу значно знижує температуру газовиділення компонентів маси, що сприяє отриманню бездефектного (без здуття) черепка.
У продукт...
