Curs materiale ceramice traditionale

8/15/2019 Curs materiale ceramice traditionale

1/26

Materiale Industriale - Cursurile 8-9, Anul I FAIMA

16.12.2012

S.L.Dr.Ing. Stefania Stoleriu,[email protected] 1

11

Materiale ceramiceMateriale ceramice traditradiţţionaleionale

a)a) SiOSiO22 – – formator de structura vitroasăformator de structura vitroasă..b)b) AlAl22OO33 – – stabilizator stabilizator ,, dă rezistendă rezistenţţă ă şşi duritatei duritate..c)c) FondanFondanţţii – – induc formarea de topitur ăinduc formarea de topitur ă..d)d) OxiOxizi coloranzi coloranţţii – – dau culoare funcdau culoare funcţţie de atmosferaie de atmosferadin cuptor:din cuptor:

fier fier :: maro, romaro, roşşu, portocaliu, galbenu, portocaliu, galben

cupru: verde, rocupru: verde, roşşuucobalt: albastrucobalt: albastrutitan: galben, crem, albastru deschistitan: galben, crem, albastru deschismangan: maro, negru, bronz, ros, romangan: maro, negru, bronz, ros, roşşuucrom: verde, maro, rozcrom: verde, maro, roz

e)e) OpacifianOpacifianţţii – – staniu, zincstaniu, zinc

Proces tehnologic pentru gresie/faianProces tehnologic pentru gresie/faianţţăă

Etapa de glazurareEtapa de glazurare

GlazuriGlazuri

22


Etapa de glazurareEtapa de glazurare


a)a) PulverulentePulverulente – – amestec de feldspaamestec de feldspaţţi, argile,i, argile,cuar cuar

ţţ, carbona, carbona

ţţii

şşi oxizi care la ardere vor formai oxizi care la ardere vor forma

glazura.glazura.b)b) FritFritaatete – – suspensiesuspensie frităfrită + caolin+ caolin

GlazuriGlazuri


2/26


16.12.2012


33



44



a)a) scufundarescufundareb)b) pensularepensularec)c) sprayspray--ereere

Metode de aplicare a glazuriiMetode de aplicare a glazurii


3/26


16.12.2012


5

•• Produse cu forme complexe (toalete, bazinete,Produse cu forme complexe (toalete, bazinete,figurine, ceainice, etcfigurine, ceainice, etc..))


Proces tehnologic pentru produse ceramiceProces tehnologic pentru produse ceramiceobobțținuteinute prin turnareprin turnare

PregătirePregătirebarbotinăbarbotină

TurnareTurnarebarbotinăbarbotină

UscareUscarematrimatriţţăă++formăformă

DecoDeco--frarefrare ++finisarefinisare

UscareUscareformăformă

PrimaPrimaardereardere

BiscuiteBiscuiteceramicceramic

DecorareDecorare şşiiglazurareglazurare

ProdusProdusceramicceramic

A douaA douaardereardere

6

Turnarea barbotineiin matrita de ipsos Golirea matritei Corpul ceramic

crud

Turnarea barbotineiin matrita de ipsos

Absorbtia apeide catre matrita

Corp ceramiccrud

Materiale ceramiceMateriale ceramice traditradiţţionaleionaleProces tehnologic pentru produse ceramiceProces tehnologic pentru produse ceramiceobobțținuteinute prin turnareprin turnare


4/26


5/26


16.12.2012


99


Proces tehnologic pentru produse ceramiceProces tehnologic pentru produse ceramiceobobțținute prin turnareinute prin turnare

Glazurarea biscuiGlazurarea biscuiţţilor ceramiciilor ceramici

1010

Materiale ceramiceMateriale ceramice traditradiţţionaleionaleProces tehnologic pentru produse ceramiceProces tehnologic pentru produse ceramiceobobțținute prin turnareinute prin turnare Decorarea produselorDecorarea produselor

SerigrafieSerigrafie - cea mai r ăspândită tehnică de decorareTehnica presupune aplicarea

culorilor prin niște ecrane textilecu orificii şi ochiuri obturate.


6/26


16.12.2012


1111


Proces tehnologic pentru produse ceramiceProces tehnologic pentru produse ceramiceobobțținuteinute prin turnareprin turnare

Decorarea produselorDecorarea produselor

DecalcomanieDecalcomanie - tehnicădecorativă de transfer a unuidesen pe ceramică.Se face întotdeauna manual.Se poate aplica:-peste glazur ă – arderea se face între 750°-900°C.-sub glazur

ă – arderea se face la

700°C- în glazur ă – arderea se face între 1200°-1300°C

1212

Materiale ceramiceMateriale ceramice traditradiţţionaleionaleProces tehnologic pentru produse ceramiceProces tehnologic pentru produse ceramiceobobțținute prin turnareinute prin turnare Decorarea produselorDecorarea produselor

Pictare manuală Pictare manuală - tehnicafoarte scumpă.Se folosesc glazuri pentrua produce culorile.


7/26


16.12.2012


1313


Proces tehnologic pentru produse ceramiceProces tehnologic pentru produse ceramiceobobțținute prin strunjireinute prin strunjire

1414

Materiale ceramiceMateriale ceramice traditradiţţionaleionaleProces tehnologic pentru produse ceramiceProces tehnologic pentru produse ceramiceobobțținute prin strunjireinute prin strunjire


8/26


16.12.2012


1515


Proces tehnologic pentru produse ceramice deProces tehnologic pentru produse ceramice detip portip porţţelanelan

16

Materiale ceramiceMateriale ceramice traditradiţţionaleionaleProces tehnologic pentru produse ceramice deProces tehnologic pentru produse ceramice detip portip porţţelanelan – – dinastiadinastia TangTang (618(618--907)907)

PORPORŢŢELAN DURELAN DUR(TARE, NATURAL)(TARE, NATURAL)

PORPORŢŢELAN MOALEELAN MOALE(ARTIFICIAL)(ARTIFICIAL)

PORPORŢŢELANELANFOSFATICFOSFATIC(DE OASE)(DE OASE)

50% caolin + 30%feldspat + 20% cuar ţ

Ardere:• Biscuit 900-1000°C• Glazur ă: 1350-1400°C

TranslucentVitrifiat in masă (nu se

poate face diferenţă intreglazura si biscuite!!!)

Sunet metalicDur

Caolin + fritaArdere:• Biscuit 1200-1300°C• Glazur ă: 1050-1150°C

TranslucentSe sparge mai uşor

25% caolin + 15-30%(feldspat+cuar ţ) + 50-60%fosfaţi calcici (f ăină deoase)

Ardere:• Biscuit 1240-1300°C• Glazur ă: 1050-1100°C

Foarte translucentDur

Textura finăAlb-crem


9/26


16.12.2012


17



Oase r ămaseOase r ămasedupă prelucraredupă prelucrarecărnii de vacăcărnii de vacă

Calcinare 1000Calcinare 1000°°CC

• Ardere reziduuorganic

• Sterilizare

• Alterează structura osului

MăcinareMăcinare î î n apăn apă UUssccaar r ee

Făină de oaseFăină de oase

1818

Materiale ceramiceMateriale ceramice traditradiţţionaleionaleProces tehnologic pentru produse ceramice deProces tehnologic pentru produse ceramice detip portip porţţelanelan

PORPORŢŢELAN DEELAN DEMENAJMENAJ

PORPORŢŢELANELANDECORATIVDECORATIV

PORPORŢŢELANELANTEHNICTEHNIC


10/26


16.12.2012


1919



Fasonat prin strunjire:realizat automaticproductivitate mareproduse din por ţelan cu forme simetrice

Fasonat prin turnare: realizat manual productivitate scăzutăproduse din por ţelan cu forme asimetrice

2020

Materiale ceramiceMateriale ceramice traditradiţţionaleionaleProces tehnologic pentru produse ceramice deProces tehnologic pentru produse ceramice detip portip porţţelanelan


11/26


16.12.2012


2121



Decorare prin decalcomanie

Decorare manuală

22

Materiale ceramiceMateriale ceramice traditradiţţionaleionaleMaterialeMateriale refractarerefractare

materiale anorganice, nemetalice, poroaseși eterogene

formate din agregate minerale termic

stabile, o fază liantă şi aditivi.materiile prime principale: oxizi de siliciu,

aluminiu, magneziu, calciu și zirconiu dar șimateriale neoxidice cum ar fi carburi, nitruri,boruri, silicați și grafit.

produse: căr ămizi, produse obţinute printurnare, fibre ceramice, cimenturi refractare.


12/26


16.12.2012


23


MaterialeMateriale refractarerefractare

24



13/26


14/26


16.12.2012


27

Refractaritatea:Refractaritatea:


MaterialeMateriale refractarerefractare

Conuri pirometrice

28

CCompoziompozi ia chimicăia chimică

ACIDE (reactive fa ă de baze!) Silica, Semisilica, Aluminosilicatice

BAZICE (majoritatea oxizilormetalici)

Magnezitice, Cromo-magnezitice,Magnezio-cromitice, Dolomitice

NEUTRE Alumina, Cromitice

Speciale Carbon, SiC, Zircona

Aplica ia

Zidarie, boltă – cuptoare, jgeaburi pentru topituri, creuzete, etc.

Metoda de ob inere a produsului refractar

Presare uscată, turnare, sinterizarea unei paste, împâslirea unor fibreceramice


Clasificare:Clasificare:


15/26


16.12.2012


29


MaterialeMateriale refractarerefractareAluminosilicaticeAluminosilicatice--IeftineIeftine--ImpurităImpuritățțileileafectează afectează refractaritatearefractaritatea

AluminaAlumina-- Î Î nalt refractarenalt refractare--Rezistente chimicRezistente chimic – –topituritopituri şşi gazei gaze-- Î Î naltă rezistennaltă rezistenţţa laa laşşoc termicoc termic

SilicaSilica-->93% SiO>93% SiO22-- Î Î nalt refractarenalt refractare şşiistabile chimicstabile chimic şşii î î nnvolumvolum

MagneziticeMagnezitice-->85%>85% MgOMgO--Sensibile laSensibile laimpurităimpurităţţii--Stabile chimicStabile chimic

CromoCromo--magneziticemagnezitice--1515--35%Cr 35%Cr 22OO33 + 42+ 42--50%MgO50%MgO-- Î Î nalt refractarenalt refractare--Rezistente chimicRezistente chimic --furnalefurnale

MagnezioMagnezio--cromiticecromitice--88--18%Cr 18%Cr 22OO33 ++>60%MgO>60%MgO-- Î Î nalt refractarenalt refractare--Rezistente chimicRezistente chimic --furnalefurnale

ZirconaZircona-- Î Î nalt refractarenalt refractare--Rezistente mecanicRezistente mecanic--IzolatoareIzolatoare--InerteInerte – – industriaindustriasticleisticlei

23402340 – – 25502550ooCC

Superrefractare:Superrefractare:Thorice (ThOThorice (ThO22):): 32003200

ooCC

30

• Corp masiv unitar • Înlocuire uşoar ă după uzare


Formele speciale sunt fasonate prin turnare:Formele speciale sunt fasonate prin turnare:


16/26


16.12.2012


31

• Structurale - supuse uzurii: bioceramici,unelte de tăiere, componente pentru motoare,ceramici pentru apărare.

• Electrice: capacitori, izolatori, circuiteintegrate, piezoelectrici, magneţi,supraconductori.

• Acoperiri : unelte de tăiere, componentepentru motoare, componente pentru industrie

• Pentru chimie şi mediu : filtre, membrane,catalizori, supor ți pentru catalizatori.

Materiale ceramiceMateriale ceramice avansateavansate

32

Rotor (alumina) Roţi zimţate (alumina)


Componente pentru motoare (alumina, zircona)Componente pentru motoare (alumina, zircona)

Rulment (alumina sau zircona)


17/26


16.12.2012


33

Capete depistoane si

inele ceramice

Role ceramice

Garnituriceramice

Rotoare

ceramice


Componente pentru motoareComponente pentru motoare

34


Discuri de frână Discuri de frână (SiC, Si(SiC, Si33NN44))


18/26


16.12.2012


35


Ceramici pentru apărareCeramici pentru apărare (Al(Al22OO33, ZrO, ZrO22, SiC,, SiC,SiSi33NN44, BC), BC)

36

Avantaje:• biocompatibilitate/ biotoleranţă

• fricţiune mică• rezistenţe mecanice şi chimice

Dezavantaje:• ductilitate redusă


Bioceramici (AlBioceramici (Al22OO33, ZrO, ZrO22, h, hidroxiapatităidroxiapatită, por, porţţelan,elan,vitroceramici SiOvitroceramici SiO22--AlAl22OO33--MgO (LiMgO (Li22O), biosticleO), biosticleSiOSiO22--NaNa22OO--CaOCaO--PP22OO55))


19/26


16.12.2012


37


Bioceramici (AlBioceramici (Al22OO33, ZrO, ZrO22, por, porţţelan)elan)

38

Presare uniaxială sau izostatică a pulberilorprecursoare

Presare la cald

Turnare.

Obţinerea de benzi – plane subţiri din barbotină (precursori + liant + plastifiant)


Metode de fasonareMetode de fasonare


20/26


16.12.2012


39

Tehnologie CAD-CAM



40

Tehnologie LASER printing



http://www.youtube.com/watch?v=XvkfMu76drE&f eature=player_embedded


21/26


16.12.2012


414141

MATERIALEMATERIALE

POLIMERICEPOLIMERICE

42

MaterialeMateriale polimericepolimerice

Compuse din multe "unități" (poli) .

Polimerii sunt în mare parte formaţi din C,O, H și uneori Si, N, F, Cl, S


22/26


16.12.2012


43

1. Adiţie (obţinerea de lanţuri)


Procesul de polimerizareProcesul de polimerizare

– Iniţiere

– Propagare

– Finalizare

Dispropor ţional Combinaţie

44

2. Condensare


Procesul de polimerizareProcesul de polimerizare

Hexametilen diamină Acid adipic

Nylon 6,6


23/26


24/26


16.12.2012


47

Presare în matriţe (forme)

Injecţie

Extrudere

Suflare

Tehnologii spumante


Fasonarea polimerilorFasonarea polimerilor

48


PresareaPresarea î î n matrin matriţţee î î ncălzitencălzite

Pentru polimeri termoplasticiPentru polimeri termoplastici şşii termotermoreactivireactivi


25/26


16.12.2012


49


InjecInjecţţieie –– polimerul este topitpolimerul este topit

Pentru polimeri termoplasticiPentru polimeri termoplastici şşi uniii unii termotermoreactivireactivi

50


ExtrudereExtrudere–– polimerul este topit (200polimerul este topit (200°°--275275°°C)C)

Pentru polimeri termoplasticiPentru polimeri termoplastici


26/26


16.12.2012

51


SuflareSuflare

52


Tehnologie de spumareTehnologie de spumare

Documents

Curs materiale ceramice traditionale