1-amaliy mashg’ulot mavzu: kompozitsion keramika materiallarni asosiy tarkibiy qismlari va ularning ahamyatini o’rganish

Massaning Kimyoviy tarkibi bo‘yicha uning shixta tarkibini xisoblash

Misol. Keramik massaning kimyoviy tarkibi quyidagicha berilgan:

SiO₂ – 58,69; Al₂O₃ – 29,39; Fe₂O₃ – 0,85; CaO – 0,13; MgO – 0,08; K₂O – 3,18; p.p.p. – 7,71

1-jadval

Xisobni qisqartirish uchun, boshlang‘ich materiallarni nazariy tarkibi xisobga olinadi

Material	Formulasi	Molekulyar og‘irligi, mol	Tarkiblar, mol
			K2O	Al2O3	SiO2	H2O
Dala shpati	K2O ^.Al2O3^.6SiO2	557	94	102	360	-
Kaolin	Al2O3^.2SiO2^.2H2O	258	-	102	120	36
Kvars	SiO2	60	-	-	60	-

MgO, Fe₂O₃ va CaO oksidlariga kaolin aralashmasidek qaraladi. Dala shpati formulasi (K₂O Al₂O₃ 6SiO₂) dan foydalanib, uning tarkibidagi K₂O miqdorini proporsiyadan kelib chiqqan xolda aniqlanadi.

557 - molekulyar og‘irlikdagi dala shpatida K₂O ning molekulyar og‘irligi 94 ni tashkil etadi. Kimyoviy formula bo‘yicha K₂Oning miqdori 3,18 % ga teng. Xisoblash uchun quyidagicha proporsiya tuzamiz:

K₂Ouchun

557 molekulyar og‘irlikda - 94

X -3,18%

X = 3,18 ^. 557 / 94 = 18,79

Glinozyom - Al₂O₃ va kremnezyom - SiO₂ larningmiqdorini xam dala shpati (K₂O ^. Al₂O₃^. 6SiO₂) formulasidan foydalanib, proporsiyadan kelib chiqqan xolda aniqlanadi:

a) Al₂O₃ uchun

557 molekulr og‘irlikda -102

18,79 -X%

X=102 ^. 18,79 / 557=3,41

b) SiO₂ uchun

557 molekulr og‘irlikda – 360

18,79 -U %

U=360 ^. 18,79 / 557= 12,17

Kaolin tarkibini quyidagicha aniqlaymiz:

Kaolin bilan kirgan Al₂O₃ xisoblaymiz. Kimyoviy formula bo‘yicha uning miqdori 29,39% ga teng. Dala shpati tarkibidagi Al₂O₃ ning miqdori 3,41% ni tashkil etadi:

29,39 - 3,41 = 25,98

Kaolinning molekulyar og‘irligi 258 ni tashkil etadi. Uning tarkibidagi Al₂O₃ ning molekulyar og‘irligi 102 ni tashkil etadi. Proporsiya tuzamiz:

258 molekulr og‘irlikda -102

25,98 -X%

X=258 ^. 25,98 / 102= 65,70
Topilgan kaolin orqali kremnezyom SiO₂ miqdorini proporsiyadan foydalangan xolda topish mumkin:

258 molekulr og‘irlikda - 120

65,7 -X%

X=120 ^. 65,70 / 258 = 30,58

Dala shpati tarkibiga kremnezemni qo‘shgan xolda va topilgan summadan kremnezyomni umumiy miqdorini ayirganda, bog‘lanmagan kvars miqdori topiladi:

58,69 - (12,17 + 30,58) = 15,94 m.b. kvars

Oz miqdordagi temir, kalsiy va magniy oksidlari tuproqsimon materiallarning doimiy aralashmasi xisoblanadi. Kimyoviy tarkib bo‘yicha ularning miqdori Fe₂O₃ – 0,85; CaO – 0,13; MgO – 0,08. SHuning uchun ularning miqdorlarni xisoblab topilgan kaolin miqdoriga qo‘shiladi:
65,70 + 0,85 + 0,13 + 0,08 = 66,76 m.b. kaolin

Demak, xisoblash natijalaridan ushbu keramik massaning shixtasi tarkibi quyidagi minerallardan iborat:

Kaolin -66,76%; Dala shpati-15,94%; Kvars-17,30%.
Keramik kompozitsion materiallarning kimeviy tarkibi va kislotalik koeffitsientini xisoblash
Keramik massa yaratishda ularning kimyoviy tarkiblari asosida, xisoblash usuli orqali xam amalga oshiriladi. Bu usulni qo‘llash bilan massa tarkibini o‘zgartirish, rejalash va olib boriladigan takroriy tajribalar sonini qisqartirish imkoni tug‘iladi.

Keramik materialning molekulyar formulasini xisoblash bilan turli xil xom ashyolardan tayyorlangan massa va glazurlarning tarkiblarini solishtirish mumkin bo‘ladi.

Massaning molekulyar formulasida asosiy oksidlar miqdorini (R₂O, RO mol.larda), kislotali oksidlar (RO₂ mol.larda) miqdoriga bo‘lgan nisbatani ifodalanadi. Keramik materiallar uchun molekulyar formula 1875 yilda Zeger tomonidan taklif etilgan uchun uni adabiyotlarda Zeger formulasi deb ta’kidlanadi.

Kislotalik koeffitsienti ko‘rsatkichi yumshoq chinniga o‘tishda o‘sadi. Qattiq chinnilarda kislota koeffitsienti 1,1-1,3 chegarasida, yumshoq chinnilarda -1,68-1,75 da bo‘ladi.

Kislotalik koeffitsienti ko‘rsatkichining oshishi chinnining termik mustaxkaligini kamligidan va uning mo‘rtligidan dalolat beradi.

Massadagi tarkibida K₂O miqdorini CaO xisobiga oshishi massaning pishish temperaturasi pasayishiga olib keladi. Fayans massada esa aksincha, mustaxkamroq va qattiq fayans olishga yordam beradi. Ikkala xolatda keramik massa tarkibida CaO miqdorini ko‘pligi strukturada shisha fazani xosil bo‘lishiga va uning mo‘rtligiga olib keladi.

Keramik massasining kimyoviy tarkibini xisoblash orqali uning molekulyar formulasini va kislotalik koeffitsientini aniqlash mumkin. Buning uchun xom-ash’yolarning kimyoviy tarkibi asosida, massa retsepti bo‘yicha proporsiyasi tuzilgan xolda xisoblanadi.

Misol. Keramik massaning kimyoviy tarkibi quyidagicha berilgan bo‘lsin:

SiO₂-69,86; Al₂O₃-19,55; Fe₂O₃-0,68; CaO-0,46; MgO-0,36; K₂O-1,58; Na₂O-1,34; TiO₂-0,22

Massaning molekulyar formulasini aniqlaymiz. Massaning molekulyar formulasini quyidagi tartibda aniqlaymiz. Buning uchun massaning kimyoviy tarkibidagi oksidlar miqdorini ularning molekulyar og‘irligiga bo‘lamiz. SHunda oksidlarning mol lardagi miqdori chiqadi. Oksidlarni guruxlash maqsadida CaO, MgO, K₂O, Na₂O larning yig‘insidi topiladi. Oksidlarni guruxlash orqali topilgan miqdorni xar bir oksidning mol dagi miqdoriga bo‘lib chiqamiz.

2-jadval

Oksidlar	Molekulyar og‘irligi	Oksidlar miqdori			Oksidlarni guruxlash
		%	Mol da
SiO2	60	69,86	1,1643	Na2O		0,0216	0,388
TiO2	80	0,22	0,0027	K2O		0,0168	0,302
Al2O3	102	19,55	0,1916	MgO		0,0090	0,147
Fe2O3	160	0,68	0,0042	CaO		0,0082	0,161
CaO	56	0,46	0,0082			Σ 0,0556	Σ 0,99
MgO	40	0,36	0,0090
K2O	94	1,58	0,0168
Na2O	62	1,34	0,0216

Massaning molekulyar formulasi quyidagi tartibga keltiriladi.

Na2O	0,388
K2O	0,302	Al2O3	3,44	SiO2	20,94
MgO	0,147	Fe2O3	0,07	TiO2	0,04
CaO	0,161

Massaning kislotalik koeffitsientini aniqlash uchun quyidagi formuladan foydalanamiz:

Tekshirayotgan massamizning kislotalik koeffitsientini ushbu formula asosida topamiz:

Demak, tekshirayotgan bu keramik massaning kislotalik koeffitsienti yumshoq chinnining kislotalik koeffitsientidan pastroq.