Боб керамика ва шишалар кимёвий технологияси

1. 
   боб
   

КЕРАМИКА ВА ШИШАЛАР КИМЁВИЙ ТЕХНОЛОГИЯСИ

1. 
   §. Керамика ва шиша маҳсулотларининг аҳамияти
   

«Кимёвий технология» бакалавр йуналиши фанлари ичида «Органик ноорганик ва нометалл материаллар ишлаб чиқариш кимёвий технологияси» курси муҳим ўрин эгаллайди. Унда ноорганиқ органик моддалар ва қийин эрийдиган нометалл, силикат ва юқори молекулали бирикмалар, полимер материаллардан иборат булган маҳсутлотларнинг турлари, уларни кимёвий синтез қилиш йуллари ва ишлаб чиқариш технологияси асослари келтирилади.
Куйида магистратура йўналиши учун асосий фанининг «Сили­кат ва кийин эрувчан нометалл материаллар кимёвий тех­нологияси» қисмига оид назарий ва амалий билимлар қисқача тарзда берилади.
Силикат ва қийин эрувчан нометалл материаллар ким­ёвий технологияси учта катта соҳадан иборат:

1. 
   Керамика ва ўтга чидамли материаллар кимёвий тех­нологияси;
   

2. Шиша ва ситаллар (шишадан олинадиган майда крис­талл структурани зич ва мустаҳкам материаллар) кимёвий технологияси.
3. Боғловчи моддалар кимёвий технологияси.
Биз бу бобда асосан икки ада — керамика ва шишалар ҳақида суз юритамиз.
Керамика ва шишалар асосида олинган материал ва буюмлар ниҳоятда хилма-хилдир. Улар ташқи куриниши буйича монолит ҳолда олиниши (йиғма конструкция, ғишт, чинни сопол, шиша ва ситалл буюмлари), турли соҳа — техника, курилиш ва ҳужаликда ишлатилиши, турли услубда ишлов олган булиши ва колаверса турли-туман кимёвий таркибга эга булиши мумкин.
Шундай бўлишига карамай керамика ва шиша маҳсулотларининг деярли асосий белгилари, айникқса ишлатиладиган хомашё тури, ишлаб чиқариш усули ва техноло­гик параметрлари жиҳатидан бир-бирига ухшаб кетади. Бундай дейиш, албатта, материалларни кимёвий таркиби, ишлаш воситалари ва усуллари бобида ҳеч ҳандай узгариш йуқ деган хулосани келтириб чиқармайди. Аммо фарқ кўпроқ ишлаб чиқарилган материалларнинг кимёвий-минералогик таркиби, минералларнинг ўзаро жипслашиши ҳамда уларга боғлиқ бўлган хоссаларга келиб такалади. Олинган модда кимёвий муҳитга беқарор ва бар- қарор, ўтга нисбатан бардошли ёки чидамсиз, хира ва шаффоф булиши мумкин.
Керамика ва шиша маҳсулотларини ишлатувчи соҳалар ҳам хилма-хил бўлиб, улар ишлаб чиқариш воситалари ва истеъмол буюмлари ишлаб чиқаришда, фан, қурилиш ва қишлоқ ҳўжалигида кенг куламда ишлатилади. Бунинг асо­сий сабаби, уларнинг бир канча муҳим техникавий хосса­ларга эгалигидадир. Керамика ва шиша маҳсулотлари сиқилиш ва чузилишда юқори мустаҳкамликка эгадирлар, уларга ёниш, чириш ва занглаш бегонадир, электр токи, иссиқ ва совуққа чидамли, товуш ўтказмайдиган ҳамда кимёвий моддалар таъсирига барқарор материаллардир.
Керамика ва шиша маҳсулотлари ҳозирги замон син­тетик материаллари орасида ҳам муҳим ўринни эгаллайди. Улар қадимдан уй-жой, саноат корхоналари куришда, ма­шина ва аппаратлар ясашда, турли хил буюмларни ишлаб чикаришда кенг кулланилади. “Кимматбаҳо тошлар” номи билан аталган ва илгари фақат зебу зийнат буюмлари ясаш учун ишлатилган бундай сунъий маҳсулотлар юкрри сифатли диэлектрик ва яримутказувчан материаллар сифатида техникада кенг кулланилмокда. Шунингдеқ куплаб лин­за, призма каби оптика деталлари, лазер техникасининг актив моддалари, заргарлик буюмлари ясалмокда.
Замонавий техника ва унинг космотехника, авиация, ракета, машина ва станотсозлик энергетика, радиотех­ника, атом саноати каби соҳалари юқори ва ўта юқори тезлик босим ва температура билан борлиқ. Бу уз навбатида кимёгарлардан анъанавий керамика ва шиша буюмларнинг янги тури ва юқоридаги шарт-шароитларга чи­дамли сунъий материалларни кашф этишни тақозо этади. Фан ва техника таракдиёти асосида яратилган замонавий каттиқ жисмлар қаторига керамика технологияси асосида яратилган функционал типли керамика ҳамда шиша технологиясида олинган ситалл ва ситаллаштирилган куйма техник тошлар киради.
Функционал типли янги керамика маҳсулотлари техникада электр керамикаси, магнитли керамика, оптика керамикаси, хемокерамика, биокерамика, иссиқлик ке­рамикаси, механикавий керамика, ядро керамикаси ва шунга ухшаш номлар билан аталади. Айникса керамикани двигателлар ишлаб чиқаришда куллаш буйича илмий тадкикот ишлари Америка Кушма Штатлари, Япония. Буюк Британия, Франция, Жанубий Корея, Швеция каби ри- вожлангаи мамлакатларда кенг куламда олиб борилмокда. Япония иссиқлик двигателлари ва электроника керамикасини ишлаб чиқариш буйича дунёда олдинги ўринлардан бирида бўлса, Америка Кўшма Штатларида эса конст- рукцион керамика маҳсулотларини ишлаб чицариш жадал суратларда олиб борилмокда. Ишлаб чиқарилиши кун сайин ошиб бораёттан бундай маҳсулотлар қаторига керамикадан ясалган турбокомпрессорларнинг роторлари, газ узатувчи кувурларнинг қопламалари, адиабатик ва газ турбинли двигателлар, кесиш учун ишлатиладиган буюмлар ва боқаларни келтириш мумкин.
Шиша маҳсулотлари ва технологияси асосида олинган ситалларнинг яратилиши иссикдан кенгайиш коэффициенти ноль ёки манфий кийматга эга булган, температуранинг кескин узгаришига ўта чидамли материалларни кўплаб ишлаб чиқариш имкониятини берди. Бу маҳсулотлар механик мустаҳкамлик ишқаланиш, емирилиш ва кислоталарга чидамлилик юқори диэлектрик хоссаларга эга эканлиги туфайли металлардан анча устун туради.
Янги керамика ва янги шиша маҳсулотларининг кўплаб ишлаб чиқарилиши, уларга жаҳон бозоридаги талабнинг кун сайин ошиб бориши, ишлаб чиқаришнинг хомашё базасини ҳам кенгайтириш заруриятини туғдирди. Каолин, бентонит, лёсс, дала шпати, қум, магнезит, оҳактош, до­ломит, сода, поташ каби анъанавий моддалар ўз мавқеини сақлаб қолган ҳолда хомашё базаси кўп сонли табиий ва сунъий бирикмалар BeO, Y₂0₃, AI₂0₃, ZnO, SnO,MgO, Ti0₂, ZrO, Fe₂0₃, ZnS, BaS, CeS, BeS, CdS, SnO, SiC, TiC, Si₃N₄, Th0₂, TiB₂, ZrB₂, ZnB₂, B₄C, BN, TiN, U0₂, ThS, UC, WC, US, ва ҳоказолар ҳисобига ошди.
Керамика ва шиша технологияси таркибига кирувчи хомашёларни қидириб топиш ва улар асосида янги технологиялар жорий этиш ва чиқарилаёттан маҳсулотлар си­фатини яхшилаш ҳозирги куннинг долзарб муаммоларидандир.
Марказий Осиё, шу жумладан, Узбекистонда учрайдиган табиий хомашёлар тури, уларнинг хоссалари ва кимёвий-минералогик таркибига оид фактларни мумкин қадар кўпроқ ёритишга ҳаракат қилинди. Шунингдек доналаш, унлаш, колиплаш. куритиш ва куйдиришга оид маълу­мотлар ҳам етарли даражада берилди.
Келтирилган материалларининг бош кисмида «Кера­мика ва шишалар классификациям» хамда «Керамика ва шишалар ишлаб чиҳариш технологияси» кисқача берилди. Шу тарифа қисмлар орасидаги параллелизмга ҳам йул куйилмади. Сунгги булимларда эса шу соҳаларнинг муҳим маҳсулотлари — курилиш гишти, сопол ва чинни буюм- лари, оловбардош ва техника маҳсулотлари, дераза ойна- си ва биллур ишлаб чиқаришга оид муҳим маълумотлар келтирилди. Боб сунгида шиша-кристалл материаллар олишга оид маълумотлар келтирилди.
2§. Керамика ва шишалар классификацияси.
Табиатда барча жинслар уч кўринишда булади: газсимон — оддий ва ионлашган газлар ҳолатида; суюқ — оддий суюклик ва суюк кристаллар ҳолатида; каттиқ—кристалл ва аморф ҳолатида. Керамика маҳсулотлари учун типик ҳолат поли ва монокристалл структурали қаттиқ ҳолатдир. Шиша маҳсулотлари эса гудрон, канифоль, смола моддалари сингари қатгиқ ва нокристалл тузилишга эга. Керамика ва шиша маҳсулотлари биринчи навбатда силикатлар асосида олинган. Ер пустининг 75 % и силикатлардан ташкил топгани, 12 % и эса озод кремнезёмдан иборатлигини инобатга олсак уларнинг ҳаётимиздаги ўрни янада ойдинлашади.
Керамика ва шиша турли хомашёлардан пишириш ва эритиш йули билан олинади. Шунинг учун уларнинг хусусиятлари ўзгарувчан бўлади ва турлича классификацияланади.
Хоссаларига кўра бўлиниши. Хосса ва хусусиятларига кўра икки катта қисмга - керамика ва ўтга чидамли материал­лар ҳамда шиша ва ситалларга бўлинади.
Биринчи қисмга «Керамика ва ўтга чидамли материал­лар технологияси» асосида ишлаб чиқариладиган буюмлар киради. Булар уч катта группа—анъанавий керамика (курилиш ва нафис керамика), техника керамикаси (ўтга чидам­ли юқори оксидли керамика, силикат ва алюмосиликатли керамика, титанатли, ферритли, карбидли, нитридли, боридли ва силицидли керамика) ва ўтга чидамли материал­лар (креамнезёмлидинасли ва кварцли; алюмосиликатли - яримнордон, шамотли ва юқориглиназёмли; магнийли- магнезитли, доломитли, форстеритли ва шпинелли; хромли-хромитли, хром магнезитли ва магнезитхромли; цирконийли-цирконли ва цирконий асосли, карбонли- коксли ва графитли; оксидли махсус оксидли; кислородсиз - карборундли ва ҳоказо) дан ташкил топган.
Иккинчи қисм маҳсулотлари «Шиша ва ситаллар тех­нологияси» асосида бирлашган. Шиша курилиш (дераза, ойна, тобланган ойна, профилли ойна, парчаланмайдиган ойна, безакбоп рангли ойна, шиша блоқ кўпик шиша, шиша тола), техникабоп (оптика, нурли техника, электроника, электр изоляцияси, кимёвий лаборатория, ампулали тиббий ва кварцли шиша ҳамда маиший-хужалик шишалари (биллур, рангли ва рангсиз шиша, ойна кузгу, арча, безак ва ҳоказо) луппалардан ташкил топган. Ситалар эса хомашё турига қараб техника ситалли (фотоситалл, ситаллцемент, сподуменли, кордиеритли, қурғошинли си- талл ва ҳоказо) ҳамда саноат чиқиндиси ва tof жинси си­талли (шлакситалл, кулситалл, петроситалл)га булинади.