Боб керамика ва шишалар кимёвий технологияси

Ситалларнинг кимёвий таркиби. Ситалларнинг таркиби хилма-хил. Масалан, кургошинли ситаллар таркиби куйида- гича (мае. % ҳисобида): 75-82 РЬО, 7-14 ZnO, 1.5-3 SiO, ва

1. 
   3 А1,0, ёки 16-18 РЬО, 48-52 ZnO, 12-15 В,О, ва 18-20 SFO,.
   

2 .> ’ ¹ 2 3 .
Юкрри кремнезёмли ситапл таркиби (% ҳисобида): SiO, 85­92, Na₂0 7.5-14.5, А1,0₃ 0-2 ва F₂ 3.6. Кордиеритли ситалл таркиби: MgO 17.8, А1₂0₃ — 25.3, ТЮ₂ —11.1 ва Si0₂ 45,8. Сподуменли ситалл таркиби (% ҳисобида): Li₂0-12.1, ZrO,- 3.6, SiO,-57.6 ва бошқалар. Геленитли ситалл таркиби: MgO-8.6, Са0-40, Al₂0,-15.4, Ti0₂-1 ва SiO,-35.2.
Ситаллар ишлаб чиқаришда кулланиладиган катал и за - торлартури ҳам жуда куп. Металли катализаторлар қатори- да — Си, Ag, Аи, Si ва Pt бор. Оксидли кататизаторга — WO,, Мо0₃, Се0₂ ва бошкдлар киради. Мураккаб катализа- торлар сифатида As₂0₃+Mo0₃, TiOҳ+MeF,, Zr0₂+Ti0,. AgCl+Sn0₂, La₂0₃+Cu₂0 ва бошкаларни курсатиш мумкин.
Ситалл олиш технологияси. Ситалл олиш технологияси оддий булиб, у бир қанча жараёнларни уз ичига олади. Куйида кордиерит таркибли ситалл олиш схемаси келти- рилади (17-расм).
Таркибига катализатор куш ил гаи шихта тайёрлаш (Магнезит, глинозём, кварц куҳи ва титан оксиди аралашмаси)
Шиша пишириш (ванна печи. 1450—1500°С) nL
. Шишани колиплаш (1050—1100°С)
Ш
pazja
ишани паст температурада кристаллаш (800—1000°С)
Шишани юкори температурада кристаллаш (1250—1300°С)
X
Отжиг (калин танали ситаллар учун)
Сортлаш ва упаковка килиш
Х'
Тайёр буюм ёки материаллар омбори

17. 
    раем. Бир ва икки попэнали ситалл буюмлар олишнинг содда схемаси.
    

Ситалл хомашёси х,ақида гапирсак техник ситалли хом- ашёси куп компонентли, саноат чикиндиси ва tof жинс- лари асосида олинадиган. курилиш ситалли хомашёси эса кам компонентли булади.
Техник ситалларни олишда кварц кум и, оҳактош, сода. поташ каби хомашё турлари куп ишлатилади. Шиша олишда улар бойитилади, темир бирикмалари ситалл ишлаб чи- каришда катализатор вазифасини утайди. Бу эса ситалл таннархининг пасайишига олиб келади.
Шихтага катализаторлар металл, оксид ва турли бирик- малар хрлида кушилади. Хром ва титан хром (III) оксиди ва титан (IV) оксиди формуласида киритилади. Фотоси- талл олишда эса уларнинг урнига 0.002—0.2 % микдорда кумуш хлорид, 0.1—0.3 % кумуш сульфат, 0.001—0.11 % олтин хлорид, кушилади. Агар шиша шихтаси таркибига фтор кушиш керак булса, у криолит ёки натрий-кремний фториди ҳолида киритилади.
Юкоридагилардан куриниб турибдики, ситалл шихта­си шиша шихтасидан таркибига кристаллашга хизмат Килувчи катализаторлар кушилганлиги билан фаркланади. Аммо хомашёларни майдалаш, куритиш, сортлаш каби жараёнлар шишасозликда ҳам, ситалл ишлаб чикаришда ҳам бир хилдир.
Шихтани эритиш шишасозлик технологияси жараён- лари каби кечади. Хосил булган шишанингтиник ва юкори сифатли булиши ситаллнинг ҳам сифатли килиб олини- шини таъминлайди.
Шишаларни кристаллаш жараёни мух,им ва мураккаб- дир. Кристаллаш нукталарини тугри аниклаш эса ута му- ҳим х,исобланади. Акс ҳолда буюм куиилган талабларга жавоб бермайди.
Ситалл ишлаб чикаришда буюмга паст температурада бир неча соат давомида ишлов берилади. Шу вакт ичида кристаллаш катализаторлар и шиша массасидан ажралиб чикади ва жуда куп микдордаги кристаллаш марказлари- ни ҳосил килади.
Ситалл кристалларининг марказларини максимал да- ражада х,осил килувчи температура дифференциал термик анализ оркали аник топилади. У ДТА чизигидаги иссик- лик ютиш, яъни эндотермик эффекта пикига тугри кела­ди (турли таркибли ситаллар учун 600—1000°С). Бундай ша- роитда гомоген шиша массасидан катализаторлар ажра- либ читали. Уларнингулчами 10— 100А булганлиги туфай- ли шишанинг тиникдиги ва шаффофлиги бузилмайди.
Кейинги операция — катализатор марказлари атрофи- да ситалл кристалларини устиришни таъминлаш учун утдондаги температура 200—300°С га оширилади (800— 1250°С) ва шу шароитда шишага 1—4 соат давомида иш­лов берилади. Бу вакт ичида кристалланиш марказлари атрофида асосий кристалл фаза уса бошлайди ва унинг улчами 0.1 — 1 мкм булганда бир-бири билан тукнашади. Кристалларнинг усиш температураси ҳам ДТА чизиги ор- кали аникланади. У ДТА чизигидаги иссикҳик чицариш, яъни экзотермик эффектга туфи келади.
Саноат чикиндилари ва tof жинслари асосида ситалл олишда уларнинг таркибига аниьутик киритилади ва купин- ча таркибни пироксен ёки мелилит кристаллари таркибига туфилаб куйилади. Улардан худди юқорида айтганимиздек аввал шиша, сунфа бир ёки икки усул билан термик ишлов бериб, керакли таркибга эга булган рангли ситалл матери- аллари олинади. Tof жинслари базальт, пироксен, мелилит ва бошкдлардан ҳам ситаллар олиш шлакли ситалл олишга ухшаш булиб, шу жинсларнинг кристалланишга булган коби- лиятини тула урганиш оркали амалга оширилади.
Ситаллнинг хоссалари. Ситаллар шишаларга нисбатан юкори физик-кимёвий хоссаларга эга. 1ҳуйидаги 16-жад- валда шлакли ситаллнинг бошка буюмларга таккосланган ҳолати келтирилган.
16-жадвал
Шлакли ситалл ва баъзи бир бошка материалларнинг асосий хоссалари

Курсаткич	Шлак­ ли ситалл	Дераза ойна	Бетон	Чуян	Элект­ ротех­ ника чинниси	Базальт цуйма ТОШ
Солиштирма OFHp- лиги, кг/м^1	2600— 2800	2500	2200­ 2600	7100— 7800	2500	2000­ 3000
Сув ютувчанлиги, %	0	0	—	0	2-6	0,2
Иссиҳтикка чидам- лилиги, °С	200— 250	100	—	—	—	—
Иссикҳтикдан кен- гаЯиш коэффици­ента, аЮ^7.°С^_|	65-85	89	100	100		80-100

Курсаткич	Шлак- ли ситалл	Дераза ойна	Бетом	Чуян	Элект­ ротех­ ника чинниси	Базальт куйма тош
Юмшашнинг бош- ланиш температу- раси. °С	950	850— 570				1050
М уставка мл и к че- гараси. МПа, ста- тик эгилиш буйича	90­ 130	70		280	55	47­ 80
Сикилиш буйича	700— 900	600­ 700	5-60	800— 1000	—	250— 500
Ишкаланишга қар- шилик. г/см’	0.015— 0.025	0.5­ 0,6	—	—	0.1­ 0.25	0.02— 0.08
Ишкаланишга чи- дамлилик. г/мм^:	182	—	—	—	12.5	105
Юнг модули. ГПа	93	60-70	—	100— 130	—	—
М и кро қатти м и қ ГПа	8.1-8.4	4-6	—	2	5	—
Кимсвий тур FV и - лиги. %
96 % ли H:SOj	99.8	-	-	—	—	99,9
20 % ли НС1	98­ 99,8	—	—	—	—	98.5
35 % ли NaOH	74,7­ 90	—	—	—	—	98.5