Keramika bu mineral va organik qo’shimchalar bilan gildan qoliplash, so’ngra quritish va pishirish orqali olingan sun’iy tosh materiallarining katta guruhining umumiy nomi

PISHISH JARAYONI

Keramik materiallarni pishirish jarayonida yuzaga keladigan fizik-kimyoviy jarayonlar keramik materialning keyingi xizmat ko'rsatish davrida uning barcha xususiyatlarini aniqlaydi. Bu jarayonlar kuydirish paytida oxirgi bosqich bo'lib, natijada yarim tayyor mahsulot toshsimon jismga aylanadi.
Kuyish jarayonida ba'zi bir boshlang'ich xom ashyo komponentlarining termal parchalanish reaksiyalari, massaning komponentlari orasidagi kimyoviy reaksiyalar (masalan, sintez reaksiyalari), oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari, modifikatsiyaviy almashinishlar, qattiq fazalar suyuqlanmalarida erish va ularning suyuqlanmadan kristallanishi jarayonlari mavjud. Keramik materiallar ishlab chiqarishda pishishdan oldin gil tuproqli massalarda sodir bo'ladigan turli xil o'zgarishlarga olib keluvchi reaksiyalar katta ahamiyatga ega.
Gil tuproqli materialni kuydirishdagi holatini quyidagicha ifodalash mumkin (3.1-rasm).

Rasm 3.1. Gilli materiallarni kuydirishdagi namoyon bo’lgan issiqlik effektlari.
Gil tuproqli komponentni taxminan 500 °C haroratgacha qizdirish barcha turdagi mexanik bog'langan suvni olib tashlashga olib keladi, shundan so'ng 575 °C haroratda sxema bo'yicha kaolinitning parchalanishi bilan bog'liq endotermik reaksiya aniqlanadi:
Аl₂О₃ ∙2SiO₂ ∙2Н₂O →А1₂O₃ ∙2SiO₂ + 2Н₂O
kaolinit metakaolinit
Agar qizdirish davom etilsa sxema bo'yicha metakaolinitdan mullitning 960 ° C da sintez reaksiyasi bilan bog'liq ekzotermik ta'sirning paydo bo'lishiga olib keladi:
3(А1₂O₃ ∙2SiO₂) → 3Аl₂О₃∙2SiO₂ + 4SiO₂
metakaolinit mullit
Kuydirish jarayonda hosil bo'lgan birlamchi mullit miqdori gil tuproqga asosida tayyorlangan keramika buyumlarining deyarli barcha fizik-mexanik xususiyatlarini aniqlaydi, albatta bunda, materialning keyingi zichlanish va pishish jarayoni to'liq yakunlanishi kerak.
Pishirish tushunchasi keramika texnologiyasida keramika mahsulotlarini kuydirish jarayonida sodir bo'ladigan jarayonlarni tavsiflash va tahlil qilishda keng qo'llaniladi. Ushbu tushunchaga aniq ta'rif berishga urinishlar ko'plab tadqiqotchilar tomonidan qilingan. Lekin, hozirgi vaqtga qadar ilmiy adabiyotlarda pishish jarayonida sodir bo'ladigan jarayonlarning murakkabligi va xilma-xilligi tufayli jarayonning fizikaviy mohiyatini va uni miqdoriy baholash qiymatini ko'rsatadigan pishirish atamasining umumiy qabul qilingan va qat'iy ta'rifi mavjud emas. Pishish natijasida keramik material (yarim tayyor mahsulot) ishqalanish va yopishish kuchlari ta’sirida birlashtirilgan kuchsiz bog'langan zarrachalar konglomeratidan monolitga aylanadi. Bu mahsulotni esa, faqat kristall panjarada, shishasimon fazada yoki kristall va shishasimon fazalar orasidagi mustahkam atomlararo kuchlarning uzilishida buzilishi mumkin. Keramik materiallarni pishirishning asosiy alomati bu, materialning zichligi va mexanik mustahkamligining kuydirish jarayonida oshishi hisoblanadi. Biroq, bu yondashuv universal bo'lishi mumkin emas, chunki keramika sinfi (donador tuzilishga ega keramika) mavjud bo'lib, ularda pishish va zichlanish birga sodir bo’lmasligi ham mumkin va mexanik mustahkamlikning oshishi sopolakda g'ovaklikning o’zgarmasligi yoki ortib borishi bilan ham sodir bo'ladi. Ko'pincha, pishish jarayonini miqdoriy baholash uchun kuydirilgan materialning zichligidagi o'zgarishi olinadi. Shu bilan birga, pishirish va "kuydirishda zichlanish" tushunchalari aniqlangan, bu ko'plab keramik materiallar uchun bir xil narsani anglatadi.
Nozik dispersli va donador tuzilishga ega bo'lgan massalardan keramika materiallarni pishirish jarayonlari bir-biridan sezilarli darajada farqlanadi. Nozik dispersli massalar uchun pishirish jarayoni materialning termik faollashuv natijasida o'z-o'zidan zichlanish jarayoni bo'lib, qisqarish va mexanik mustahkamlikning oshishi bilan birga sodir bo’ladi. Bu yerda, jarayonning kinetikasi tizimning erkin sirt energiyasi bilan belgilanadi. Sirt energiyasining roli, xususan, material dispersligining ortishi (ya'ni, sirt energiyasining oshishi) pishish jarayonini kuchaytiradi.
Donador tuzilishga ega keramika uchun pishish, katta donalarni kontaktlar orqali biriktirishning termal faollashtirilgan jarayonidir. Bu jarayon o’zgarmas yoki, ortib borayotgan g'ovaklikda mexanik mustahkamlikning ortishi bilan birga sodir bo’ladi. Jarayonning kinetikasi keramik materiallarni presslash paytidagi bosim bilan belgilanadi. Pishirish jarayonlarining mexanizmlarini ko'rib chiqayotganda, keramik tizimni pishirishda ishtirok etadigan fazalarni hisobga olish kerak. Agar pishirish "qattiq faza - suyuqlik - gaz" tizimida davom etsa, u holda moddalarni uzatish mexanizmida asosiy rol suyuqlikka tegishli.
Bunday holda, pishirish jarayoni "suyuq fazada pishirish" yoki suyuq fazali pishirish deb tasniflanadi.
Suyuq faza bo'lmagan holda sodir bo'ladigan pishirish jarayonlari odatda qattiq fazali pishirish deb tasniflanadi. Ba'zi hollarda, muhandislikda keng qo'llaniladigan pishirish jarayonlarini tasniflashda ikkita maxsus holatni ajratib ko'rsatish mumkin: bosim ostida pishirish va reaksiyaviy pishirish. Ular yuqorida ko'rib chiqilganlardan tubdan farq qiladi, chunki keramika tizimiga birinchi holatda isitish bilan bir vaqtda tashqi bosim ta'sir qiladi va ikkinchi holatda esa, isitish bilan bir vaqtda komponentlar bilan o'zaro ta'sir qiluvchi kimyoviy reagentlarning ta'siri.

1.