KYP0040 MATERJALITEADUSE ÜLDALUSED - tud.ttu.ee

kihilise ehitusega (joon 8-23). Kui lisada savile vett ja segada, siis tungib vesi kihtide vahele ja on
seal õhukese kilena. Seetõttu saavad niiskes savis kihid üksteise suhtes kergelt liikuda.
Peale savi sisaldab portselan veel täiteaineid ja sulandajaid. Täiteainena kasutatakse tavaliselt liiva
ja sulandajana põldpagu. Põldpagu on samuti alumosilikaat, mis sisaldab Na + , K + ja Ca + ioone. Ta
omab suhteliselt madalat sulamistemperatuuri ja tahkumisel moodustab klaasi.
Tüüpilised portselanid sisaldavad umbes 50% savi, 25% puhast kvartsliiva ja 25% põldpagu.
Keraamiliste detailide valmistamine.
Komponentidest vormitakse mitmesuguste märg- ja kuivmenetluste teel detailid. Peamised meetodid
on hüdroplastiline vormimine, vormivalu ja pulbri pressimine.
Järgneb kuivatamine (kui kasutati märgmenetlust). Kuivatamisel maht veidi väheneb, kuna vesi
eemaldub savi kihtide vahelt (joon 8-24). Niiskuse eemaldumine pinnalt auramise teel ei tohi olla
liiga kiire, mitte kiirem kui vee difusioon sisemusest pinnale. Vastasel juhul kuivavad pinnakihid
kiiremini ja pragunevad.
Järgneb põletamine, mis toimub vahemikus 900 – 1400 o C ja sõltub lähtematerjalide koostisest ja
detailide vajalikest omadustest. Põletamisel osa alumosilikaate sulab ja voolab tühimikesse.
Jahtumisel see osa klaasistub ning seob omavahel kristalsed osad (peamiselt kvarts). Mida kõrgemal
temperatuuril põletatakse, seda rohkem alumosilikaate sulab ning seda vähem jääb materjali sisse
poore. Telliseid põletatakse umbes 900 o C juures ja nad sisaldavad palju poore. Portselani
põletatakse kõrgemal temperatuuril. Paljud keraamilised detailid kaetakse glasuuriga, mis on
sisuliselt klaasikiht.
8.7 Muud keraamilised materjalid
8.7.1 Kuumakindlad materjalid
Neid kasutatakse soojusisolatsiooniks kõrgetel temperatuuridel, näit metallide sulatuse ahjudes,
klaasisulatusahjudes, valuvormides jne. Nad peavad omama väga kõrget sulamistemperatuuri ja
olema seejuures keemiliselt inertsed.
Kasutatakse peamiselt nelja tüüpi materjale:
1) Šamottsavi. Sisaldab 25 – 45% Al 2 O 3 , ülejäänud SiO 2 . Faasidiagrammilt (joon 8-16) on näha, et
sellises süsteemis tekib sula faas temperatuuril 1587 o C. Tahked faasid on kristalsed mulliit ja
kristobaliit. Šamott-telliseid kasutatakse tulekollete, korstnate jms ehitusel.
2) Kvarts (puhas SiO 2 ). Sulamistemperatuur üle 1700 o C. Kasutatakse sulatusahjude
soojusisolatsiooniks ja valuvormide valmistamiseks.
3) MgO baasil valmistatud materjalid – taluvad Mg ja Ca oksiidide juuresolekut. Kasutatakse
isolatsioonina terasesulatusahjudes.
4) Erimaterjalid: mulliit, BeO, ZrO 2 , grafiit, SiC. Kallid.
8.7.2 Abrasiivid
Abrasiive kasutatakse lihvpulbrite, ketaste ja paberi (nn liivapaberi) valmistamiseks. Neil peab
olema suur pinnakõvadus ja hõõrdetugevus. Kõige parem abrasiivmaterjal on teemantpulber.
Ainuke viga – kallis. Kasutatakse veel ränikarbiidi (SiC), volframkarbiidi (WC), korundit (Al 2 O 3
modifikatsioon) ja ka tavalist kvartsliiva.
42