|
131 Это существенно снижает декоративные достоинства глазурного слоя. Снижение расхода воздуха с 35 до 20 л/мин уменьшает теплообмен между силикатным расплавом и потоком воздуха. Это в свою очередь снижает значения прочности сцепления с основой и морозостойкости. Таким образом, оптимальными технологическими параметрами обработки являются: скорость 0,15 м/с, расход воздуха 35 л/мин, расход стеклопорошка ~ 4,88 г/с (табл. 4.3). Плазменное оплавление обожженных образцов приводит к возникновению в оплавленном слое напряжений. К тому же термический удар приводит к образованию трещин в оплавленном глазурном слое. 1 юпосрсдствениое динамическое воздействие потока дуговой плазмы делает оплавленный слой неровным и вспененным. Однако при последующем технологическом обжиге полуфабрикатов с оплавленной лицевой поверхностью происходит релаксация напряжений, заплавление пор и неровностей в оплавленном слое, увеличение диффузионной зоны между черепком и стеклофазой. В конечном итоге образуется однородный гладкий оплавленный слой, обладающий высокими эксплуатационными свойствами и качеством. Это является новым вкладом в теорию и практику локальных высокотемпературных технологий декорирования теплоизоляционноконструкционного стеклокомпозита. 4.2.2. Исследование фазовых превращений и макроструктуры оплавленного глазурного слоя Исследования показали, что для процессов плазменного оплавления пеностекла наиболее ответственной является 1 стадия удаление капиллярной влаги с поверхности. На этой стадии возникают условия для появления трещин, а пары остаточной влаги могут привести к самоотслоению оплавленного глазурного слоя. Как показани эксперименты, при оплавлении плазменным факелом поверхности образцов с высокой |
162 Это существенно снижает декоративные достоинства глазурного слоя. Снижение расхода воздуха с 35 до 20 л/мин уменьшает теплообмен между силикатным расплавом и потоком воздуха. Это в свою очередь снижает значения прочности сцепления с основой и морозостойкости. Таким образом, оптимальными технологическими параметрами обработки являются: скорость 0,15 м/с, расход воздуха 35 л/мин, расход стеклопорошка ~ 4,88 г/с (табл. 22). 4.2. Повышение потребительских свойств плазменных декоративных покрытий путем устранения последствий воздействия термического удара Локальный нагрев поверхности стеновой керамики, как указывалось ранее, вследствие значительного термоудара разупрочняет поверхностный слой в результате образования в нем трещин [20,50]. Это является основной причиной, вызывающей существенное снижение прочности сцепления оплавленного слоя с основой и морозостойкости, а также возникновения напряжений в покрытии. Оплавленный слой получается неровным, а иногда и вспененным под воздействием высокого динамического напора отходящих плазмообразующих газов. Нами впервые предложено с целью устранения последствий воздействия термического удара при локальном высокотемпературном нагреве лицевой поверхности стеновой керамики, повышения прочности сцепления, морозостойкости и качества глазурного слоя оплавлять лицевую поверхность высушенных изделий с последующим их технологическим обжигом. Для проведения экспериментов из порошка глины увлажненного до 610% методом полусухого прессования готовили стандартные полуфабрикаты 163 размером 65 х 120 х 250 мм. Лицевую поверхность полуфабрикатов обрабатывали плазменной горелкой ГН-5р плазмотрона УПУ-8М. Параметры работы плазмотрона были следующие: рабочее напряжение 30-32В, ток 350А. Плазмообразующим газом служил аргон, расход которого составил 30 л/мин при давлении 0,25 МПа. Расход воды на охлаждение плазменной горелки 10-12 л/мин. После оплавления лицевой поверхности образцы подвергали последующему технологическому обжигу в муфельной печи при 1273К с выдержкой при максимальной температуре 2 часа. После обжига готовых глазурных изделий их испытывали на морозостойкость по ГОСТ 7025-91, прочность сцепления методом отрыва [121] и пористость методом “пятна”. Плазменное оплавление . обожженных образцов приводит не возникновению в оплавленном слое напряжений. К тому же термический удар приводит к образованию трещин в оплавленном глазурном слое. Непосредственное динамическое воздействие потока дуговой плазмы делает оплавленный слой неровным и вспененным. Однако при последующем технологическом обжиге полуфабрикатов с оплавленной лицевой поверхностью происходит релаксация напряжений, заплавление пор и неровностей в оплавленном слое, увеличение диффузионной зоны между черепком и стеклофазой. В конечном итоге образуется однородный гладкий оплавленный слой, обладающий высокими эксплуатационными свойствами и качеством. Это является новым вкладом в теорию и практику локальных высокотемпературных технологий декорирования стеновой керамики. Принципы устранения последствий воздействия термического удара глазурного покрытия стеновой керамики с целью повышения их физикомеханических и декоративных качеств подтверждены АС №1116685 СССР [196]. Это позволит использовать для декорирования практически любое глиняное сырье, пригодное для изготовления стеновой керамики в соответствии с ГОСТ 530-95. Как уже отмечаюсь выше, в данном случае Таблица 24 169 Кинетические параметры спекания глины Бессоновского месторождения Этап спекания Усадка, % Температурный интервал, К Энергия активации, кДж/моль К, мин'1 Механизм процесса n,m I До 1.0 873-1173 115 ± 15 3,39-102 Zn(l-Z)m п=0,01 т=0,050 II 1,0-3,0 1223-1423 168 ± 20 1,93-10" (1-Z у п—1.1 III 3,0-4,0 1423-1673 149 ± 15 3,85-10' е"2 п=1.0 Подтверждена мысль академика А.С. Бережного, утверждающая, что процесс, идущий в своем развитии по различным механизмам, имеет различные значения кажущихся энергией активации [185]. Удалось конкретно выделить три существенных этапа спекания, протекающих по индивидуальным механизмам с различными энергетическими порогами. Полученные кинетические уравнения позволят с достаточной достоверностью подбирать и прогнозировать температурно-временной режимы обработки керамических материалов на основе легкоплавких глин. 4.2.2. Исследование фазовых превращений и макроструктуры оплавленного глазурного слоя Исследования кинетических закономерностей показали, что для процессов плазменного оплавления необожженной керамики наиболее ответственной является 1 стадия дегидратации. На этой стадии возникают условия для появления трещин, а пары остаточной влаги могут привести к самоотслоению оплавленного глазурного слоя. Как показали эксперименты. |