8 800 333-39-37
Ваше имя:
Номер телефона:

Прочность керамогранита


Плитка керамогранитная. Технические характеристики

Плитка керамогранитная. Технические характеристики

30 кВ 25 мА.

Твердость () и трещиностойкость () измеряли (прибор Mitutoyo MVK-E3) методом вдавливания по Виккерсу на полированных поверхностях спеченных образцов (алмазные пасты 6, 3 и 1  мкм мкм). Измерения микротвердости по Виккерсу HV 0,2 проводились по ISO 6507 с нагрузкой на вдавливание 1,961 Н [11], и для статистического анализа выполнялась серия из десяти измерений. Для определения вязкости разрушения образцы подвергались 10 нагрузкам по 90,8 Н в течение 15 с на каждое углубление. Трещины измеряли с помощью приставки микроскопа на микротвердомере сразу после вдавливания. Измерения трещин проводились только на отпечатках, которые были четко определены без сколов и для которых трещины не заканчивались порами. Для оценки вязкости разрушения материала при вдавливании была выбрана модель, включающая систему трещин Пальмквиста [11].

Модуль Юнга образцов был измерен ультразвуковым методом с использованием метода импульсного возбуждения вибрации (Grindo-Sonic, J.W. Lemmens Inc.) в соответствии со стандартами ASTM C 1259-94. Этот метод охватывает динамическое определение упругих свойств материалов при температуре окружающей среды. Модуль Юнга рассчитывался по резонансной частоте в изгибной и крутильной модах колебаний. Прочность на изгиб обожженных испытательных стержней измеряли при испытании на трехточечный изгиб на универсальной машине Instron модели 3366 в соответствии с ASTM 1161-90. Окончательные результаты были взяты из среднего значения четырех повторов для модуля Юнга, прочности на изгиб и физических свойств.

3. Результаты и обсуждение

Известно, что синтезированный псевдобемит состава (Al 4 O 3 (OH) 6 , состоящего из нанометровых нитевидных кристаллов, претерпевает несколько термических превращений, в том числе γ -оксид алюминия при 500°C, однако при температурах стеклования фарфора ожидается его растворение в стекле и вклад в образование муллита.На рис. во всем диапазоне уплотнения, что подразумевает резкое снижение пористости, особенно от 1100°C до 1160°C, с очевидными последствиями для упрочнения.Это согласуется с работой Белноу и др. [5], которые обнаружили, что добавки псевдобемита в глиноземный фарфор сместил размер остаточных пор в сторону меньших диаметров.Из рисунка 1 также видно, что скорость усадки в псевдо Образцы с добавлением обоемита (PB) становятся более постепенными, что может уменьшить неисправности и дефекты, вызванные внезапными структурными перестройками внутри тела.

Изучены дилатометрические кривые композиций (рис. 2). Состав с 0 мас.% ПБ демонстрирует типичное поведение керамогранита. Как видно, при 510–570°С в результате дегидратации каолинита и образования метакаолинита наблюдается некоторая усадка с последующим увеличением объема при ~580°С за счет превращения α -кварца в β -кварц. Композиции демонстрируют значительную усадку при ~1000°С. Усадка может быть связана с выделением жидкости, муллитизацией и уплотнением. При добавлении псевдобемита более низкая температура муллитизации была вызвана высокореакционноспособным золем псевдобемита, растворенным в стекле. Таким образом, оказывается, что добавки псевдобемита могут облегчить образование муллита.

Были подготовлены производные дилатометрические кривые (рис. 3). Эти кривые показывают различия между композициями. При добавлении ПБ разложение глин происходит при более низких температурах. В районе 1045°C наблюдается пик в образце без добавок ПБ; это изменение связано с зарождением первичного муллита из метакаолинита. При добавлении ПБ видно, что пик появляется при более низкой температуре. В образцах с добавками 5 мас.% и 10 мас.% ПБ появляется третий пик, связанный с образованием вторичного муллита, что объясняется высокой реакционной способностью частиц ПБ с жидкой фазой. Важность этих кривых заключается в том, что положение их минимальных значений указывает на реакционную способность различных составов. Последовательность реактивности при повышении температуры: 10 % > 5 % > 2 % > 0 %. Реакционная способность композиции обусловлена ​​соответствующими добавками ПБ.

Данное предположение было подтверждено результатами РФА образцов, спеченных при 1200°С (рис. 3). Фаза муллита умеренно увеличивается с добавлением псевдобемита, как показано на рисунке 3 с помощью рентгеновской дифракции. Соотношение размеров игольчатого муллита также увеличивается как с добавлением псевдобемита, так и с температурой, как показано с помощью SEM на рисунке 4. В целом видно, что иглы муллита укрупняются, что приводит к меньшему количеству более крупных игл. На рис. 5 показана поверхность излома образца псевдобемита с массовой долей 10 %, спеченного при 1150 °С, где трещина межкристаллитного типа, распространяющаяся среди первичного муллита, останавливается скоплением нанометрового муллита (2/3 Al 2 O 3 /SiO 2 ) кристаллы по данным EDX.

Статистическая обработка физических и механических измерений позволила разработать математические модели и не только смоделировать механическое поведение, но и оценить вклад различных экспериментальных параметров. определены, а методом наименьших квадратов рассчитаны их коэффициенты в математической модели. В табл. 1 приведены средние значения измеренных физико-механических свойств, полученные для трех повторностей. Результаты экспериментов, представленных в таблице 1, были проанализированы с использованием метода ANOVA, и результаты приведены в таблицах 2 и 3. На основании данных таблицы 2 псевдобемит и температура имеют статистическую значимость, значимость факторов была получена путем сравнения 9расчетное значение 0053 F по сравнению с табличным значением F в распределении Фишера-Снедекора; если расчетные значения F выше табличных значений F (при требуемом уровне значимости) считается имеющим статистическую значимость, все значения F , представленные в таблице 2, выше табличных. Как температура, так и добавки ПБ положительно влияют на объемную плотность и пористость. Это согласуется с изложенным выше на дилатометрических кривых, где было замечено, что образование стеклообразной фазы было получено при более высоких температурах и добавках ПБ, что позволяет жидкой фазе окружать реликты глины и кварца, и достигается более высокая плотность. Повышенная пористость соответствовала опубликованным результатам Belnau et al. [5], ограничивая добавки ПБ в смесь фарфора.

Из табл. 3 видно, что независимые переменные имеют статистическую значимость для модуля Юнга, но для микротвердости по Виккерсу статистической значимости не имеют. Температура и добавки ПБ положительно влияют на модуль Юнга. При более высокой температуре и добавках ПБ свойства модуля упругости увеличиваются (рис. 6). Для микротвердости по Виккерсу температура и добавки ПБ не оказывают существенного влияния; это имеет важные последствия для улучшения механических свойств, поскольку не требуется делать более хрупкие материалы. Модуль разрыва зависит как от температуры, так и от добавок псевдобемита. Самый высокий модуль (108  МПа) наблюдается для 5% и 10% добавок псевдобемита, что является важным увеличением прочности по сравнению с образцами без добавок псевдобемита и образцами, описанными в литературе [12], которые имеют примерно половину последнего значения. (50 МПа). Что касается влияния температуры на модуль разрыва, более высокие измерения модуля (108 и 102 МПа) соответствуют образцам с более высоким содержанием псевдобемита (5 и 10 мас.%), нагретым до 1250°C. Напротив, образцы, содержащие 2% псевдобемита и, следовательно, меньшую огнеупорность, имеют низкую прочность (43 МПа) при той же температуре (1250°С). Все это явление можно наблюдать на рисунках 6 и 7. Вязкость разрушения в образцах, содержащих псевдобемит, почти вдвое превышает значение 1,2, представленное образцами, не содержащими псевдобемит, как показано в таблице 1. Вязкость разрушения показала некоторое изменение как в зависимости от температуры спекания, так и от добавок псевдобемита, как показано на рис. Рис. 8. Наибольшее значение K1C получено при 5% ПБ и спекании при 1200°С, что является следствием количества кристаллической фазы и меньшей пористости, ограничивающей распространение трещин Гриффитса.

Анализируя три графика поверхности, можно увидеть, что более высокие площади достигаются при температуре 1200°C и добавлении 5% ПБ. Сочетание этих факторов обеспечивает синергетический эффект между количеством присутствующей жидкости и частицами ПБ, что является следствием наибольшей плотности образца, снижения пористости и дополнительной муллитизации, обеспечиваемой добавками ПБ, что создает барьер, который останавливает трещины.

4. Выводы

Высокая реакционная способность добавок золя псевдобемита предположительно увеличивала количество глинозема, растворенного в стекле, тем самым умеренно повышая содержание фазы осажденного муллита. Представляется, что упрочнение фарфора может быть обусловлено дисперсионно-упрочняющим механизмом, а не существенным увеличением содержания муллитовой фазы. Было показано, что кластеры нанометровых кристаллов первичного муллита ограничивают распространение межкристаллитной трещины, что согласуется с гипотезой дисперсионного упрочнения, согласно которой дисперсные частицы ограничивают размер дефектов Гриффита, что приводит к увеличению прочности. Кроме того, добавки псевдобемита позволили армировать неспеченные тела, производя меньше дефектов тела и более высокое уплотнение.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Благодарность

Авторы признательны за финансовую поддержку Investigacion Nacional y Desarrollo Tecnológico del Sistema Nacional de Institutos Tecnológicos, México.

Ссылки
  1. W. M. Carty and U. Senapati, «Фарфор — сырье, обработка, фазовая эволюция и механическое поведение», Журнал Американского керамического общества , том. 81, нет. 1, стр. 3–20, 1998 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  2. О. И. Эдже и З.-Э. Накагава, «Прочность фарфора на изгиб», Ceramics International , vol. 28, нет. 2, стр. 131–140, 2002.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  3. Х.-Ю. Лу, В.-Л. Ван, В.-Х. Туан и М.-Х. Лин, «Игольчатые кристаллы муллита в застеклованном каолине», Журнал Американского керамического общества , том. 87, нет. 10, pp. 1843–1847, 2004.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  4. C. Zanelli, M. Dondi, G. Guarini, M. Raimondo, and I. Roncarati, «Влияние усиливающих компонентов на промышленная смесь керамогранитных плиток», Ключевые инженерные материалы , вып. 264–268, стр. 1491–1494, 2004.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  5. Ф. Белноу, Д. Гоурио, П. Гоерио и Ф. Вальдивьесо, «Наноразмерный оксид алюминия из добавок бемита в оксид алюминия фарфор: 1. Влияние на реакционную способность и муллитизацию», Ceramics International , vol. 30, нет. 6, стр. 883–892, 2004.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  6. П. Дж. Леззи и М. Томозава, «Влияние оксида алюминия на энтальпию смешения смешанных щелочно-силикатных стекол», Journal of Non-Crystalline Solids , vol. 357, нет. 10, стр. 2086–2092, 2011.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  7. WX López, «Три метода производства глинозема из алунита», в Легкие металлы , vol. 2, стр. 49–58, Американский институт горных, металлургических и нефтяных инженеров, Нью-Йорк, США, 1977. и J.M. Ruvalcaba-L, «Obtención y caracterización de pseudoboehmita a partir de sulfato de aluminio COMercial», in IV Congreso Iberoamericano de Química Inorganica y XI Congreso Mexicano de Quimica Inorganica , pp. 256–260, Guanajuato, 19 México.93.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  8. S.D. de la Torre, A. Kakitsuji, H. Miyamoto et al., «Затравка α -окисью алюминия для преобразования и уплотнения 45 γ9005-производного бемита и δ -оксид алюминия с помощью электроискрового плазменного спекания», Ceramic Transactions , vol. 94, pp. 83–89, 1999.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

  9. О. Агилар-Гарсия, С. Брибеска-Васкес и Дж. Сарате-Медина, «Разработка смеси для оптимизации количества дефлокулянты в водных суспензиях прекурсоров фарфора» Journal of Ceramic Processing Research , vol. 10, нет. 2, pp. 125–128, 2009.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  10. О. Агилар-Гарсия, С. Брибеска-Васкес и Дж. Сарате-Медина, «Оценка твердости и трещиностойкости в керамогранит с добавками псевдобемита», Journal of Ceramic Processing Research , vol. 10, нет. 1, стр. 37–42, 2009.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

  11. М. Донди, М. Раймондо, К. Занелли и П. М. Т. Кавальканте, «Механизмы спекания плитки из керамогранита», в Proceedings of the International Conference on the Science, Technology & Applications of Sintering (SINTERING '03) , 2003.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

Copyright

Copyright © 2014 Omar Aguietlar. Эта статья находится в открытом доступе и распространяется в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Насколько прочны ваши знания о фарфоре и керамической плитке?

Как ваши знания фарфора и керамической плитки ? Вы знаете разницу между ними?

Если нет, то вы не одиноки. Это вопрос, который часто возникает в процессе покупки плитки.

Давайте рассмотрим, поскольку это может запутать, и правильный выбор продукта будет зависеть от того, что вы пытаетесь создать с помощью плитки.

Фарфор и керамическая плитка: в чем разница?

Лучший способ узнать об этом и проверить свои знания — ответить на вопросы. Мы начнем с того, что похоже, а затем обсудим, что отличается, и что эта информация означает для ваших решений о покупках.

После этого начинается веселье с серией правильных/ложных вопросов. Готовый? Вот оно.

Что общего между керамогранитом и керамической плиткой?

Керамическая плитка и керамогранит, которые вы найдете в Tile Outlets of America, также сделаны из глины и обожжены или обожжены в печи (также известной как большая печь) при высоких температурах. Таким образом, они оба попадают в категорию керамических. Да, керамогранит – это керамическая плитка; однако керамическая плитка - это не керамогранит.

Согласно часто задаваемым вопросам по керамограниту и керамической плитке,

"Большинство видов плитки, изготавливаемой из глины или смеси глины и других материалов с последующим обжигом в печи, считаются частью более широкой классификации, называемой "Керамическая плитка". Эти плитки можно разделить на две группы. , керамогранит и нефарфоровая плитка. Эти нефарфоровые плитки часто сами по себе называются керамической плиткой, отдельно от керамогранита».

Какая самая большая разница между керамогранитом и керамической плиткой? Витрификация.

Фарфоровая плитка изготавливается из фарфоровой глины, в состав которой входит каолин. Его обжигают при очень высокой температуре от 1200 до 1400 ° C (от 2200 до 2600 ° F), что приводит к стеклованию. Именно это делает керамогранит более водостойким, чем керамический (то есть не керамогранитный) даже без глазури.

Керамическая плитка, с другой стороны, изготавливается из белой или красной глины, которая может также включать другие природные материалы. Он обжигается при более низкой температуре (~900°С).

Как объясняет керамическая плитка и керамогранит,

"Керамическая плитка представляет собой смесь глины и других природных материалов. Особые глины добывают из земли, придают им форму, окрашивают и затем обжигают в печах. Традиционная керамическая плитка может быть окрашена в естественный цвет и оставлена ​​неглазурованной, как терракота, или они могут иметь цветные или тщательно продуманные поверхности, которые могут быть покрыты глазурью (отделанной стеклянной поверхностью) либо с глянцевым, либо с матовым покрытием. Большинство керамических плиток имеют либо белую, либо красную окраску тела под глазурованным цветным верхним слоем».

Глазурь придает керамической плитке прочность, а также цвет и рисунок.

Поскольку на рынке так много путаницы в отношении разницы между керамической плиткой и керамогранитом, в 2007 году две организации объединились для сертификации керамогранита. По данным Совета плитки Северной Америки (TCNA),

«Фарфоровая плитка определяется как непроницаемая плитка с водопоглощением 0,5% или менее, измеренная методом испытаний ASTM C373».

Что это значит для выбора керамогранита или керамической плитки?

Поскольку керамогранит имеет низкий коэффициент водопоглощения (менее 0,5%), он обычно считается отличным напольным покрытием для внутренних и даже наружных укладок, где мороз может быть проблемой.

Глазурованная керамическая плитка рекомендуется для использования внутри помещений, прежде всего там, где не существует проблем с замерзанием. Это отличный выбор для стен. Керамическая плитка мягче и ее легче резать, чем керамогранит (интересно, если вы занимаетесь своими руками), керамическая плитка также является прекрасным выбором для напольной плитки - , когда он обозначен как напольная плитка .

Насколько прочны ваши знания о фарфоре и керамической плитке?

После всего объясненного давайте проверим ваши знания! Как бы вы ответили на следующие 11 вопросов «Верно/Неверно»?

  1. Фарфоровая плитка обжигается при более высокой температуре, чем керамическая плитка. Верно/неверно
  2. Керамогранит тверже и плотнее керамической плитки. Верно/неверно
  3. Керамическая и керамогранитная плитка имеют разную толщину. Верно/неверно
  4. Толщина плитки определяет прочность плитки. Верно/Неверно
  5. Глазурь на керамической и фарфоровой плитке представляет собой матовое стекло. Верно/Неверно
  6. Глазурь на керамической плитке такая же, как и на керамограните. Верно/неверно
  7. Керамогранит может быть неглазурованным. Верно/неверно
  8. Керамическую плитку можно использовать только на стенах. Верно/неверно
  9. Керамическую плитку можно использовать на открытом воздухе. Верно/Неверно
  10. Керамическая плитка может быть из красной или белой глины. Верно/неверно
  11. Струйный процесс печатает рисунок на плитке перед обжигом. Верно/Неверно

И ответы...

Фарфоровая плитка обжигается при более высокой температуре, чем керамическая плитка.

True

Керамогранит тверже и плотнее керамической плитки.

True

Фарфоровая плитка состоит из тонкой фарфоровой глины и обжигается при гораздо более высоких температурах, чем керамическая плитка.

Этот процесс делает керамогранит более плотным, менее пористым, гораздо более твердым и менее склонным к впитыванию влаги и пятен, чем керамическая плитка. По этой причине большинство керамогранитных плиток подходят как для внутренней, так и для наружной укладки.

Керамогранит также труднее резать из-за его плотности и твердости.

Керамическая и керамогранитная плитка имеет разную толщину.

True

Толщина плитки зависит от продукта. Толщина плитки может быть от 3 мм до 11 мм.

Некоторые керамические плитки для стен имеют более тонкую толщину из бисквитного фарфора, в то время как керамогранит толщиной 7 мм имеет такую ​​же степень износостойкости, как и плитка толщиной 10 мм.

Толщина плитки не определяет прочность плитки.

True

  • Процент водопоглощения измеряет плотность и твердость глины и является лучшим способом определить способность плитки сопротивляться тепловому расширению, ее структурную прочность, способность сопротивляться ударам и прочность плитки на разрыв. Испытание проводится путем измерения количества воды, которое будет поглощено плиткой во время испытания с использованием вакуума для насыщения внутренней части плитки. Плитки взвешивают до и после испытания. Если плитка увеличивается в весе на 4%, коэффициент поглощения равен 4%.
  • Ударопрочность определяется по шкале MOHS от 1 (мелок) до 10 (ромб). Многие керамические плитки или плитки из красной массы имеют рейтинг от 7 до 9, то есть такое же сопротивление, как и у любого другого глазурованного фарфора на рынке.

Глазурь на керамической и керамогранитной плитке матовая.

True

Глазурь проще всего описать как стекло, которое измельчается, обрабатывается и обжигается при температуре, при которой оно течет и связывается с глиняным телом при обжиге до его потенциальной твердости.

Глазурь наносится различными способами: распылением, водопадом и сухим распылением.

Глазурь, используемая для керамической плитки, такая же, как и для фарфоровой плитки.

True

На большинстве керамических заводов одни и те же глазури используются для глазирования фарфора и керамической плитки.

Керамогранит может быть неглазурованным.

True

Неглазурованный керамогранит обычно используется в тяжелых коммерческих проектах. Это дорогие продукты, потому что глиняное тело должно быть очень чистым и свободным от дефектов.

Конечным результатом является цельнолитой или настоящий корпусной фарфор, который в основном изготавливается путем смешивания, среди прочих компонентов, полевого шпата, белой глины, кремнезема и песка с последующим прессованием и обжигом при температуре более 1200 °C без глазури. . Фактор износа практически отсутствует, так как глазурь не стирается.

Керамическая плитка для стен может использоваться только на стенах.

True

Глазурованная керамическая плитка для стен сильно различается по размеру и предназначена только для внутреннего использования. Настенная плитка обычно изготавливается из мягкого бисквита (тело), ​​и ожидается, что она не выдержит сильных ударов или разрушений.

Плитка этого типа предназначена только для облицовки стен и столешниц. Настенная плитка не предназначена и не должна выдерживать трафик. Поэтому оценки износа не применяются.

Керамическую плитку можно использовать на открытом воздухе во Флориде.

True

  • Керамогранит имеет водопоглощение менее 0,5%, что означает, что его можно укладывать снаружи в местах, где температура колеблется от более 100 градусов летом до менее 32 градусов зимой. Почти не впитывая влаги, плитка не будет трескаться при постоянном расширении и сжатии подложки, в отличие от керамической плитки.
  • Однако в таких местах, как Флорида, где редко бывает отрицательная температура, эта характеристика становится излишней. Вы можете укладывать керамическую плитку из красной массы с водопоглощением менее 6% на открытом воздухе в штате Флорида и в большинстве южных штатов.

Керамическая плитка может быть из красной или белой глины.

True

Керамическая плитка представляет собой смесь глины и других природных материалов. Эти специальные глины добывают из земли, придают им форму, окрашивают и затем обжигают в печах.

Традиционная керамическая плитка может быть окрашена в естественный цвет и оставлена ​​неглазурованной (например, терракота), или она может иметь цветную поверхность или поверхность с особым дизайном, которая может быть покрыта глазурью либо с глянцевой, либо с матовой отделкой. Большая часть керамической плитки имеет белую или красную окраску тела под глазурованным цветным верхним слоем.

В процессе струйной печати рисунок печатается на плитке перед обжигом.

True

На плитку наносят цвета и узоры (например, доски под дерево) так же, как на струйном принтере, и перед обжигом покрывают глазурью.


Learn more