Реологічні характеристики ангобних покриттів для керамічної цегли
Loading...
Date
2024
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара
Abstract
UKR: У даній роботі розглянуті реологічні особливості ангобних покриттів, які наносять на лицьові поверхні керамічних виробів у вигляді рідких суспензій – шлікерів. За умови правильного вибору реологічних параметрів, ангобне покриття добре узгоджується з керамічною основою та після випалу дозволяє підвищити естетичні та експлуатаційні властивості цегли. Сформульовані основні вимоги до реологічних параметрів ангобних суспензій, призначених для нанесення на керамічну цеглу. Це дозволить уникнути таких видів браку, як розтріскування та відколювання покриття, оголення поверхні виробу, утворення краторів та цяток. Встановлено вплив мінералогічного та гранулометричного складу ангобних суспензій на їх седиментаційні характеристики. Шлікери, що мають не менше 70 мас.% часток розміром до 10 мкм мають високу седиментаційну стійкість. Водночас вміст фракцій розміром 10–60 мкм може сягати до 30 мас.% без ознак розшарування суспензії. Такий фракційний склад може бути досягнутий за вмісту глинистого матеріалу не менше 65 мас.%. Побудована графічна модель, яка відображає одночасний вплив вмісту глини, води та дефлокулюючої добавки (реотану) на текучість ангобних шлікерів. Дана модель дозволяє оперативно регулювати реологію ангобних суспензій під час зміни одного чи декількох факторів системи. Для одержання ангобного шлікеру заданої текучості із вмістом 65 мас.% глини, його вологість має становити 43–43.5 мас.%, а кількість реотану – 0.21 мас.%. За таких параметрів ангобний шлікер має текучість 14–17 с, високу седиментаційну стійкість, добру покривну здатність, а нанесене покриття – високу адгезійну міцність. Після випалу на поверхні зразків керамічної цегли отримано покриття товщиною 140–180 мкм, з твердістю за шкалою Мооса більше 7, без ознак будь-яких дефектів. Результати досліджень можуть бути застосовані в розробці ангобів та глазурей у виробництві керамічної цегли та плиток.
ENG: This work discusses the rheological features of engobe coatings for ceramic brick. With the correct choice of rheological parameters, the engobe coating is well matched to the ceramic base andallows to improve the aesthetic and operational properties of the brick. The requirements for the rheological parameters of engobe suspensions are formulated. This will help to avoid such defects as cracking and chipping of the coating, exposure of the product surface, formation of craters and specks. The influence of the mineralogical and particle size distribution of suspensions on their sedimentation resistance has been determined. The suspensions containing at least 70 wt.% of particles up to 10 μm have high sedimentation resistance. At the same time, the content of fractions with a size of 10–60 μm can reach up to 30 wt% without signs of suspension stratification. These can be achieved with a clay content of at least 65 wt%. A graphical model has been developed that reflects the simultaneous effect of clay, water and deflocculant (rheotane) on the fluidity of engobe suspensions. This model allows egulate the rheology of engobe suspensions when one or more factors change. To achieve a fluidity engobe suspension containing 65 wt% clay, its moisture content should be 43–43.5 wt% and the amount of rheotane should be 0.21 wt%. With such parameters, the suspension has high sedimentation resistance, a fluidity of 14–17 s, good coating ability and high adhesive strength of the coating. After firing, a coating with a thickness of 140–180 microns, with a Mohs hardness of more than 7, and no signs of any defects, was obtained on the surface of ceramic brick samples. The research results can be applied to the development of engobes and glazes in the production of ceramic bricks and tiles.
ENG: This work discusses the rheological features of engobe coatings for ceramic brick. With the correct choice of rheological parameters, the engobe coating is well matched to the ceramic base andallows to improve the aesthetic and operational properties of the brick. The requirements for the rheological parameters of engobe suspensions are formulated. This will help to avoid such defects as cracking and chipping of the coating, exposure of the product surface, formation of craters and specks. The influence of the mineralogical and particle size distribution of suspensions on their sedimentation resistance has been determined. The suspensions containing at least 70 wt.% of particles up to 10 μm have high sedimentation resistance. At the same time, the content of fractions with a size of 10–60 μm can reach up to 30 wt% without signs of suspension stratification. These can be achieved with a clay content of at least 65 wt%. A graphical model has been developed that reflects the simultaneous effect of clay, water and deflocculant (rheotane) on the fluidity of engobe suspensions. This model allows egulate the rheology of engobe suspensions when one or more factors change. To achieve a fluidity engobe suspension containing 65 wt% clay, its moisture content should be 43–43.5 wt% and the amount of rheotane should be 0.21 wt%. With such parameters, the suspension has high sedimentation resistance, a fluidity of 14–17 s, good coating ability and high adhesive strength of the coating. After firing, a coating with a thickness of 140–180 microns, with a Mohs hardness of more than 7, and no signs of any defects, was obtained on the surface of ceramic brick samples. The research results can be applied to the development of engobes and glazes in the production of ceramic bricks and tiles.
Description
О. Хоменко: ORCID 0000-0002-3753-3033
Keywords
керамічна цегла, ангоб, суспензія, седиментація, текучість, дисперсність, ceramic brick, engobe, suspension, sedimentation, fluidity, dispersion, КХТКСтаБМ УДХТУ
Citation
Хоменко О. С. Реологічні характеристики ангобних покриттів для керамічної цегли. Journal of Chemistry and Technologies. 2024. Vol. 32, No. 3. P. 740 – 751. DOI: 10.15421/jchemtech.v32i3.301951.