Урок - лекція ,, Керамічні матеріали їх властивості "

ВСЕУКРАЇНСЬКА  ЦЕНТРАЛЬНА СПІЛКА  СПОЖИВЧИХ  ТОВАРИСТВ УКРАЇНИ

( УКРКООПСПІЛКА )

Тернопільський кооперативний торгівельно-економічний коледж

Спеціальність: 022 «Дизайн»              Курс II

Дисципліна: «Матеріалознавство»

Лекція 3

РОЗДІЛ ІІ Будівельні матеріали: склад, структура, властивості.

Тема лекції 3. Керамічні матеріали їх властивості.

Навчальна мета: Розкрити поняття кераміки та її отримання,ознайомлення з загальними властивостями кераміки та керамічних виробів..

Виховна мета: Формувати якості особистості студентів та пізнавальний інтерес; показати значення теми для формулювання дизайнерського рішення.

Розвивальна мета: Спонукати до пізнавальної, наукової, творчої діяльності; розвивати самостійність та творче мислення.

Методична мета: Використання презентації на занятті як засобу активізації процесу навчання.

План

1.   Загальні відомості та класифікація керамічних матеріалів.
2.   Сировина та особливості отримання керамічних матеріалів.
3.   Переваги та недоліки керамічних матеріалів.

Технічні засоби навчання:

•    Інтерактивна дошка
•    Мультимедійний проектор
•    Персональний комп’ютер

Наочність:

•    Тематична презентація в Power Point.
•    Опорний конспект до лекції №3

Міждисциплінарні зв’язки:

Забезпечувані: Художнє проектування, макетування та робота в матеріалі, комп’ютерне проектування, основи проектної графіки.

Забезпечуючі: Кольорознавство, основи композиції, основи теорії дизайну. 

Література

1. Арзамасов Б.Н. и др. Материаловедение. - М., 2003.
2. К.К.Пушкарьова, Матеріалознавство – Київ : Ліра – к 2015
3. Матеріалознавство для архітекторів та дизайнерів : Навч. посіб. / К.К.Пушкарьова, М.О.Кочевих. – Київ : Видавництво Ліра-К, 2019.
4. Строительные материалы: Справочник /Фокин Г.С., Кондращенко Е.В. - Харьков: АЛЕФ ИнфоТрейд, 2015.
5. Інтернет джерала.

Викладач _________ М.П.Шелінгович

1.                    Загальні відомості та класифікація керамічних матеріалів.

Керамічні матеріали – найстародавніші з усіх штучних кам’яних матеріалів, вік яких понад 5000 років.

Керамічні матеріали – це матеріали та вироби, які одержують формуванням, сушінням та випалюванням глинистої сировини з різними добавками або без них.

Кераміка – це матеріали отриманні спіканням неметалевих порошків природнього або штучного походження.

Сучасну кераміку поділяють на:

• конструкційну( цегла, цегляні блоки);
• декоративну ( облицювальні вироби, плити для зовнішнього та внутрішнього застосування);
• функціональну ( спеціальні керамічні матеріали з електричними,  магнітними, оптичними і теплофізичними властивостями).

      Залежно від технологій, складу глинистих мас, режимів випалювання та прийомів декорування, а також від типу отриманого матеріалу, будівельну кераміку поділяють на теракотову, майоліку, шамот, клінкер, фаянс, фарфор.

      Теракота – однотонний, пористий неглазурований, природно пофарбований керамічний матеріал або  виріб, що характеризується кольором від світло – кремового до червоно коричневого ( лицьова цегла, облицювальна плитка, кахлі)

    Майоліка – пористий керамічний матеріал, отриманий із використанням білої глини, покритий не прозорою глазур’ю(малі архітектурні форми, кахлі, декоративні плитки )

      Шамотні вироби – керамічні матеріали щорсткої зернистої структури, які складаються з вогнетривкої глини та шамотного порошку. Після випалювання вироби мають кольорову гаму від світло – жовтого до світло – коричневого        ( облицювальна плитка, елементи декору).

     Клінкер – матеріал, отриманий на основі вогнетривкої глини, випаленої при високій температурі до спікання з утворенням щільного, міцного, морозостійкого, довговічного черепка ( цегла для облицювання цоколів і фасадів, дорожня цегла, плитка для підлоги).

     Фаянс – пористий керамічний матеріал білого кольору вкритий шаром прозорої глазурі ( глазурована біла та кольорова плитка, санітарно технічні вироби).

    Фарфор – щільний спечений керамічний матеріал, прозорий у тонкому шарі, відрізняється низьким водопоглинанням, високою міцність, термо – і хімічно стійкістю ( облицювальна плитка, посуд, санітарно – технічні вироби).

За призначенням керамічні вироби поділяються на:

• стінові ( цегла, порожнисті камені )
• покрівельні ( черепиця );
• елементи перекриттів;
• вироби для облицювання фасадів;
• вироби для внутрішнього облицювання;
• теплоізоляційні вироби;
• вироби для підлог і дорожніх покриттів;
• санітарно – технічні вироби.

2.                    Сировина та особливості отримання керамічних матеріалів.

Основною  сировиною будівельної кераміки є глинисті погоди ( глини, суглинки, глинисті сланці), які забезпечують одержання пластичної, здатної до формування маси, після випалювання якої утворюється міцний водостійкий черепок.

Глина – це полімерна осадова порода, що утворилася внаслідок вивітрювання та виверження гірських порід.

Основними технологічними властивостями глини є:

• Пластичність – це здатність здатність глини у зволоженому стані приймати будь – яку форму.
• В’яжуча здатність – це здатність зв’язувати частинки керамічної маси.
• Усадка – це зменшення розмірів та об’єму виробів в процесі сушіння та випалювання.

       Сировину для керамічних виробів видобувають у кар’єрах. Приготування керамічної маси включає подрібнення сировини, введення спеціальних добавок, зволоження, змішування компонентів до одержання однорідної маси, придатної для формування.

      Проміжною операцією технологічного процесу є сушіння, яке необхідне для надання виробу механічної міцності і підготовки його до випалювання.

        Сушіння – це складний процес, пов'язаний із випаровуванням вологи із сировини для зменшення деформацій та усадки під час випалювання виробів.

        Випалювання – це завершальний етап виготовлення керамічних виробів, а також є визначальним етапом технології, оскільки дефекти які виникають на цій стадії є непоправні. Випалювання керамічних виробів відбувається при температурі дів  900 до 1100 ºС

      Також є декоративне випалювання – здійснюється для закріплення розпису надглазурними фарбами. Його використовують при виробництві  декоративних елементів, які використовуються на основі фонової плитки, яка була випалена один або два рази. Кількість випалювання виробу залежить від складності орнаменту та складу використаних матеріалів.

3.                    Переваги та недоліки керамічних матеріалів.

Кераміка характеризується багатофункціональністю. Універсальність властивостей та широкий асортимент дають змогу використовувати керамічні вироби  у найрізноманітніших конструкціях будівель і споруд.

     Цегляний будинок із черепичним дахом є символом затишку та надійності.

     Кераміка має високий показник морозостійкості, дозволяється вважати кераміку довговічним матеріалом.

     Керамічні вироби мають високий відсоток комфортності та розкішності.

     Порівняно з іншими кам’яними матеріалами, керамічні характеризуються досить   низькою теплопровідністю та високою теплоємкістю. Це означає що взимку цегляні будівлі нагріваються швидше  і довше зберігають тепло, а влітку чинять опір проник неню тепла у приміщення.

      Широкий асортимент палітри кольорів і форм керамічних виробів, досягається за допомогою різних прийомів декорування.

      Кераміка є не токсичним продуктом, безпечним для людини та навколишнього середовища.

      При контакті з вогнем кераміка не піддається руйнуванню, не підтримує горіння,не виділяє шкідливих речовин, забезпечує додатковий захист та перешкоджає розповсюдженню вогню.

     Керамічні матеріали мають низьку електропровідність, корозійно – стійкі.

     Легка доступність сировини, економічна вигідність у покупці та практичність у використанні.

 Недоліки кераміки:

• крихкість;
• енергоємне виробництво;
• вироби є дрібно штучними;
• висока трудомісткість
• низький фінансовий рівень доходів.
•  

Контрольні запитання

1.                    Що таке кераміка ?
2.                    Які матеріали називають керамічними?
3.                    На які види поділяється сучасна кераміка?
4.                    На які види поділяється кераміка в залежності від технології виробництва?
5.                    Що таке глина, в чому полягає її особливість ?
6.                    Назвіть основні технологічні властивості глини.
7.                    Що таке сушіння ?
8.                    Що таке випалювання ?
9.                    Перелічіть основні переваги кераміки та керамічних виробів.
10.                Назвіть недоліки керамічних виробів та кераміки в цілому.