Разное 

Прочность керамогранита: Плитка керамогранитная. Технические характеристики

alexxlab 0 Комментариев

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 температуре стеклования 500°С, однако при температурах стеклования фарфора ожидается его растворение в стекле и участие в образовании 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). Весь этот феномен можно наблюдать на рисунках 6 и 7. Вязкость разрушения в образцах, содержащих псевдобемит, почти вдвое превышает значение 1,2, представленное образцами без псевдобемита, 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. У. М. Карти и У. Сенапати, «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 trade», 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. С. Д. де ла Торре, А. Какицудзи, Х. Миямото и др., «Затравка α -оксидом алюминия для преобразования и уплотнения 45 γ9003, полученного из бемита и δ -оксид алюминия с помощью электроискрового плазменного спекания», Ceramic Transactions , vol. 94, стр. 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.

Красота природы, прочность фарфора

Поделись:

Статья опубликована в: «Плитка под дерево в дизайне интерьера»

Керамическая плитка под дерево, являющаяся частью растущей тенденции, предлагает множество преимуществ по сравнению с традиционным паркетным полом, не теряя при этом теплого, гостеприимного вида исходного материала.

Керамическая плитка с имитацией дерева, продукт, который уже несколько лет является частью растущей тенденции в этом секторе, сочетает в себе привлекательность натурального материала с характеристиками высококачественного промышленного продукта. В рамках этой тенденции вместо традиционного паркета на полах используется керамогранит различных размеров, но с характерным внешним видом дерева. В некоторых случаях этот новый материал даже превосходит саму древесину и предлагает решения, которые превосходят характеристики исходного материала, включая цвета, оттенки, зернистость и эффекты, которых нет в натуральной древесине и которые невозможно воспроизвести в природе.

Но обо всем по порядку. Функциональность, практичность и красота – это характеристики, которые каждый ищет в своем идеальном доме. Но за некоторыми природными материалами, такими как мрамор, камень и дерево, часто трудно ухаживать, а также они очень хрупкие. Благодаря своим внутренним характеристикам керамогранит имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными деревянными полами, сохраняя при этом свой типичный теплый и уютный внешний вид. К ним относятся прочность, устойчивость, долговечность и простота очистки в сочетании с огромным декоративным потенциалом. Керамика с имитацией дерева обладает высокой износостойкостью, что делает ее пригодной для использования в местах с интенсивным движением и идеально подходит для создания сплошных полов по всему дому. В частности, его низкая пористость делает его идеальным для использования во влажных помещениях, таких как ванные комнаты и кухни. Благодаря своим превосходным техническим характеристикам он также может быть успешно использован в наружных пространствах, таких как террасы, балконы и веранды.

Его поверхность не подвержена воздействию солнечных лучей и не требует какой-либо обработки или особого ухода, а версия с противоскользящим покрытием идеально подходит для бассейнов. Все это является причиной того, что керамический паркет является очень популярной альтернативой как среди архитекторов, так и среди конечных пользователей. 9№ 0003

Сила напольных покрытий из керамогранита с имитацией дерева заключается в их способности точно воспроизводить структуру поверхности, текстуру и детали, а также тактильное ощущение натурального дерева. Кроме того, они устойчивы к истиранию и пешеходному движению и бывают самых разных размеров: от небольших полос 7,5×45 см и 11×50 см до 15×90 см, 30×120 см и 20×120 см, 30× Ректифицированная доска 120 см и 40х120 см, а то и 20х180 см и больше. Они бывают даже в размерах и версиях, неизвестных в мире оригинального паркета, таких как новые квадратные размеры от 34×34 см до 90×90 см. Другим важным аспектом с точки зрения устойчивой архитектуры является тот факт, что фарфор является лучшим материалом для использования в сочетании с системой низкотемпературного теплого пола, поскольку его значение теплопроводности обеспечивает отличную работу системы.

И теперь, когда некоторые натуральные породы дерева стали чрезвычайно редкими и больше не используются в строительстве, фарфор с имитацией дерева стал очень экологически чистой альтернативой. Как с гордостью отмечают производители: «Для изготовления вашего пола не было срублено ни одного дерева».

Как мы уже говорили, эстетика керамического паркета иногда даже превосходит эстетику натурального продукта. Например, фарфор доступен в ультрасовременной отделке и цветах, таких как серый, белый и коричневый, узоры на основе состаренного, состаренного и выгоревшего на солнце дерева, а также оригинальный дизайн с эффектом полос. Он воспроизводит внешний вид беленых досок и эффект больших заполненных сучков, зернистости и цветовых вариаций или, альтернативно, древесины, полностью лишенной сучков, чего очень трудно добиться с натуральной древесиной. Некоторые производители предлагают очень оригинальную протравленную отделку, в то время как другие воссоздают привлекательность старой, изношенной древесины, которая была отреставрирована и окрашена.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *