Что такое шамот в керамике

Отличия мертеля и шамотной глины: что выбрать для керамических изделий?

Керамика – одно из древнейших ремесел человечества, которое сегодня используется для создания различных полезных и декоративных изделий. Согласно традиции, для работы с глиной используют два основных материала: мертель и шамотную глину.

Мертель – это вид глины, который получают при помощи высокотемпературного обжига. Его присутствие в глине дает прочность и плотность изделия, а также обеспечивает его сохранность на протяжении всей жизни. Однако, мертель имеет ряд особенностей, которые могут снизить качество керамических изделий.

Шамотная глина – это прессованная порошкообразная масса, которая содержит крупнодисперсную визуальную фактуру. Шамотная глина устойчива к обжигу и имеет более хорошую пластичность, чем мертель. Она также может иметь различные цвета: от бежевого до красновато-коричневого.

Какой материал лучше выбирать для керамических изделий? Чтобы добиться лучших результатов, нужно учитывать цель использования изделия, его размер, форму и стиль, а также подходящую технологию для изготовления.

Что такое мертель и шамотная глина?

Мертель – это глина, прошедшая специальную обработку, в результате которой она приобретает следующие свойства: высокую пластичность, устойчивость к высоким температурам и огнеупорность. Получают ее путем добавления к глине особых добавок, таких как силикат калия и кремнезем. Мертель используется для изготовления материалов, предназначенных для работы в агрессивных средах, например в цементных заводах, промышленных печах и т.д.

Шамотная глина – это глина, содержащая в своем составе дробленый керамический материал (шамот), который придаёт ей следующие свойства: повышенную прочность, устойчивость к механическому воздействию, повышенную термостойкость. Изделия, изготовленные из шамотной глины, обладают хорошей звукопоглощающей способностью, не подвержены коррозии и идеальны для использования в помещениях, где необходимо высокое качество аккустики, например в студиях звукозаписи.

Использование мертеля и шамотной глины зависит от целей изготовления керамических изделий. Если необходимо обеспечить высокую прочность и устойчивость к термическому воздействию, то лучше использовать мертель. Если требуется повысить прочность, улучшить звукопоглощение и защитить изделия от коррозии, то следует выбирать шамотную глину. В любом случае, при правильном применении эти материалы помогут создать качественные керамические изделия, которые будут долго служить и радовать своего обладателя.

Преимущества использования шамотной глины в керамике

1. Прочность и долговечность. Шамотная глина обладает высокой прочностью и долговечностью, что позволяет использовать ее для изготовления керамических изделий, которые не только будут выглядеть красиво, но и прослужат долгое время.

2. Огнеупорность. Шамотная глина способна выдержать высокие температуры без разрушения. Это свойство особенно важно для изготовления керамических изделий, предназначенных для приготовления и хранения пищи.

3. Хорошая термоизоляция. Шамотная глина обладает высокой термоизоляцией, что позволяет использовать ее для изготовления керамических изделий, предназначенных для хранения и переноски горячих и холодных напитков.

4. Устойчивость к коррозии. Шамотная глина не подвержена коррозии и не впитывает влагу, что делает ее идеальным материалом для изготовления керамических изделий, используемых в условиях высокой влажности.

• Таким образом, шамотная глина имеет множество преимуществ перед мертелем:
• Она прочнее и долговечнее;
• Выдерживает высокие температуры и не подвержена коррозии;
• Имеет высокую термоизоляцию и не впитывает влагу.

Преимущества использования мертеля в керамике

Мертель — это глиноземистый материал, который используется в керамической промышленности для создания изделий. Его преимущества включают:

• Высокая прочность. Мертель является одним из самых прочных материалов, что делает его отличным выбором для керамических изделий, которые должны противостоять механическому воздействию.
• Устойчивость к высокой температуре. Мертель отлично сохраняет свои свойства при высоких температурах, поэтому его широко используют для производства керамических изделий, требующих обжига.
• Химическая инертность. Мертель не реагирует с различными веществами и не выделяет вредных веществ, что позволяет использовать его для изготовления посуды и других изделий, которые могут быть в контакте с пищевыми продуктами.
• Повышенная износостойкость. Благодаря своей высокой прочности и устойчивости к температуре, мертель обладает повышенной износостойкостью, что делает его отличным материалом для использования в условиях высокой нагрузки и тяжелых условий эксплуатации.

В целом, использование мертеля в керамике обеспечивает высокую надежность и долговечность изделий, что позволяет добиться отличных результатов при их эксплуатации.

Использование шамотной глины и мертеля в керамических изделиях

Преимущества шамотной глины в керамике

Шамотная глина является одним из основных материалов в керамике благодаря своим сильным связующим свойствам. Большинство керамических изделий, как правило, изготавливаются из смеси шамотной глины с другими материалами, такими как фарфор, каолин и глина.
Использование шамотной глины придает керамическим изделиям особую прочность и позволяет им сохранять свою форму в высокотемпературных условиях. Кроме того, шамотная глина делает поверхность керамических изделий более прочной, устойчивой к царапинам и более термостойкой.

Мертель для керамических изделий

Мертель — это смесь из глины, песка и воды, которая используется для склеивания керамических изделий при производстве керамической посуды, клинкера, облицовочной плитки и других изделий.
Одним из главных преимуществ мертеля является его способность прекрасно склеивать керамические изделия, даже при высоких температурах. Благодаря этому, керамические изделия, склеенные мертелем, обладают прочностью и долговечностью.

Выбор между шамотной глиной и мертелем

При выборе материала для производства керамических изделий, нужно учитывать цель, для которой изделие предназначено. Если требуется изготовить керамические изделия, которые будут находиться в условиях высокой температуры, то следует использовать шамотную глину. Однако, если требуется склеить керамические изделия, то лучше использовать мертель.

• Шамотная глина: обеспечивает прочность, сохранение формы, более термостойкую поверхность
• Мертель: обеспечивает прочное склеивание керамических изделий, долговечность

Изучив свойства шамотной глины и мертеля, можно правильно выбрать материал для конкретного типа керамического изделия и добиться высокого качества продукта.

Как выбрать между мертелем и шамотной глиной?

Керамические изделия получаются из комбинации глины, пигментов и различных добавок. Для того чтобы они имели нужные свойства и долгий срок службы, на стадии производства следует выбирать правильный состав. При этом особое внимание следует уделить выбору материала основы.

Мертель

В качестве основной компоненты керамических изделий в большинстве случаев используется мертель. Это жесткий, плотный материал, прочный, обладающий хорошими термическими свойствами и высокой степенью водонепроницаемости. Если в процессе производства керамического изделия необходимо добиться максимальной прочности и устойчивости, то с выбором мертеля не возникает никаких вопросов.

Шамотная глина

Однако есть определенные случаи, когда использование мертеля не обязательно и можно обойтись шамотной глиной. Это не такой плотный материал, как мертель, но он выдерживает тепловые и химические воздействия, обладает хорошей устойчивостью и прекрасно подходит для создания изделий меньшего размера. Кроме того, шамотная глина обладает прекрасными пластическими свойствами, позволяющими создавать сложные формы изделий. Недостатком является более высокая стоимость по сравнению с мертелем.

• Если нужно создать крупное керамическое изделие, стойкое к перепадам температур и воздействию влаги, то лучше выбрать мертель.
• Если же нужно создать маленькое изделие, в котором нет необходимости использовать мертель, или хочется создать красивый декор в интерьере, то стоит выбрать шамотную глину.

Стоимость и доступность мертеля и шамотной глины

Одним из главных критериев выбора материала для керамических изделий является его стоимость и доступность. Мертель и шамотная глина — доступные и относительно недорогие материалы. Однако, стоит понимать, что их цена может отличаться в зависимости от региона и поставщика.

Мертель — один из самых распространенных материалов для керамики. Его стоимость может несколько различаться в зависимости от состава и марки. К примеру, керамическая мертель с максимальной температурой обжига 1100 градусов Цельсия будет стоить дешевле, чем мертель для керамики, которая выдержит обжиг до 1300 градусов Цельсия.

Шамотная глина несколько дороже мертеля, но при этом она имеет больше преимуществ. Шамотная глина обладает более высокой пластичностью и лучше сохраняет форму после обжига. Однако, стоимость шамотной глины может отличаться в зависимости от качества и производителя.

Что такое шамот в керамике

Шамотные массы, в отличие от тонких, содержат своего рода арматуру — крупные обожженные зерна, которые собственно и являются шамотом. Шамотные зерна позволяют получать изделия, хорошо держащие форму, малочувствительные к сушке и малодеформирующиеся в обжиге.

Основные характеристики.

ЦВЕТ ПОСЛЕ ОБЖИГА зависит от состава массы и может быть любым.

ИНТЕРВАЛ ОБЖИГА указывается как и для всех керамических масс. Важно понимать, что само по себе название «шамот» ничего не гарантирует, так как шамотная крошка и базовая глина могут быть и легкоплавкими, и тугоплавкими.

Вид шамота ПГ-75 при пережоге
(1250°C вместо максимально
допустимой 1150°С).

СОДЕРЖАНИЕ И КРУПНОСТЬ ШАМОТНОЙ КРОШКИ. Обычно содержание шамотной крошки составляет 20-40%, а крупность — от 0,1 до 2 мм. В принципе крошка может быть тонко измельчена и не наблюдаться в массе визуально, в этом случае говорят о тонкомолотых шамотных массах. В них шамот продолжает играть роль отощителя, но усадка немного выше, чем у грубозернистых шамотных масс.

Особенности технологии.

ФОРМОВАНИЕ изделий из шамотной массы производят набивкой в гипсовые формы или вручную всеми известными методами — пласты, жгут, свободное деформирование. При большом желании с шамотом можно работать и на гончарном круге, но ладони будут страдать от грубых зерен. Из шамота хорошо получаются крупные изделия с довольно толстой стенкой, плиты и изразцы выходят ровнее по сравнению с тонкими массами.

СУШКА. Шамотные массы «открыты», т.е. свободно пропускают пары воды, поэтому их сушка происходит в целом спокойнее, чем сушка аналогичных изделий из тонких масс. Однако не надо забывать — стенки шамота толще и требуется много времени, чтобы изделие высохло по всей толщине. Это особенно важно в случае монолитной скульптуры.

ОБЖИГ. Основное, что следует учитывать в обжиге — массу изделия. Нагрев и остывание будут идти медленнее, чем в случае тонкостенных изделий. Очень тяжелые изделия следует обжигать на подсыпке из чистой шамотной крошки для уменьшения усадочного трения изделия о плиту.

Гигантская черепаха отформована и высушена.

ДЕКОРИРОВАНИЕ. Часто выбирают такие способы декорирования, которые подчеркивают естественную зернистую фактуру шамота — затирка цветными составами, небольшой подпыл. При необходимости получения однородных гладких покрытий, например, сплошного слоя глазури, поверхность следует максимально загладить еще на стадии формования, пока шамот влажный. Попытка замывки высохшего изделия приводит к обнажению зерен, что негативно отразится на качестве глазурного покрытия. Глазури лучше наносить на хорошо обожженный утиль: по сравнению с тонкостенными изделиями, шамоту нужно провести больше времени в зоне высоких температур для полного выгорания всех естественных примесей и разложения карбонатов.

При затирке глазурь остается в углублениях, подчеркивая рельеф поверхности.

Известные проблемы и способы их разрешения.

Работа с шамотом вызывает минимум проблем. См. также описание конкретных масс.

Шамотная глина в керамике и ее свойства

Статьи

Одной из разновидностей глины является шамот. Его используют в кладке печей, облицовке каминов, при изготовлении огнеупорных кирпичей, в качестве скрепляющего материала и для декоративного назначения. В состав шамотной глины входит белый каолин, который после обжига приобретает прочность и огнестойкость.

Высокотемпературная обработка превращает глину в материал, свойства прочности которого сравнивают с прочностью горных пород.

Шамотная глина или шамот – это обожженная глина из белого каолина, причем обжиг является обязательным условием изготовления материала, так как при высокой температуре происходит удаление химически связанной воды и материал теряет свою пластичность. Различают цирконовый, корундовый и высокоглиноземистый шамот. Керамисты шамотом называют смесь пластичных глин разного сорта с добавлением зернистой шамотной крошки.

Общие сведения о шамотной глине

Шамот в своем составе содержит гидроалюмосиликаты высокой дисперсии, это группа природных силикатов с наличием кремния и алюминия. Образуется шамот только естественным путем, поэтому он считается природным ископаемым.

Различают морские шамотные глины и материковые глины. Морская глина, как уже понятно по названию, добывается с морского дна. Материковые глины залегают на дне рек и озер. В России есть три крупнейших месторождения шамотной глины: Кыштымское, Астафьевское и Палевское. Локальные месторождения повлекли за собой строительство комбинатов по изготовлению огнеупорных материалов.

Например, Боровичский комбинат огнеупоров Новгородской области использует шамотную глину с собственных карьеров.

Цвет готовой шамотной глины зависит от температуры ее обработки, а цвет начального сырья – от органических примесей и прочих компонентов. Глина без примесей имеет светло-серый оттенок. Встречаются красные, желтые и даже синие цвета. В состав шамота входят следующие элементы:

• кварцевый песок;
• оксид алюминия;
• оксид калия;
• оксид магния;
• оксид кальция;
• оксид железа;
• оксид натрия.

Именно устойчивость к высоким температурам и сделала шамотную глину популярной и востребованной. В керамическом искусстве шамот тоже имеет ряд преимуществ, среди которых такие качества, как экологическая чистота и натуральность, а также прочность.

Для керамиста важным качеством шамота является то, что он не дает усадки при высыхании, а это означает отсутствие трещин, свойственных обычной глине. Срок сушки изделия может продлиться от 10 до 12 суток. На продолжительность данного процесса влияет не только толщина слоя глины, но и влажность окружающего воздуха, а также его температура.

Белая каолиновая глина образуется, благодаря процессу оседания горных пород. Сначала ее обжигают при температуре 1300-1500 градусов, в результате чего она спекается и теряет всю влагу. Каолин становится бурым. Затем его измельчают, а образовавшийся порошок (шамот) добавляют в основную массу для формирования изделий, как отощающую добавку, уменьшающую пластичность и усадку. Чем выше температура обработки, тем больше влаги потеряет материал. По способности поглощать влагу готовый шамот подразделяют на два типа:

1. высокожженные;
2. низкожженные.

Низкожженные шамоты обладают более высоким водопоглощением, то есть они способны впитывать в свои поры большее количество влаги. Водопоглащение выражается в процентах и показывает отношение разности масс сухого и влажного материала к массе сухого материала.

Шамотные глины способны выдерживать температуру до 1800 градусов, при этом сохраняя свои свойства и не разрушаясь. Температура указана условно. Ее более точное значение зависит от концентрации шамота и прочих компонентов. Обычно производители указывают состав глины и приводят детальную инструкцию по замешиванию. Благодаря тому, что у готовых кирпичей и шамотной глины одинаковый коэффициент линейного расширения, рекомендуется использовать эти материалы для кладки.

Такая величина, как влажность, тоже является характеристикой шамотной глины. Необходимо понимать, что более высокая влажность является причиной повышенной пластичности материала, следовательно, повышенной чувствительности к температурным перепадам. Влажность тоже указывает производитель, хотя в его обязанности это и не входит. Отличается глина и зернистостью. При изготовлении кирпичей пользуются мелкозернистым шамотом, а в декоративном искусстве – крупнозернистый.

Технические параметры

Все характеристики шамотной глины нормированы ГОСТ 6137-8. Согласно данным стандартам, к шамоту предъявляются определенные требования:

• Цвет и консистенция (смесь серого цвета, обладает сыпучестью, комки и конгломераты отсутствуют).
• Диаметр зерна (не должен превышать 2 мм).
• Коэффициент поглощения влаги (для высокожженного шамота он составляет 2 – 10%, для низкожженного – до 25%).
• Влажность шамота (не более 5%).
• Температура плавления (лежит в диапазоне от 1550 до 1850 градусов).

Соответствующие указанным требованиям материалы имеют срок годности до 3 лет. Хранить шамот следует в сухой герметичной упаковке.

Получить качественный огнеупорный материал позволяют уникальные свойства белого каолина. Он устойчив к высоким температурам, поэтому может входить в состав любого строительного материала. Шамотная глина может быть использована в качестве основного материала для штукатурки в жилых помещениях. Она пропускает влагу сквозь поры, поэтому отлично сохраняет необходимый для человека микроклимат. Глина с добавлением шамота обладает высокой адгезией, что очень удобно при проведении кладки кирпича.

Изделия из шамотной глины отличаются долговечностью, а сам материал не теряет своих свойств в процессе эксплуатации. К сожалению, как и любой другой материал, шамотная глина обладает и определенными недостатками. Например, ее нельзя назвать доступной, поэтому продукт имеет относительно высокую стоимость. Кроме того, шамотная пыль, попадая в легкие, вызывает такое заболевание, как силикоз. Это профессиональная болезнь сотрудников комбинатов, где производят огнеупорные материалы.

Пластичность

К основным свойствам шамотной глины относят пластичность, огнеупорность, способность к огневой усадке, связующую способность. Некоторые термины требуют дополнительного определения. Под пластичностью подразумевается способность материала изменять свою форму при относительно небольшом воздействии. Это касается лишь увлажненных глин, так как шамотные глины, из которых была удалена влага, практически не подвержены деформации.

Пластичность возникает только когда глина контактирует с водой. Разные сорта глины обладают различными показателями пластичности, так как они зависят от состава минералов и зернистости шамота. При нагревании глины до температуры 150 градусов ее пластичность обратима. Но после дегидратационного процесса нагревание до более высоких температур делает пластичность необратимой. Снизить пластичность можно при помощи специальных добавок – отощителей, содержащих кварц и сухой шамотный песок.

Связующая способность

Связующая способность шамотной глины – показатель, который интересует не только строителей, но и декораторов. Глина способна связывать между собой мелкодисперсионные частицы шамота, которые сами по себе не являются пластичными. Под связностью подразумевается, что для разделения материала на части необходимо прикладывать определенное усилие.

Разведенный глиняный порошок после высыхания образует «сырец». Связующая способность сырца обусловлена пластинчатым строением частиц некоторых компонентов шамотной глины. Если такие компоненты будут присутствовать в других сортах глины, то их связность тоже будет высокой.

Воздушная усадка

Воздушная усадка показывает степень уменьшения объема заготовки после просушки. Она выражена в процентном соотношении к первоначальному объему. Для шамотных глин показатель воздушной усадки варьируется от 5 до 11%. Высокий показатель соответствует пластичным сортам глины. Их также называют «жирными» глинами.

Работать с пластичными сортами глины проще, однако в процессе обжига изделие начинает ужиматься, что приводит к образованию трещин. Сохранить первоначальные параметры без специальных примесей практически невозможно. В глину необходимо добавлять связующие компоненты.

Огневая усадка

Усадка происходит не только в процессе сушки, но и в процессе обжига, поэтому следует обратить внимание еще и на такую характеристику, как огневая усадка. Данный вид усадки объясняется, отнюдь, не испарением влаги, а плавлением глины, то есть некоторые ее соединения при высоких температурах могут плавиться. Жидкая субстанция проникает в поры и пространства между частицами, которые не расплавились. Плотность материала увеличивается, а объем, соответственно, уменьшается.

Весь описанный процесс называют огневой усадкой или усадкой огневого типа. Большое содержание кварцевого шамота позволяет избежать усадки. Дело в том, что кварцевые частица при высокой температуре образуют новые структуры кристаллический решетки увеличенного объема. Усадка и преобразование кристаллов компенсируют друг друга, поэтому объем заготовки практически не изменяется. Логично говорить о полной усадке, обусловленной процессом воздушной и огневой усадки. Для шамотной глины этот показатель не превышает 18%.

Для достижения заданных параметров необходимо рассчитать полную усадку и увеличить размеры заготовки. Усадка глины начинается при температуре 600 градусов и длится достаточно продолжительное время. Завершается монотонная усадка при достижении температуры в 1000 градусов. После этого интенсивность усадки увеличивается, а заготовка перестает изменяться в объеме только при температуре в 1400 градусов.

Температура спекания

Глина спекается в тот момент, когда она перестает впитывать влагу. Температура, при котором происходит указанный процесс, называется температурой спекания и служит одной из характеристик материала. Изделия из шамотной глины спекаются, не деформируясь, при этом сохраняются все огнеупорные свойства.

Огнеупорность

Под огнеупорностью понимают способность глины оставаться в твердом состоянии, то есть, не плавиться, при высоких температурах. Хорошая глина способна выдержать температуру до 1580 градусов. Высокая огнеупорность достигается очищением глины от посторонних примесей. Огнеупорность востребована при кладке печей и каминов.

Шамотная глина используется в качестве связующего материала, но из нее также изготавливаются кирпичи, которыми выкладывается внутренняя поверхность печи. Но такая глина нашла применение и в других отраслях. Она используется для изготовления изразцовых плиток, тигелей, в которых плавят драгоценные металлы, фарфора и фаянса, а также при лепке статуэток и декоративных поделок.

Шамотная глина в керамике

Фактурность глины, ее прочность и эстетичность нашла применение в качестве материала среди дизайнеров. Шамот используют в производстве изразцов, посуды, статуэток и прочих декоративных элементов интерьера. Мастер знает все о свойствах данного материала, поэтому использует примеси, регулируя его пластичность.

В керамике используется самая обычная глина, в которую добавляется сухой шамотный порошок. Доля этого порошка может достигать до 50% от всей массы материала.

Перед созданием изделия мастер подготавливает эскиз, по которому создаются необходимые формы и молды. Для изготовления раствора пользуются следующей схемой:

• Ингредиенты засыпаются в одну емкость в пропорции 6:4 (глина/шамотная крошка).
• Полученная смесь заливается водой и настаивается несколько дней.
• Перемешиванием достигается сметанообразная консистенция.
• Раствор заливается в заранее подготовленную форму или молд.

Некоторые мастера для ускорения застывания добавляют в раствор клей ПВА. Скульптуры и статуэтки изготавливают, нанося материал на проволочный каркас, поэтому глину делают более пластичной. В некоторых случаях добавляется стекловолокно, как скрепляющий наполнитель. Через 3-4 дня после окончания работ начинается этап обжига. До этого момента глина сохла на воздухе.

Готовое изделие из шамота — керамическая плакетка

Предварительная сушка является обязательным этапом, чтобы при обжиге не появлялось на поверхности трещин. Шамот плавно превращается в керамику при температуре 1300 градусов. Важно соблюдать технологию, чтобы получился качественный и экологически чистый продукт.

Что это такое – шамотная глина

Шамотом называют каолиновую глину, которая в процессе производства подвергается термической обработке. Обожженная в печах при 1200-1500 градусов, глина избавляется от лишней влаги и пластичности. Время обжига и температура зависят от формы брикета глины, которую отправляют в печь. После шамотную глину измельчают до мелкого или крупного зерна. В состав шамотной глины входят: кварц, оксиды кальция, натрия, железа, магния и калия.

Преимущества глины

Подверженная высокотемпературному обжигу глина становится огнеупорной и в высохшем виде обладает прочностью камня. Также среди её преимуществ можно назвать: высокие адгезионные свойства, паропроницаемость, надёжность и долгий срок эксплуатации. Шамотная глина является экологически чистым материалом, потому что в ней отсутствуют токсичные примеси.

Применение

Обладая хорошими свойствами и простотой в работе, шамотная глина широко применяется в декоративном искусстве в виде горшков, садовых вазонов, скульптур, кашпо для цветов, колонн. Также применяется в строительстве при отделочных работах в виде фасадной керамической плитки. Керамические изделия, выполненные из шамотной глины очень популярны, они изысканно выглядят, имеют благородный бежевый цвет и привлекательную фактуру. Поэтому многие дизайнеры применяют изделия из шамотной глины в своих проектах считая их универсальным декором, гармонично вписывающимся в интерьер любого стиля.

Этапы изготовления изделий

Процесс изготовления керамических изделий из шамотной глины всегда начинается с эскиза. Далее художник-керамист изготавливает форму, наполняет её глиной и после отправляет на просушку. Сушка изделия происходит в естественных условиях долгое время. Этот технологический процесс очень важен, так как только хорошо просушенное изделие не изменит свою геометрическую форму в готовом виде. После по необходимости изделие декорируют, наносят глазуровку и далее производят завершающий этап – это высокотемпературный обжиг.