1 / 31

ZÁKLADY SKLÁŘSKÝCH A KERAMICKÝCH TECHNOLOGIÍ

ZÁKLADY SKLÁŘSKÝCH A KERAMICKÝCH TECHNOLOGIÍ. Semestr: 5 Rozsah: 2 / 1 Vyučující: Prof. Ing. Josef Matoušek DrSc Předmět navazuje na: Anorganická chemie, Chemie a fyzika pevných látek, Fyzikální chemie, Chemické inženýrství, Chemie anorganických materiálů.

alisa
Download Presentation

ZÁKLADY SKLÁŘSKÝCH A KERAMICKÝCH TECHNOLOGIÍ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ZÁKLADY SKLÁŘSKÝCH A KERAMICKÝCH TECHNOLOGIÍ Semestr: 5 Rozsah: 2 / 1 Vyučující: Prof. Ing. Josef Matoušek DrSc Předmět navazuje na: Anorganická chemie, Chemie a fyzika pevných látek, Fyzikální chemie, Chemické inženýrství, Chemie anorganických materiálů. Kontrola studia: ústní zkouška Doporučená literatura: Hlaváč J.: Základy technologiesilikátů, SNTL – ALFA , Praha 1988 Hanykýř V., Kutzendörfer J.: Technologie keramiky, VEGA, Praha 2000 Fanderlik I.: Vlastnosti skel, INFORMATORIUM, Praha 1996 Shelby J.A.: Introduction to glass science and technology, The Royal Society of Chemistry, Cambridge 1997 Rao C.N.R.: Chemistry of advanced materials, Blackwell Sci.Pub., Oxford 1993

  2. Obsah předmětu: • Anorganické nekovové materiály – základní typy a jejich charakteristika • Základní látky a systémy, skelný a krystalický stav • Základy technologie anorganických skel – suroviny, tavení, tvarování, chlazení • Hlavní typy anorganických skel a jejich vlastnosti • Sklokeramické materiály, princip výroby, typy a vlastnosti • Struktura, fázové složení a vlastnosti keramických materiálů • Základy technologie keramických materiálů • Hlavní typy keramických materiálů a jejich vlastnosti • Keramika na bázi oxidů, karbidů a nitridů, konstrukční keramika • Anorganické nekovové povrchové vrstvy • Anorganické nekovové biomateriály • Žárovzdorné materiály – typy a vlastnosti • Základy technologie anorganických pojiv, mechanismy tuhnutí a tvrdnutí • Hlavní typy anorganických pojiv a jejich vlastnosti

  3. MATERIÁLY ANORGANICKÉ ORGANICKÉ KOMPOSITNÍ (POLYMERNÍ) KOVOVÉ NEKOVOVÉ MAKROKOMPOSITNÍ Anorganická skla NANOKOMPOSITNÍ Keramické materiály (molekulární komposity - Sklokeramické materiály Ormocery, Ormosily) Anorganická pojiva Monokrystalické materiály Povrchové vrstvy a povlaky

  4. HISTORICKY DOLOŽENÝ VÝVOJ SKLA A KERAMIKY • První hliněné nádoby 7 000 A.C. Turecko, Blízký východ • Hrnčířské výrobky 6 000 Blízký východ • Pálené cihly 4 000 Mesopotamie • Skleněné ozdoby 2 500 Egypt • Foukání skla 100 Syrie HISTORIE VÝROBY KOVŮ • Objev výroby mědi z roztavené rudy 6 000 A.C. Anatolie • Těžba rudy a výroba mědi 4 000 Egypt • Objev bronzu (90 Cu, 10 Sn) 3 600 Střední východ • Výroba železa 1 400 Malá Asie • výroba oceli 100 Evropa(Keltové)

  5. ANM – SCHEMA VÝROBY tavení – čeření – tvarování – chlazení - SKLO tvarování – sušení – výpal – chlazení - KERAMIKA pálení – chlazení – mletí - CEMENTY SUROVINYtavení – tvarování – řízená krystalizace -SKLOKERAMIKA tavení krystalizace - MONOKRYSTALY rozpouštění

  6. SUROVINY Křemičité: • SiO2 - křišťál , křemence ( 0,x % Fe2O3, Al2O3, resp. CaO ) • - křemičité písky • Křemičitany-živce KAlSi3O8(ortoklas), NaAlSi3O8(albit), CaAl2Si2O8 (anortit) • -         pegmatity ( živce + SiO2) • -         wolastonit (CaSiO3) • -         silimanit (Al2O3.SiO2) • -         zirkon (ZrO.SiO2) • -         mastek (3MgO.4SiO2.H2O) • Jílové zeminy(kaolin, jíly, hlíny) • Kaolinitické (kaolinit Al2O3 . 2SiO2 . 2H2O), • montmorilonitické ( montmorinolit Al2O3 . 4SiO2 . H2O)

  7. VÁPENATÉ a HOŘEČNATÉ • Vápenec (CaCO3), dolomit (CaCO3.MgCO3), magnezit (MgCO3), • sádrovec (CaSO4.2H2O) • HLINITÉ • Hydrát hlinitý, oxid hlinitý, přírodní a syntetický korund • Živce, kaolin, znělec, čedič • BORITÉ • Syntetické – kyselina boritá (H3BO3), borax (Na2B4O7 penta a dekahydrát) • Přírodní - rasorit a colemanit • ALKALICKÉ • Sodné – soda, hydroxid sodný, sulfát – Na2SO4, ledek sodný, chlorid sodný • Draselné - potaš (K2CO3), ledek draselný, hydroxid draselný • Lithné - přírodní minerály spodumen, petolit, lepidolit - syntetické ( Li2CO3, LiNO3)

  8. ZÁKLADNÍ LÁTKY - OXIDY Oxid křemičitý: polymorfismus, charakter a teploty přeměny, stechiometrie, tavení, vypařování, sklotvornost Oxid titaničitý: modifikace, příprava, vlastnosti, fotoaktivita Oxid boritý: příprava, vlastnosti Oxid hlinitý: výroba, polyformismus, kalcinace, vlastnosti Oxid zirkoničitý: modifikace, vlastnosti

  9. Oxid titaničitý: polymorfismus,použití

  10. TiO2 Přírodní suroviny: anatas, brookit (TiO2+ příměsi), rutil (TiO2), ilmentit (FeTiO3) Technická výroba: H2SO4 OH- T FeTiO3 → FeSO4 + TiO(OH)2 → Ti(OH)4 → TiO2 Fázové přeměny: 800°C 1040°C anatas (tetrag.) → brookit (romb.) → rutil (tetrag.) vzduch, 1843°C rutil → tavenina kyslík, 1900°C → anatas, brookit – metastabilní, stálé jen s příměsemi Další oxidy: TiO2-x (změna barvy), Ti2O3, TiO, Ti2O

  11. B2O3 Skelný (samovolně nekrystalizuje), hygroskopický T cca 200°C H3BO3→ HBO2 → tavenina T 740 °C Na2B4O7 . 10 H2O → Na2B4O7 . 5 H2O → tavení

  12. Al2O3 výroba hydroxidu a oxidu hlinitého polyformismus vysokoteplotní kalcinace požadavky pro výrobu keramiky

More Related