Как правильно работать с керамической массой. Технология изготовления металлокерамической коронки Задания для самоконтроля и самокоррекции

Металлокерамика - технологическое объединение двух материалов - металлического сплава и стоматологического фарфора или ситалла, - в котором первый служит каркасом, основой, а фарфор или ситалл - облицовкой.

Достоинства таких протезов очевидны, т.к. они сочетают в себе пре­имущества цельнолитых протезов перед штампованно-паяными (точность изготовления, прочность, отсутствие припоя и др.), а также

вы­сокие эсте­тические и оптимальные токсикологические свойства фар­фора.

Эстетические свойства комбинированного протеза определяются качеством керамической облицовки.

Облицовка - покрытие поверхности изделия природным или искусст­венным материалом, отличающимся эксплуатационными (защитными) и декоративными качествами.

В стоматологии облицовка протезов выполняет несколько целей - мас­кирование и изоляцию каркаса зубного протеза и, самое главное, имити­рование твердых тканей естественных зубов.

Материалы для облицовки . Долговечность сохранения эстетических свойств протеза зависит от надежности соединения облицовки с метал­ли­ческим каркасом и способности материала облицовки сохранять пер­вона­чальный цвет и основные физико-химические свойства при функциони­ровании в условиях полости рта. Исходя из этих определяю­щих положе­ний можно перечислить следующиеосновные требования к материалам для облицовки:

отсутствие токсичности

наличие комплекса физико-механических показателей (прочность при изгибе, сжатии, ударестойкость к стиранию и др.)

способность к окрашиванию в цвета, имитирующие окраску твердых тканей зуба

прочность адгезионного соединения с материалом каркаса протеза

способность сохранять адгезионное соединение при высокой влажности, температурных колебаниях и жевательных нагрузках

обеспечение оптимальных эстетических свойств конструкции

коэффициенты термического расширения металла и облицовочного ма­териала должны быть близки друг к другу

простота приготовления, нанесения и обжига

наличие большого рабочего интервала использования (возможность использовать массу через несколько часов после ее приготовления).

Высокая твердость и износостойкость, уникальная водостойкость и пре­красные эстетические свойства позволяют считать керамику опти­маль­ным облицовочным материалом.

Практически создание фарфоровой массы для металлокерамики заклю­чало в себе разработку не менее трех масс (грунтовой, дентинной и эма­левой), каждая из которых имела свои особенности в составе и техноло­гии.

Основные компоненты керамических масс ips-Классик фирмы «Ивоклар» (Лихтеншпейн)

Температура обжига распространенных фарфоровых масс для металло­керамики не превышает 980С. Она значительно ниже точки плавления применяемых сплавов (1100 - 1300С).

Фарфоровое покрытие выполняется многослойным и состоит из:

 непрозрачной грунтовой массы (толщиной 0,2 - 0,3 мм), маскирующей металлический каркас и обеспечивающий прочную связь фарфора с по­верхностью сплава (для повышения прочности сцепления и замутнения в грунтовую массу вводят ряд добавок). Эта масса обладает флюорес­ци­рующим эффектом и может быть стандартно или интенсивно окра­шена;

 полупрозрачного дентинного слоя (толщиной 0,65 - 0,8 мм);

 прозрачного слоя, имитирующего режущий край зуба.

Флюоресценция - один из видов люминесценции - явление свечения не­которых веществ при попадании на них световых лучей. При этом тела испускают лучи другого цвета.

В современные керамические материалы, кроме того, вкючаются так называемые краевые или плечевые массы для формирования края ко­ронки.

Все многообразие стоматологических фарфоровых масс можно классифицировать по самым разным признакам.

По назначению:

а) только для облицовки цельнолитых каркасов металлических про­те­зов (например, массаIPS-Классик фирмы «Ивоклар», Лихтенштейн;

массы фирмы «Вита», Германия и др.);

б) только для изготовления цельнокерамических (безметалловых) одиночных несъемных протезов (например, массы Витадур, ВитадурN,NBK1000, ОРС и его последующая модификация Оптэк; Хай-Ке­рам и его последующая модификация Ин-Керам на основе оксида алюминия);

в) для облицовки цельнолитых каркасов металлических протезов и для изготовления цельнокерамических (безметалловых) одиночных несъемных протезов (например масса Дуцерам фирмы «Дуцера», Гер­мания).

По комплектации в наборе могут быть представлены:

а) в виде порошка, расфасованного в емкости (бутылочки, банки) и требующего последующего замешивания с жидкостью, т.е. в форме «полуфабриката»;

б) готовыми к применению - в виде пасты, расфасованной в специаль­ные шприцы-контейнеры.

3. По оптическим и прочностным физико-механическим показате­лям :

а) различные виды керамических коронок (алюмофарфоры, литые ке­рамические) обладают лучшими, чем металлокерамические, эстетиче­скими свойствами, но требуют более радикальной подготовки;

б) сравнение прочности цельнокерамических коронок, изготовленных из алюмооксидного фарфора, керамического материала Церестор , и литых коронок из материалаДикор, а также начало образования тре­щин в коронках изЦерестор происходит приблизительно при одина­ковых нагрузках. На основании этого можно сделать вывод об отсутст­вии преимуществ цельнокерамических коронок из Дикор перед обыч­ными алюмооксидными коронками;

в) исследованиями прочности при изгибе различных фарфоровых масс установлено, что этот показатель для фарфоровых масс различен:

 для обычных грунтовых фарфоров - 110 МПа;

 для алюмооксидных (NBK1000, Витадур- N ) - 116 МПа;

 для высоко глиноземистых фарфоров (Вита Хай-Керам иЦерестор) - 150 МПа;

 для стеклокерамического литьевого материала Дикор - 240 МПа;

г) средний размер пор у стеклокерамического материала Дикор составляет 1 мкм, у остальных выше названных материалов - 10 мкм. При этом их количество на 1 мм 2 площади различно - от 36 для обыч­ных грунтовых фарфоров до 4367 дляЦерестора.

Керамические массы - смеси различных глин, каолинов и многих других минералов. Массы являются основой любого керамического изделия и определяют практически все его свойства.

Часто пластичные керамические массы называют просто "глинами", пластичные массы, содержащие крупную крошку - "шамотами", массы в жидком виде - "шликером", и, наконец, массы в сухом виде - "порошком".

Выбор массы зависит от вида изделия, техники формования и декорирования, условий обжига. При наличии в мастерской массоприготовительного оборудования возможна корректировка формовочных, сушильных, обжиговых свойств любой массы, а также составление собственных рецептур на базе имеющихся масс и исходных материалов. Желательно иметь глиномялку, в идеале с вакуумированием. Хорошим подспорьем является устройство для роспуска в воде сухих или пластичных материалов. Полный набор оборудования включает шаровые мельницы, фильтр-пресс, вакуумную глиномялку, устройства для роспуска, а также перемешивания и хранения жидких масс. К этому надо добавить небольшой склад для хранения пластичных комовых глин, каолинов, кварцевого песка, полевошпатовых и нефелин-сиенитовых порошков, электролитов.

Основные характеристики глиняных масс.

Глины и литейные массы имеют множество характеристик. Некоторые важны для формования изделий, некоторые - для получения требуемых свойств конечного изделия, есть и такие, которые носят "скрытый" характер и проявляют себя в особых случаях или через большое время.

Интервал обжига - эта характеристика важна, если в производстве существуют ограничения на температуру обжига. Минимальная температура это такая, ниже которой заведомо не получится прочный черепок. Ниже нижней температуры обжиг может быть проведен только в "образовательных" целях, например, в детской студии. Максимальная температура - такая температура, выше которой начинается заметная деформация изделия, вспучивание и т.п. явления.

Цвет черепка - цвет после обжига (исходная глина часто бывает другого цвета). Терракоту изготавливают исключительно из красножгущихся глин, майолику - из красно-, светло- и беложгущихся глин, фаянс и фарфор - только из беложгущихся глин, для каменных изделий цвет черепка не имеет значения.

Фактура черепка . Т.н."глины" обычно имеют ровную гладкую поверхность, "шамоты" - гладкую или зернистую. Бывают массы, поверхность которых после обжига напоминает песчаник, мрамор, гранит. Некоторые массы допускают лощение.

Техника формования . Есть глины, чрезвычайно удобные для лепки, или для формования на гончарном круге, или для набивки толстостенных изделий. Различия здесь во многом условны и определяются опытом. Шликеры (литейные массы) пригодны исключительно для литья в гипсовые формы.

Водопоглощение (плотность черепка) - числовая характеристика, указывающая на количество открытых пор в обожженном черепке. Чем меньше водопоглощение, тем плотнее и прочнее черепок. Фарфоровый черепок должен иметь водопоглощение точно меньше 1%. Такой же плотной обязана быть каменная масса. Крайне редко встречается водопоглощение свыше 20%, допустимое для декоративной майолики.

Усадка . Уменьшение размеров изделия в процессе сушки (воздушная усадка) и обжига (огневая усадка). Чем меньше усадка, тем меньше вероятность деформации изделия. Шамотные массы имеют, как правило, небольшую усадку.

Отношение к сушке . Тонкие массы, содержащие в составе значительные количества глины, затрудняют выход паров воды из толщи отформованного изделия, часто имеют большую воздушную усадку. Такие массы чувствительны к режиму сушки. Тощие массы легче пропускают воду, меньше усаживаются, поэтому менее чувствительны к сушке. Легче всего переносят сушку шамотные массы, из них можно формовать изделия с толстыми стенками.

Морозостойкость . Эта характеристика относится к изделию в целом. Многие массы морозостойки сами по себе, но глазури на них могут начать шелушиться через 2-3 зимы.

Коэффициент термического расширения (КТР) характеризует относительное расширение при нагреве на 1 градус. Важен не сам КТР, а его соотношение с КТР глазури. Большинство глазурей будет выходить без цека, если КТР черепка составляет 60-65 х 10 -7 (на 10 в минус седьмой степени). КТР определяется составом массы и условиями ее обжига.

Особенности технологии глиняных масс.

Технология изготовления изделий сводится к четырем основным операциям: ФОРМОВАНИЕ, СУШКА, ДЕКОРИРОВАНИЕ, ОБЖИГ.

Формование . Изделия получают из масс пластическим формованием, шликерным литьем, прессованием. К первому варианту относятся лепка, набивка, раскатка на станках с шаблоном, вытягивание на гончарном круге. Если масса хорошо подходит для какого-то одного способа формования, ее обычно так и называют: "гончарная глина", "глина для лепки", "шамот для набивки". Однако практически любая масса может быть отформована любым способом при наличии у форматора достаточного опыта. Многие массы могут быть скорректированы по составу. Например, для улучшения пластичности можно ввести 3-10% комовой глины, для уменьшения деформации и улучшения сушильных свойств - шамотную крошку.

Сушка . Ответственная операция. Главное требование к сушке - равномерность. Т.е. все участки изделия должны высыхать с одинаковой скоростью. При необходимости быстросохнущие тонкие кромки следует изолировать от потоков воздуха (укрывать тряпками, полиэтиленом). Чем быстрее сушка, тем меньше усадка. Чем толще стенки изделия, тем дольше они будут высыхать: если 1 см высыхает за 2 дня, то 2 см - за 4 дня, а 3 см - за 9 дней. Крупные тяжелые изделия нужно сушить на бомзах.

Декорирование . На сухое (или утильное) изделие наносят керамические краски, глазурь и т.п. декорирующие материалы. См. соответствующие разделы.

Обжиг . Обжиг сырого изделия проводят за 5-20 часов, обычно за 8-12 часов до максимальной температуры. Важно, чтобы начало обжига было достаточно медленным во избежание взрыва изделия выделяющимися парами воды. Хорошее начало - до 200 градусов за 2-3 часа. Далее обычный темп нагрева составляет 1-3 градуса в минуту до конечной температуры.

Известные проблемы и способы их разрешения.

Общим проблемам, возникающим при работе с массами, посвящены многие книги по дефектам керамики. Специфические проблемы описаны в каждом соответствующем описании.

Требования безопасности.

1 . Главная опасность, о которой часто забывают: пыль. Проводите регулярную влажную уборку рабочего места, чаще стирайте рабочую одежду, при работе с сухими (высохшими) массами пользуйтесь респиратором.

2 . Многие литейные массы содержат в небольших количествах жидкое стекло и кальцинированную соду и поэтому могут вызывать аллергическую реакцию кожи рук при длительных контактах. Пользуйтесь резиновыми перчатками, защитным силиконовым кремом.

3 . В процессе обжига некоторые массы могут выделять газы, образующиеся при сгорании органических примесей, пиритов и т.п. В этом случае обжиг следует проводить в хорошо вентилируемом помещении или в печах, оснащенных системой вентиляции.

4 . ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Керамические массы не имеют никакого отношения к так называемым лечебным глинам. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КЕРАМИЧЕСКИХ МАСС В "ЛЕЧЕБНЫХ" ЦЕЛЯХ НЕДОПУСТИМО И ОПАСНО ДЛЯ ВАШЕГО ЗДОРОВЬЯ!

Форма поставок.

Пластичные массы поставляются в виде валюшек, пластов весом 1 - 20 кг, обернутых в полиэтиленовую пленку. Литейные массы - в готовом виде (шликер), иногда в виде порошка.

Пояснения к таблицам соответствия керамических масс и базовых глазурей

Таблицы соответствия керамических масс и базовых глазурей – составлены по результатам исследования более 350 образцов, изготовленных из масс и глазурей в различных комбинациях.

В шапке таблицы по горизонтали информация о керамических массах – марка, название, интервал обжига, коэффициент термического расширения (КТР) – средний для температурного интервала 25-600°С. Также указано содержание оксидов марганца MnO и MnO2 в тех массах, где они находятся.

По вертикали расположена информация по базовым глазурям – марка, интервал обжига, КТР – средний для температуры 25-600°С.

Внутри таблицы – в ячейках пересечения столбцов и строк, находится информация, касающаяся сочетания соответствующих масс и глазурей – это пиктограмма, обозначение которой дано внизу таблицы, а также температуры утильного и политого обжига – Т утиль. и Т полит. Следом за температурами обжига, в скобках, дано время конечной выдержки – в часах и минутах (через точку). Ниже расположены пиктограммы, предупреждающие о возможных дефектах, которые можно устранить, подобрав соответствующий режим обжига. Для выравнивания поверхности следует воспользоваться ангобом.

Пояснения по образцам и режиму обжига

Опытные изделия были изготовлены в виде небольших чашек объемом 100-150 мл с толщиной стенок примерно 3-5 мм – из обычных масс, и 4-6 мм – из масс с шамотом. Сушка осуществлялась естественным образом, обжиг проводился в 2 этапа. Глазурь наносили методом окунания – по два вида глазури на одну чашку. Плотность глазурного шликера - 1.4 г/cм3. Обжиг производился по графику на 7-8 сегментов программирования.

Статья подготовлена сотрудником Компании: технологом-консультантом Ольгой Анатольевной Хлебородовой.

Воздушная усадка

Воздушная усадка керамических масс показывает сокращение линейных размеров изделия после сушки. Выражается в процентах от начального размера сырого изделия.

Усадка происходит в результате уменьшения толщины водных оболочек вокруг частиц глины и сближения частиц под действием сил капиллярного давления.

Усадка керамической массы зависит как от вида глин, входящих в ее состав, так и от вида и количества отощающих компонентов.

Огневая усадка – это сокращение линейных размеров образца при обжиге на определенной температуре.

Огневая усадка происходит в результате общего воздействия всех физико-химических процессов, происходящих в керамических массах во время обжига – дегидратации минералов, переноса материала за счет диффузии, перекристаллизации и образования новых минералов, а также за счет сближения частиц под действием сил поверхностного натяжения жидкой фазы во время спекания. В некоторых случаях, огневая усадка может быть очень маленькой или даже иметь некоторую отрицательную величину ( , ). Это возможно, если во время обжига образование новых минералов или перекристаллизация прежних происходит с увеличением объема. Часто этот эффект наблюдается в керамических массах с высоким содержанием карбонатов. Низкотемпературные массы с шамотом также имеют небольшую усадку обжига.

Объемная усадка примерно в три раза больше линейной.
Воздушную и огневую усадку следует учитывать при расчете размеров изделий в процессе формования, особенно, если это изделия сложной формы (рис.6).

Рис.6

Влагопоглощение (пористость) – отражает способность черепка, обожженного при указанной температуре, поглощать воду. Влагопоглощение определяют как отношение массы воды, поглощенной образцом при полном насыщении, к массе сухого образца, выраженное в процентах %.

Чем больше влагопоглощение, тем лучше черепок впитывает воду и тем легче его декорировать. Соответственно, чем ниже влагопоглощение, тем сложнее декорировать изделие - материалы для декорирования начинают стекать и плохо закрепляются на изделии. Возникает необходимость вводить в них специальные добавки ( , КМЦ).

Однако керамические массы с низким влагопоглощением () можно использовать для изготовления изделий санитарно-технического назначения, например, раковин. Влагопоглощение керамической массы PVG, например, после обжига при 1180°С составляет 0.1%.

Влагопоглощение керамической массы , обожженной при 1000°С, составляет 13.5%. Такое влагопоглощение хорошо подходит для нанесения многих глазурей и красок, поэтому утильный обжиг изделий, изготовленных из PF, обычно проводят при 1000°С.

Прочность при сушке и обжиге – выражается в единицах давления н/мм2 и отражает способность изделия выдерживать механические нагрузки: давление пальцев рук в процессе работы с сухими изделиями или давление щипцов и пр. при декорировании обожженного черепка.

Например, прочность при сушке у шамотных масс меньше, чем у других. Поэтому подобные массы требуют большей аккуратности при работе с сухими изделиями. Это не значит, что Ваши изделия распадутся при первом прикосновении, но данный фактор необходимо учитывать.

Прочность при обжиге характеризует прочность конечного изделия, которая обычно возрастает с увеличением температуры обжига. По этой величине также можно косвенно судить о возможном искажении формы и трещинообразовании.

Прочность при обжиге в значительной степени связана с размером зерен исходного материала. Часто изделия из высокотемпературных масс с крупным шамотом оказываются менее прочными, чем изделия из мелкодисперсных гончарных масс, обожженных при более низких температурах. С другой стороны, изделия из высокотемпературных масс с мелким шамотом являются наиболее прочными. Это свойство связано с переносом вещества и заполнением пор во время спекания, что происходит гораздо легче и быстрее в массах с мелким размером зерен.

Коэффициент термического расширения - КТР

Во время нагрева все тела незначительно увеличиваются в размерах, а при остывании уменьшаются. Коэффициент термического расширения (КТР) показывает во сколько раз увеличивается линейный размер изделия, выполненного из этого материала при нагреве на 10°С.

Как правило, КТР керамических материалов с увеличением температуры возрастает. КТР обычно дают в виде усредненной величины для некоторого участка температур дельта T.

Керамические материалы (окислы) имеют линейное расширение, определяемое величинами порядка 10-6 -10-7 °С-1. Это означает, что при нагреве на 1°С они расширяются от одной миллионной до десятимиллионной части своей первоначальной длины. Соответственно примерно на такую же величину они сокращаются в размерах при остывании. Несмотря на небольшой размер деформаций, при нагреве до высоких температур их величиной уже нельзя пренебрегать.

Соприкасаясь, различные керамические материалы ведут себя как отдельные тела, например, черепок и слой глазури. Так как эти тела жестко связаны друг с другом в зоне контакта, то в процессе расширения и сжатия в этой зоне возникают механические напряжения, которые при определенной величине могут вызвать разрушение слоя глазури (разрыв или отскок), а иногда и разрушение черепка.

Знание величины КТР позволяет подобрать необходимый материал для декорирования изделия. Для этого нужно, чтобы КТР глазури был равен или немного меньше (в пределах 10-15%) КТР керамической массы.

Подводя итоги, мы можем сказать, что вышеприведенные характеристики предназначены не для сравнения керамических масс в формате «лучше-хуже». Они призваны помочь подобрать материал, с технической точки зрения подходящий для реализации конкретной задумки.

Состав керамических масс

Чтобы правильно выбрать материал для воплощения идеи в конкретное изделие, необходимо знать, что представляет собой глина для лепки.

По сути, глина для лепки – это керамическая масса, каждая марка которой имеет свой определенный состав и характеристики. Эти параметры постоянны от партии к партии, не меняются годами и регулярно контролируются производителем.

Составляющие любой керамической массы можно разделить на пластичные и непластичные.

1. Пластичные составляющие

Глина – пластичный материал природного происхождения. Образуется из пород, богатых полевыми шпатами, путем разрушения этих пород природными процессами, а также воздействия на них - воды и углекислого газа из окружающей среды (воздушное и морское выветривание).

По способу образования, глины подразделяются на 2 вида:

1. Первичные. Образуются на месте исходных пород.

2. Вторичные. Отложения глин формируются путем переноса минеральных частиц водой и ледниками на некоторое расстояние от места залегания исходных пород.

Состав глин, а также их свойства – пластичность, цвет, огнеупорность, содержание примесей и др. зависят от месторождения.

Глины, содержащие оксиды и гидроксиды железа Fe (III) в количестве больше >5 %, имеют красную и коричневую окраску. Закись железа Fe (II) дает серые и зеленые тона. Органические примеси и углерод окрашивают глины в серый и черный цвет. Оксид марганца дает малиновые и коричневые окраски.

Пластичные материалы – это главная составляющая керамических масс, которые используются при пластичном формовании. Содержание пластичных компонентов в таких массах может достигать 80-90%.

Для того чтобы природная глина стала сырьем для приготовления керамической массы, ей необходимо пройти длительный технологический процесс – измельчение, просеивание, отмагничивание примесей и пр.

2. Непластичные составляющие

Непластичные материалы служат в качестве каркаса, что позволяет изделию лучше держать заданную форму, эти материалы облегчают сушку и уменьшают усадку. Часть непластичных материалов присутствуют в глинах изначально в виде примесей. Это кварцевый песок, карбонаты (мел, доломит), оксиды железа и магния, и пр.

Непластичные материалы в керамических массах называют отощителями . Глины, которые содержат большое количество отощающих примесей, называются тощими, малое количество – жирными.

Отощители часто вводятся в керамические массы в процессе их приготовления. Кроме природного сырья (кварциты, кварцевый песок и др.) используются также искусственно получаемые добавки. Это бой черепка, кирпича и других керамических изделий, а также шамот. Шамот – это специально обожженная тугоплавкая или огнеупорная глина. Перед использованием шамот обычно измельчают до определенной фракции. Шамот вводится в состав керамической массы в определенном количестве и определенного размера в зависимости от свойств, которыми должна обладать керамическая масса: устойчивость изделия к разным погодным условиям, возможность создавать сложные или высокие формы, проводить обжиг на высоких температурах.

Выгорающие добавки и примеси. Это природные примеси (органические и сернистые соединения), а также искусственно добавленные (целлюлоза, уголь и др.), которые выгорают в процессе обжига. Обычно эти материалы добавляются в керамические массы для придания определенных свойств – улучшения формовочных свойств, увеличения пористости, изменения состава газовой среды во время обжига.

Плавни. Это природные минеральные и синтетические компоненты, которые способствуют спеканию керамической массы. Плавни добавляются в керамические массы в определенном количестве. Избыток плавней может значительно снизить пористость изделий, а также привести к избытку стекла в обожженном черепке и снижению его прочности. В качестве плавней используются полевые шпаты, плавиковый шпат, карбонаты, фосфаты и фториды кальция.

Пигменты и другие красящие добавки в массах. Пигменты – это красящие оксиды или минералы, как природные, так и искусственно синтезированные.

Во время работы с окрашенными керамическими массами, следует учитывать свойства пигментов, которые они содержат. Это необходимо не только для выбора правильного режима обжига, но и в целях безопасного использования, если из такой массы изготавливаются изделия, впоследствии контактирующие с пищевыми продуктами. В первую очередь, это касается оксидов марганца и меди.

Керамические массы для изделий, используемых на открытом огне.

Керамическая посуда испокон веков пользовалась успехом. При этом речь идет даже не о тарелках и чашках, которые играют, в первую очередь, декоративную роль, а, скорее, о посуде для приготовления пищи. Как известно, главный плюс керамической посуды в ее долгом постепенном остывании. Подобные кастрюли, горшочки, сковородки и даже джезвы и чайники широко используются в микроволновых печах, духовых шкафах и на электрических плитах. А как обстоит дело с открытым огнем?

В большинстве случаев Вам сразу запретят использовать открытый огонь и керамику вместе, так как глиняные изделия не выдерживают резкого неоднородного нагрева, лопаясь и покрываясь трещинами. Медленный нагрев – вот основное правило использования большинства керамических изделий. Однако, существуют такие виды керамики, которые способны выдерживать термошок и, соответственно, их можно использовать даже на открытом огне.

Керамические массы для подобных изделий содержат добавки – кордиерит и шамот. Рассмотрим, для чего они нужны, и как именно они позволяют изменить свойство готового изделия:

• Кордиерит – это алюмосиликат, тройной оксид алюминия, магния и кремния (2MgO 2Al2O3 5SiO2). Это вещество отличается хорошим сопротивлением резким перепадам температуры, поэтому его используют, например, для изготовления рассекателей в газовых горелках. Керамика с добавлением кордиерита обладает маленьким коэффициентом температурного расширения. 3а счет этого не происходит резкого изменения объема уже нагретых участков в сравнении с соседними, как это бывает у остальных видов керамики (подобный перепад давления и дает, в конечном итоге, трещину). Это свойство позволяет кордиеритовой керамике выдерживать термошок от открытого огня. Однако кордиерит обладает очень узким интервалом спекания, что грозит изделиям деформацией при обжиге и невысокой прочностью готового изделия. Для решения этой проблемы добавляется следующий компонент.
• Шамот – это измельченные куски глины, обожженной до такой степени, что из них удаляется даже химически связанная вода и происходит спекание необходимой степени. Шамот применяют в виде отощающего компонента, чтобы уменьшить пластичность при сушке и усадку изделия на стадии сушки и обжига. Само по себе применение шамота уже повышает жаропрочность керамических масс. Так, например, шамотные массы применяют для техники раку как раз из–за способности выдерживать тепловой удар во время обжига. А в сочетании с кордиеритом тонкозернистый шамот позволяет создавать действительно жаропрочную посуду, которую можно использовать на открытом огне.

Керамические массы для лепки с добавлением кордиерита и шамота – это ценная находка для тех, кто интересуется гончарным делом и сам занимается изготовлением посуды, однако с ним достаточно сложно работать. Кристаллы кордиерита в составе керамической массы тонкие и острые.

А ведь фарфоровые изделия можно создавать своими руками. Да, они не будут столь же тонкими и, поначалу, более простыми, однако это будет настоящий фарфор. И в зависимости от толщины стенки и формы изделия он тоже будет звучать от легкого стука.

Долгое время секреты изготовления принадлежали только Китаю, где и был изобретен фарфор в 620-м году н.э. Однако сегодня состав фарфоровой массы широко известен и имеет множество разновидностей для достижения разных результатов. Рассмотрим основные компоненты, из которых состоит фарфоровая масса:

• Каолин. Это белая глина, впервые обнаруженная у подножия горы (gāo lĭng = высокие горы) в провинции Цзянси в Китае, откуда она и взяла свое название. Сам по себе каолин – глинистая порода, обладающая низкой пластичностью и высокой огнеупорностью. Чтобы использовать ее для изготовления фарфора, глину обогащают, удаляя примеси, и дополнительно перемалывают до получения тонкодисперсной массы. В изделии каолин является основным компонентом, придает прочность и белизну конечному продукту.
• Полевой шпат. Это силикатные минералы, обладающие низкой температурой плавления, поэтому во время обжига изделия полевой шпат сплавляет фарфоровую массу, придавая конечному результату прозрачность.
• Кварц. Это тугоплавкий минерал, который придает фарфоровому изделию прочность и прозрачность. Добавление кварца в фарфоровую массу позволяет уменьшить усадку во время обжига, а также снижает хрупкость.

Как видно, ничего особо сложного в составе фарфоровых масс нет. Отчего же европейцы так долго не могли разгадать секрета производства фарфора? Все дело оказалось в соотношении этих компонентов.

Фарфоровые массы, в зависимости от содержания каолина, бывают для твердого или мягкого фарфора. Твердый фарфор отличается прочностью, чистым белым цветом и красивым звучанием. Из такой фарфоровой массы получаются более тонкие и вычурные изделия.

Мягкий фарфор, содержащий больше полевого шпата и других стекловидных добавок, более прозрачный, цвет его более мягкий, молочный. Китайский фарфор относится к последнему варианту, для него характерны более плавные линии.

Существует еще костяной фарфор, в состав которого входит фосфат извести из пережженной кости. А счет этого он занимает нишу между твердым и мягким фарфором, являясь достаточно прочным и прозрачным одновременно.

На сегодняшний день лепка и литье фарфоровых масс широко распространено именно в качестве хобби. Из подходящего материала своими руками можно создать посуду, фарфоровых кукол и даже цветы. А огромные возможности для декорирования фарфоровых изделий помогут создать действительно неповторимые вещи.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Требования к зубным протезам. Металлокерамические зубные коронки: технология изготовления, показания и противопоказания к применению. Основные понятия и определения металлокерамики. Алгоритм действий при изготовлении металлокерамических протезов.

реферат , добавлен 02.05.2016


Дефекты твердых тканей коронки зуба. Одонтопрепарирование для металлической коронки. Последовательность проведения одонтопрепарирования. Получение оттисков слепочной массой. Проверка конструкции протеза. Показания к применению искусственных коронок.

презентация , добавлен 13.05.2016


Характеристика искусственной коронки как вида протезирования. Показания и противопоказания к установке. Препарирование зубов и получение слепков. Моделирование и получение гипсового штампика. Этапы изготовления штампованно паяных мостовидных протезов.

дипломная работа , добавлен 08.12.2014


Показания к изготовлению цельнолитых коронок, клинические и лабораторные этапы их изготовления. Двухэтапная методика получения двухслойных оттисков эластомерами. Изготовление цельнолитой коронки на моляр на базе Стоматологической поликлиники г. Уфы.

дипломная работа , добавлен 20.06.2017


Характеристика главных особенностей установки металлокерамических и металлопластмассовых коронок. Препарирование твердых тканей зубов для изготовления несъемных протезов, под металлическую штампованную и цельнолитую коронку. Устойчивость реставрации.

презентация , добавлен 21.02.2017


Клинико-лабораторные этапы изготовления металлокерамического и металлопластмассового мостовидных протезов. Особенности препарирования зубов. Создание каркаса и восковой модели протеза. Медикаментозная обработка и припасовка готового протеза в полости рта.

презентация , добавлен 28.10.2014


Особенности применения штифтового протеза при субтотальном или полном разрушении естественной коронки зуба, как самостоятельного протеза, для фиксации несъемных протезов. Классификация современных штифтовых конструкций и показания к их применению.

презентация , добавлен 13.11.2014


Широкий арсенал средств для восполнения дефектов твердых тканей зубов в современной стоматологии. Вкладка как несъемный протез части коронки зуба и восстановление анатомической формы зуба с её помощью. Противопоказания эндодонтического лечения зубов.

Керамической массой называют смесь каолинов, разных видов глин и других минеральных веществ. Данные массы являются основой для создания различных керамических изделий и определяют его свойства. Другие названия, которые встречаются в литературе и Интернете – пластичные материалы, глины, шамоты, шликеры. Также к керамическим массам относятся фаянс и фарфор.

Выбирать массу нужно с учетом техники формирования и декорирования, типа изделия, условий проведения обжига. Если в мастерской есть специальное оборудование для приготовления глиняных смесей, можно корректировать обжиговые, сушильные, формовочные свойства массы с любыми параметрами.

Самым эффективным оборудованием считаются глиномялки с функцией вакуумирования. Незаменимы в мастерских устройства для роспуска пластинчатых, сухих материалов в воде. Полный комплект оборудования включает в себя фильтр-прессы, шаровые мельницы, вакуумные глиномялки, приспособления для хранения и смешивания жидких масс.

Технологии обработки керамических масс

Пластичные массы в продажу поступают в виде пластов или валюшек, завернутых в пленку из полиэтилена; масса единицы товара, как правило, варьируется от 1 до 30 кг. Шликер может поставляться в форме порошка или уже разведенной в соответствии с техническими требованиями жидкости.



Глиняные изделия обрабатываются с применением формовки, сушки, декорирования и обжига. К техникам пластического формирования относятся набивка, раскатка, лепка, вытягивание на круге – это самые популярные варианты. В принципе, массу можно формовать любым способом – главное, чтобы у керамиста хватило мастерства. Шликерное литье применяют при небольших объемах производства керамики. Наиболее эффективным способом формовки керамических изделий при массовом производстве является прессование.



Сушка керамики обязательно должна быть равномерной, то есть все части изделия просушиваются с одинаковой скоростью. Если это необходимо и возможно технически, тонкие быстросохнущие кромки или части изолируются от контакта с воздухом. Чем быстрее происходит процесс сушки, тем меньше будет процент усадки. Толстые стенки изделий сохнут достаточно долго, поэтому их рекомендуется сушить на бомзах.
Декорирование предполагает нанесение керамических красок, глазури и других материалов. По сырцу допускается ангобная роспись, глазури наносятся на утильно обожженное изделие.



Продолжается в течение 5-20 часов при максимальных температурах. Начинать обработку следует медленно во избежание взрывов изделий в результате контакта с водяным паром.

Характеристики глиняных масс

Рассмотрим основные параметры глиняных масс:

• – данную характеристику обязательно нужно учитывать, особенно в тех случаях, когда предусматриваются ограничения по температурной обработке изделий. К минимальным относятся те показатели, при которых получится прочный черепок. Ниже них отметки устанавливаются только в тех случаях, когда процесс проводится для наглядности – например, нужно показать, как обжигается керамика ученикам в творческой студии. Предельно допустимая температура – это та, выше которой изделие начинает вспучиваться и деформироваться.
• Цвет черепка – терракота производится из красных глин, майолика из белых и светлых, фарфор, фаянс только из беложгущихся масс.
• Фактурные особенности черепка – обычно поверхность у глины гладкая, а у шамота зернистая либо гладкая. Встречаются массы, внешний вид которых после обжига напоминает гранит, мрамор, песчаник.
• Техника формовки – одни виды керамических масс, которые оптимально подходят для лепки, другие - для , третьи - для набивки изделий с толстыми стенками. Различия между ними условны и определяются в большой степени опытом мастера. Литейные массы (шликеры) годятся только для литья в формы из гипса.
• Водопоглощение (или плотность) – характеристика, которая указывает на число свободных пор в уже обожженном черепке. Чем ниже показатели поглощения воды, чем более прочным и плотным будет черепок. Фарфоровые изделия имеют водопоглощение ниже 1%, показатель 20% допустим разве что для декоративной майолики.
• Усадка – степень уменьшения размеров изделия в процессе обжига либо сушки. Чем меньше усадка, тем выше вероятность деформации конечного изделия. У шамотных масс усадка минимальная.
• Отношение к сушке. Тонкие массы, которые содержат большое количество глины, могут затруднять выход водяных паров из толщи уже сформованного изделия, имеют значительную воздушную усадку, высокочувствительны к режиму сушки. Тощие глины лучше пропускают воду, дают минимальную усадку и к сушке практически не чувствительны. Лучше всего температурные воздействия переносят шамоты – из них можно делать изделия с очень толстыми стенками, поэтому они применяются для изготовления крупных форм и садово-парковой скульптуры. .
• Морозоустойчивость – характеристика изделия в целом. Многие массы являются морозостойкими сами по семе, но глазури на них шелушатся уже спустя 2-3 зимних сезона.
• Коэффициент теплового расширения – показатель указывает на параметры относительного расширения пластичных масс при нагреве на градус. Важен не столько сам КТР, сколько его соотношение с глазурью.

Правила работы с керамическими массами

Главная опасность, которая возникает во время работы с глиной и другими керамическими массами, — это пыль. Поэтому регулярно делайте уборку на рабочих местах и почаще стирайте одежду. Поскольку в большинстве литейных масс содержатся кальцинированная сода и жидкое стекло, возможны аллергические реакции, хотя они крайне редки. При регулярной и масштабной дообжиговой обработке и глазуровании рекомендуется использование респиратора. Если выполнение работ связано с активным выделением газов, в помещениях должна быть организована качественная вентиляция.