Научные основы формирования потребительских свойств изделий из керамики и стекла, обработанных факелом низкотемпературной плазмы

• Автор: Бессмертный, Василий Степанович
• Шифр специальности: 05.19.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 381 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1.Термодекорированиие силикатных строительных материалов и изделий.

1.1.1. Современное состояние вопроса.

1.1.2. Проблема термостойкости стеновой керамики при

локальном высокотемпературном нагреве ее поверхности

1.2. Современные способы декорирования стеклоизделий.

1.2.1. Способы декорирования в горячем состоянии.

1.2.2. Декорирование стеклоизделий механической

обработкой и химическим травлением

1.2.3. Преимущества и недостатки современных способов матирования поверхности стекла
1.2.4. Декорирование стеклоизделий путем нанесения
покрытий и пленок.
1.3. Факторы, формирующие качество традиционных декоративных покрытий на основе силикатных стекол.
1.3.1. Влияние свойств стекол на особенности декорирования изделий силикатными красками
1.3.2. Влияние технологических факторов на качество традиционных покрытий на основе силикатных красок.
1.3.3.Факторы, формирующие качество
плазменных покрытий.
1.4. Выводы по главе
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Выбор и обоснование объектов исследований.
2.2. Методики исследований.
2.3. Устройства для получения низкотемпературной плазмы
и характеристика установок
2.4. Обработка экспериментальных данных в
научных исследованиях
2.4.1. Модели физико химических процессов
твердофазных реакций.
2.4.2. Неизотермические методы кинетики.
2.4.2.1. Дифференциальные методы неизотермической кинетики
2.4.2.2. Интегральные методы неизотермической кинетики
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ,
ФОРМИРУЮЩИХ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА
ПЛАЗМЕННЫХ ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ НА
ИЗДЕЛИЯХ СТЕНОВОЙ КЕРАМИКИ.
3.1. Исследование температурно временного поля и образования стеклофазы в керамике
3.2. Исследование кинетики накопления стеклофазы в условиях неизотермического нагрева
3.3. Исследование фазовых превращений в керамике при образовании и накоплении стеклофазы
3.4. Исследование потребительских свойств оплавленного глазурного слоя, образовавшегося при плазменной
обработке керамики.
3.5. Исследование влияния некоторых факторов на эксплуатационные и декоративные свойства глазурованной
стеновой керамики
3.6. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ПОВЫШАЮЩИХ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАЗМЕННЫХ ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ
4.1. Исследование влияния воздушного охлаждения на потребительскиесвойства плазменных декоративных покрытий.
4.2. Повышение потребительских свойств плазменных декоративных покрытий путем устранения последствий воздействия термического удара.
4.2.1. Исследование кинетики фазовых превращений в
стеновой керамике в условиях неизотермического нагрева.
4.2.2. Исследование фазовых превращений и макроструктуры оплавленного глазурного слоя.
4.2.3. Исследование единичных показателей качества и факторов, формирующих потребительские свойства плазменных декоративных покрытий.
4.3. Оценка качества стеновой керамики, обработанной факелом низкотемпературной плазмы
4.4. Выводы по главе.
ГЛАВА 5. ПЛАЗМЕННОЕ АНГОБИРОВАНИЕ ЛИЦЕВОЙ ПОВЕРХНОСТИ СТЕНОВОЙ КЕРАМИКИ
5.1. Факторы, формирующие качество декоративного слоя на лицевой поверхности стеновой керамики
5.2. Исследование кинетических параметров процесса дегидратации каолинов и беложгущихся глин.
5.3. Исследование фазовых превращений каолинов и глин
при плазменном напылении и формировании декоративных покрытий
5.4. Плазменное ангобирование майолики на примере декоративной аквариумной керамики
5.5. Выводы по главе
ГЛАВА 6. МАТИРОВАНИЕ СТЕКЛА И ИЗДЕЛИЙ ИЗ
НЕГО МЕТОДОМ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ.
6.1. Особенности теплофизических свойств стекол и их плазменное матирование расплавленным в плазменном факеле
потоком частиц металла
6.2. Исследование макро и микроструктуры матированных поверхностей стекла.
6.3. Модифицирование поверхности стекла при плазменном матировании.
6.4. Механизм матирования стекла при плазменном напылении
6.5. Матирование поверхности стекла при плазменном напылении стали.
6.6. Влияние технологических параметров на время матирования стекла и изделий из него
6.7. Выводы по главе
ГЛАВА 7. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ФОРМИРУЮЩИХ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАЗМЕННЫХ ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ ПРИ СТЕРЖНЕВОМ НАПЫЛЕНИИ.
7.1. Теоретическое обоснование подбора и использования стекол, пригодных для плазменного стержневого напыления.
7.1.1. Принципы подбора стекол для плазменного стержневого декорирования.
7.1.2. Критерии количественной оценки вязкости стекол.
7.2. Влияние технологических факторов на формирование потребительских свойств стеклянных бытовых товаров, декорированных методом плазменного стержневого напыления.
7.3. Макро и микроструктура декоративных покрытий на стеклянных бытовых товарах, полученных методом плазменного стержневого напыления.
7.4. Исследование свойств стекол, прошедших плазменную обработку.
7.5. Исследование потребительских свойств стеклянных бытовых товаров, декорированных методом плазменного стержневого
напыления.
7.6. Методические подходы к разработке номенклатуры потребительских свойств стеклянных бытовых товаров
7.7. Оценка качества стеклоизделий, декорированных методом плазменного стержневого напыления.
7.8. Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Второй метод заключается в использовании уникального состава керамического материала, который может вжигаться с обычными керамическими эмалями . Все современные способы матирования стекла обладают как преимуществами, так и недостатками. При матировании поверхность стекла может быть обработана различными способами и таким образом, чтобы она могла рассеивать свет. Механическая обработка может осуществляться шлифованием, гранением, гравированием и пескоструйной обработкой. Шлифование это процесс снятия слоя стекла абразивным инструментом. Обычно шлифование включает две стадии. На первой стадии производят обдирку или грубое шлифование с применением крупнозернистых абразивов. На второй стадии, которая называется дистировка, или тонкое шлифование, поверхность обрабатывают последовательно все более мелкими абразивными порошками. Сущность процесса шлифования заключается в следующем. Круг или шлифовальник, вращающийся в горизонтальной или вертикальной плоскости опирается своей тяжестью на зерна абразива, находящиеся на поверхности обрабатываемого изделия. Само изделие при шлифовании перемещается в горизонтальной или вертикальной плоскости вращательным или прерывистопоступательным движением. Зерна абразива перекатываются и проникают в пространство между поверхностью стекла и шлифующей деталью. В точках соприкосновения зерен абразива с поверхностью стекла, в последней возникают трещины. При многократном действии зерен абразива в поверхностном слое стекла образуется сеть микротрещин. В процессе последующего проката зерен с поверхности стекла удаляются осколки с образованием микровыколок. Непрерывное поле микровыколок образует матовую поверхность. Глубина микровыколок в зависимости от размера используемых зерен абразива может составлять 3 мкм. В процессе шлифования используется большое количество воды. Вода, проникая в образующиеся микротрещины стекла оказывает расклинивающее действие и снижает поверхностную площадь стекла. Это в свою очередь повышает производительность шлифования , . К недостаткам процесса шлифования с использованием абразивных зерен можно отнести значительную энергоемкость, дополнительная операция регенерации отработанных материалов и использование больших объемов воды. Гранением называется способ обработки, при котором на поверхности стеклоизделия режущей кромкой абразивных инструментов создаются узоры в виде разнообразных надрезов. Разновидностью гранения является алмазная резьба, отдельные элементы которой напоминают граненые драгоценные камни и вызывают игру света , , . Под гравированием понимают вид обработки, при которой на поверхности изделия вырезаются различные изображения, орнаменты и надписи. Гравированные рисунки бывают как выпуклые, так и углубленные. По своей сути процесс гранения не отличается от процесса шлифования стекла и ему присущи все те же недостатки что и шлифованию. К механическим способам матирования относят пескоструйную абразивоструйную обработку стеклоизделий. Данный способ заключается в том, что слой стекла снимается струей свободного абразивного материала. Абразивный материал может подаваться потоком жидкости под давлением или газовым потоком. В производственных условиях в основном используют пневматические установки инжекционного, градиентного или вакуумного типа ,. Способы пескоструйной обработки совершенствуются и в настоящее время за счет использования абразивного материала с заданной гранулометрией . К преимуществам пескоструйной обработки можно отнести высокую производительность процесса матирования стеклоизделий и возможность использования трафарегов практически из любых недорогих материалов картон, фольга и др. Недостатками данного способа является энергоемкость пневматических установок обязательное использование принудительной отсасывающей вентиляции высокая запыленность в рабочей зоне, а также использование персоналом индивидуальных средств защиты. К механическим способам матирования можно отнести способ с использованием клея. Способ основан на свойстве клея, сжимаясь при высыхании, снимать со стекла слои различной толщины.