Basic HTML Version
49
Keramický zpravodaj 27 (3) (2011)
3) Keramické technologie (suroviny, příprava přáškových
komponent, kalcinace, tvarování suché, izostatické,
tažení, lití keramické, lití folií, kalandrování, polymerní
lití, injekční vstřikování, tvorba filmových povlaků a vrs-
tev, výroba nanokrystalů hydrotermální a vernenilovou
technikou)
4) Keramické vodiče (elektrody, topné články, ohmické
odpory, varistory, thermistory, palivové články, baterie,
keramické senzory s různými bázemi, vysokoteplotní
supravodiče)
5) Dielektrika a izolátory (kapacitní možnosti, nízkopermi-
tivitní keramika, elektrotechnické porcelány, středně
a vysocepermitivitní keramika, feroelektrické paměťové
prvky)
6) Piezoelektrická keramika (teorie, komerční piezokera-
mika, druhy, aplikace)
7) Pyroelektrické materiály (teorie, optické vlastnosti
materiálů, aplikační použití)
8) Elektro-optická keramika (teorie, optické vlastnosti,
PLZT keramika, měření elektro-optických vlastností,
aplikační možnosti)
9) Magnetická keramika (teoretické základy, klasifikace
mangnetických materiálů, magnetizace a demagneti-
zace, různé druhy feritů a jejich vlastnosti, aplikační
použití)
Ke každé kapitole je vždy uveden značně rozsáhlý výběr
literatury k dalšímu studiu.
[
www.wileyeurope.com, 16. 6. 2011, Kc
]
HISTORIE
(History)
STŘÍPKY Z KERAMICKÉHO OBORU (14)
(Crocks from ceramic field)
JAROSLAV KUNC
Sušení polosuchých hmot
Již v dřívějších střípkách jsme se dotkli některých aspektů
sušicích pochodů v keramice. Molekuly vody, které mají
dipolový charakter, neunikají ze hmoty prostým stacionár-
ním (laminárním) prouděním, ale dochází při tepelném
pohybu jejich molekul ke kontaktu s povrchem jílových čás-
tic, čímž ovlivňují či pozměňují jejich vzájemnou polohu.
Molekuly vody se vyznačují mnohými výjimečnými fyzikál-
ními vlastnostmi. Voda má zvláštní průběh roztažnosti
s teplotou, nejmenší objem zaujímá při 3,96 °C a následně
se pak silně stále více a více roztahuje (např. při ohřevu
z 20 °C na 50 °C se objem zvětší o 1 %, k dalšímu zvětše-
ní objemu o 1 % ji stačí přihřátí na 70 °C). Má nejvyšší
tepelnou kapacitu ze všech známých běžných kapalin
a tuhých látek, při tom její průběh v závislosti na teplotě je
zvláštní (nejmenší její hodnota je při 40 °C). Keramik musí
počítat s jejím vysokým vypařovacím teplem (ve střípkách
11 jsme se již o tom zmiňovali). Voda se vyznačuje velkým
povrchovým napětím - při nízkých teplotách se sice vypa-
řuje relativně pomalu, ale s růstem teploty se vypařování
rychle zvyšuje, což lze ve stručnosti dokumentovat průbě-
hem tenze par v závislosti na teplotě (viz tabulka). Nad cca
60 °C je únik par zvláště intenzivní a to za samozřejmého
předpokladu, že jejich odvádění je dostatečné.
°C
4
10
20
40
60
80
90
100
tenze par
6,1
9,2
17,5
55,3
149,4
355,1
525,8
760
mm H
Tab. 1
Tenze par v závislosti na teplotě
Zvláštní vlastnosti vody jsou dány tím, že atomy v moleku-
le vody neleží v přímce, nýbrž v trojúhelníkovém uspořádá-
ní (úhel H–O–H 104,5°). Důsledkem asymetrického rozdě-
lení elektronů ve vnější orbitální sféře je silná bipolárnost
molekuly, daná převahou elektronů na atomu kyslíku. -
Trvalý dipólový moment se udává hodnotou 1,83 Debye.
760 mm Hg = 1 bar
Účinek dipolového momentu molekuly vody je obecně
nezanedbatelný. Nekrasov [1] uvádí, že úlohu vody nelze
zjednodušovat jen na chemické reakce. Polární prostorová
stavba molekul vody se projevuje i ve vlivu na orientaci
a deformaci vzájemně souvisejících elektronových obalů
sousedních iontů. Jak víme, na jílových částicích jsou
adsorbovány různé ionty, takže vzájemné působení mole-
kul vody a adsorbovaných iontů v jisté míře existuje. Tento
jev pak ovlivňuje velikost dispersních sil působících mezi
ionty a částicemi, s následným dopadem na pevnostní
charakteristiky jílových hmot.
Jsou to vysoce teoretické otázky, my se však budeme držet
praktických poznatků z keramické technologie. U polosu-
chých hmot při sušení a dosoušení výlisků se vliv molekul
vody projevuje docela výrazně. Obecně se uvádí, že smr-
štění sušením existuje, je malé, nejvýše do 0,2 % lineárně,
při čemž závisí na druhu použitého jílu, na druhu hmoty
a na její mikrostruktuře. Ve výlisku může být v určitém
množství uzavřen vzduch, který svým tlakem pozměňuje
pruživé chování hmoty. Více se při tomto chování projevují
Obr. 1
Schéma stavby molekuly vody