Когда-то я показывал эскизы оформления входа в нашу студию. Ну, как когда-то... Год назад это было ) И вот, наконец, наш вход можно считать самым красивым в мире входом в керамическую мастерскую!
Для непосвященных поясню: стену украсила шрифтовая композиция из керамических профессионализмов. Все эти слова, фразы и выражения понятны керамистам без пояснений, а у неподготовленного человека вызывают забавные аллюзии. Клиенты теперь с удовольствием зависают перед входом, читая странное:
Нефтешламы – это самые массовые и трудноутилизируемые отходы, образующиеся при получении и переработке нефти. На каждые 500 тонн добытых ресурсов выходит примерно 1 тонна шлама, которая представляет собой смесь углеводородов, воды, тяжелых металлов и химикатов. Без правильной очистки и утилизации эти вещества могут просачиваться в почву, разрушая экосистему и представляя опасность для живых организмов. Среди перспективных методов обезвреживания нефтешламов выделяют пиролиз – термическую обработку в бескислородной среде. В процессе образуется углеродсодержащий продукт, который в настоящее время никак не используется, но при этом обладает большим энергетическим потенциалом. Ученые Пермского Политеха предлагают использовать 15-20% таких отходов в качестве добавки для получения легкой, пористой и прочной керамики. Разработанная технология не только расширяет возможности утилизации вредного нефтешлама, но также улучшает свойства керамического материала и снижает энергозатраты на его производство.
Микрофотография сферической полой структуры на поверхности керамического образца с добавкой 15 масс. % продукта пиролиза нефтешлама. Елена Калинина и др., ПНИПУ
Также наиболее оптимально введение в глинистую смесь 15-20% продукта, что повышает пористость керамики и способствует образованию уникальной структуры с большим количеством стеклофазы, упрочняющей материал.
Статья опубликована в журнале «Glass and Ceramics», 2025. Исследование выполнено в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».
Керамику производят из глинистой смеси с различными добавками, которые повышают долговечность материала и улучшают качество его обжига. Например, эффективно добавление выгорающего сырья – угля, торфа и древесных опилок. Они делают материал более пористым, а также позволяют заменить часть глинистого сырья, тем самым удешевляя производство. Кроме того, в процессе обжига при попадании кислорода внутрь происходит процесс окисления продукта и дополнительное энергообразование, что позволяет экономить топливо.
Однако необходим тщательный подбор вида добавок и режимов термообработки, чтобы не допустить брака. При недостаточном окислении может произойти вздутие материала и образование черной сердцевины из-за несгоревших угольных частиц, что ухудшает свойства готового изделия.
Углеродсодержащий продукт, получаемый от термо-обезвреживания нефтешлама, может стать перспективным компонентом для производства керамики. Ученые ПНИПУ разработали технологию получения качественного, пористого керамического материала на его основе. Способ станет эффективным решением проблемы утилизации многотоннажных отходов нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности.
Для эксперимента исследователи использовали нефтешлам одного из нефтеперерабатывающих заводов РФ. Обычно на предприятии его обезвоживают и подвергают пиролизу – термической обработке в бескислородной среде. Полученный углеродсодержащий продукт представляет собой мелкие гранулы черного цвета, которые в настоящее время не находят применения.
Эксперты исследовали энергетический потенциал углеродсодержащего материала и выяснили, что каждый килограмм такого продукта позволяет сэкономить на обжиге керамики до 1,28 МДж энергии, а также заместить 762 грамма глинистого сырья. Это говорит о возможности сокращения затрат на топливо и глину при производстве керамических изделий.
Для определения оптимальных режимов изготовления ученые создали образцы керамики с глиной без добавок и с введением углеродсодержащего материала в количестве10-30%. Их выдерживали в печи в течение 2 часов при различных температурах (900-1200 градусов).
– Эксперименты показали, что в сравнении с образцами из чистой глины присутствие в добавке остатков пиролиза нефтешлама позволяет снизить температуру обжига с 1150 до 1080 градусов. Это сокращает энергопотребление и делает процесс более экономичным. Также наиболее оптимально введение в глинистую смесь 15-20% продукта, что повышает пористость керамики и способствует образованию уникальной структуры с большим количеством стеклофазы, упрочняющей материал, – объясняет Елена Калинина, доцент кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ, кандидат технических наук.
Эксперты отмечают, что предложенное решение дает возможность использовать остатки пиролиза нефтешлама в создании товарных продуктов. В частности, полученные образцы керамики обладают высокой пористостью и при достаточной прочности могут применяться в виде керамзита – легкого строительного материала, а также в качестве носителя биомассы в системах биологической очистки вод.
Исследование ученых ПНИПУ доказало перспективность применения остатков пиролиза нефтесодержащих отходов в производстве керамики. Внедрение технологии в промышленность позволит значительно сократить объемы опасных многотоннажных отходов и при этом создать полезный качественный продукт.
Одним из свойств фарфора является способность остекловываться во время обжига. Когда температура в печи переваливает за отметку 1240°C, фарфор переходит в немного "желеобразное" состояние и полностью теряет пористость в результате плавления некоторой части своего состава. Ближе к 1300°C фарфоровый черепок спекается настолько, что обретает способность пропускать свет. Мы это свойство фарфора страшно любим и регулярно используем при изготовлении светильников. Недавно сдали заказчику новенькие фарфоровые бра:
Это проверка работоспособности перед отправкой. Висеть на стене они будут несколько иначе:
Фото тарелочки, на которой наверное не особо бросается в глаза то, что напишу ниже.
Полная фотосессия изделия традиционно в конце поста.
Немного об изделии... Это тарелка. Просто тарелка с отминкой на гипсовой форме. Немного занудства... Тарелка в диаметре порядка 20 см, глина высокотемпературная, покрыта агнобом с последующим применением техники сграфито. Тут напрашивается рубрика микроликбез 🤔
Рубрика микроликбез... Тут придётся кратко упомянуть сразу две темы. Впервые в истории моего блога микроликбез два в одном ). Первая тема - ангоб. Я как обычно своими словами, поэтому в терминах могу косячить. Ангоб это "типо" жидкая глина. У неё вроде как два назначения. Первое, которым я ни разу не пользовалась, это сглаживание дефектов будущего черепка в части шероховатостей поверхности. Второе назначение - окрашивание (которое также может дать рельеф). Ангоб, содержит пигменты (оксиды металлов), которые дают определённый цвет. В этом способе окрашивания накосячить очень сложно. По сути при обжиге просто обжигается глина разных цветов. у вас ничто не стечёт, ничто не выгорит. Так спрашивается , почему не "красить" всегда ангобом? Ответ - потому ). Хотелось использовать шутку про потому что "гладиолус", но думаю её не выкупят уже сейчас многие ). Ангобы имеют намного меньшую цветовую гамму, нет сложных неоднородных цветов, нет глянца, только мат )). Вторая часть микроликбеза - сграфито. Сграфито - это царапки ). По сути есть два слоя глины, разные по цвету (сам черепок исходный и ангоб), поэтому царапая поверхность, вы оголяете второй слой другого цвета. Собственно это и есть классическая техника сграфито. Микроликбез подошёл к концу.
Обратно к изделию... Основные штуки про изделие я написала. Теперь хочется добавить, ну или не очень хочется, но придётся ))), про свой косяк. После покрытия ангобом и царапок, прошёл первичный (утЕльный, утИльный, кто как больше любит) обжиг. Тут всё прошло идеально у меня... Но, потом я начала покрывать изделие прозрачной глазурью, чтобы добиться глянца и гладкой поверхности, а также гидрофобности изделия (отталкивание жидкости), чтобы оно не впитывало подливку от гуляша )). Но тут увы и возникла проблема. Купила новую прозрачную глазурь + попробовала первый раз покрытие глазурью перед обжигом путём мокания изделия, а не "задувания" аэрографом механическим. В итоге сюрприз после обжига в этот раз был неприятный. В местах куда глазурь стекла более плотным слоем, она дала белёсый оттенок (. Это было грустенько (( Теперь исходные цвета ангоба искажены. Лично мне результат не до конца нравится. А Вам?
Рубрика вопрос читателю...
А вам как кажется? Какая степень дефекта делает изделие полностью непригодным? Прошу напишите ваше мнение в комментах.
Сегодня покажу разницу в цвете до и после обжига подглазурной* росписи.
До:
После:
* подглазурная роспись — метод декорирования керамических изделий по обожженому черепку или сырой эмали.
Раньше обязательно нужно было "закреплять" роспись слоем прозрачной глазури, чтобы после обжига подглазурные краски оказались как бы "запечатаны" между слоями белой и прозрачной глазури. Но теперь это необязательно. Современные краски отлично вплавляются в эмаль не требуя дополнительного слоя.
