Pytania pomocnicze - CES.03

Metoda opiera się na prawie Archimedesa. Ciało zanurzone w cieczy traci pozornie na ciężarze o wartość równą ciężarowi wypartej cieczy.

Pomiar masy w powietrzu i w cieczy pozwala wyznaczyć objętość próbki. Gdy znana jest masa i objętość, można obliczyć gęstość.

Nie. Kształt ocenia się metodami wymiarowymi lub wizualnymi, natomiast ważenie hydrostatyczne dotyczy masy, objętości i gęstości.

Gęstość informuje o stopniu zagęszczenia i strukturze wyrobu. Może wskazywać na porowatość, niedostateczne sprasowanie lub nieprawidłowości wypalania.

Gęstość określa stosunek masy do objętości. Nasiąkliwość określa zdolność materiału do wchłaniania wody przez pory otwarte.

Mrozoodporność zależy od zachowania wyrobu podczas cykli zamrażania i rozmrażania. Ważenie hydrostatyczne może dostarczyć danych pomocniczych, ale nie zastępuje badania mrozoodporności.

Wyroby ogniotrwałe pracują w wysokich temperaturach, więc zmieniają wymiary podczas nagrzewania i chłodzenia. Zbyt duża rozszerzalność może powodować naprężenia, pęknięcia i uszkodzenia wykładzin pieców.

Muszą wytrzymywać wysoką temperaturę, zmiany temperatury, obciążenia mechaniczne oraz często działanie żużli, gazów lub stopionych metali. Dlatego bada się głównie ich właściwości wysokotemperaturowe.

Stopień białości ma znaczenie głównie dla ceramiki użytkowej lub dekoracyjnej, gdzie liczy się wygląd. W wyrobach ogniotrwałych ważniejsza jest odporność na wysoką temperaturę i stabilność wymiarowa.

Rozszerzalność cieplna dotyczy zmiany wymiarów materiału pod wpływem temperatury podczas użytkowania. Skurczliwość ceramiczna dotyczy zmniejszenia wymiarów masy lub wyrobu, np. podczas suszenia i wypalania.

Materiały o różnej rozszerzalności mogą podczas nagrzewania pracować nierównomiernie. Powoduje to naprężenia, pękanie spoin, odspajanie elementów i skrócenie trwałości wykładziny ogniotrwałej.

Istotne są m.in. ogniotrwałość, odporność na wstrząsy cieplne, porowatość, gęstość pozorna, wytrzymałość mechaniczna oraz odporność na działanie żużli i wysokiej temperatury.

Próbka ogólna to ilość materiału pobrana z całej partii surowca w celu wykonania badań lub oceny jakości. Powinna możliwie dobrze odzwierciedlać właściwości całej partii.

Należy odczytać masę partii surowca i znaleźć przedział, do którego ta masa należy. Następnie z tego samego wiersza tabeli odczytuje się wymaganą wielkość próbki.

Partia 150 ton mieści się w przedziale 51–200 ton. Z tabeli wynika, że dla tego przedziału wielkość próbki wynosi 400 kg.

Surowiec sypki może różnić się składem, wilgotnością lub uziarnieniem w różnych miejscach partii. Próbka reprezentatywna pozwala ograniczyć ryzyko błędnej oceny jakości całej dostawy.

Próbka ogólna jest większą ilością materiału pobraną z partii. Próbka laboratoryjna jest zwykle mniejszą częścią próbki ogólnej, przygotowaną do konkretnych badań.

Oznacza, że każda partia o masie od 51 ton do 200 ton włącznie wymaga pobrania próbki o wielkości podanej w tym wierszu tabeli, czyli 400 kg.

Szok termiczny to gwałtowne nagrzanie lub ochłodzenie materiału, które powoduje powstanie naprężeń cieplnych. W ceramice może to prowadzić do pęknięć, odprysków lub utraty wytrzymałości.

Ceramika jest materiałem kruchym i ma niewielką zdolność do odkształceń plastycznych. Gdy różne części wyrobu rozszerzają się nierównomiernie, powstające naprężenia mogą spowodować pękanie.

Jest to zdolność do zachowania wytrzymałości mechanicznej przy gwałtownych zmianach temperatury. Tę cechę nazywa się odpornością na szok termiczny.

Im mniejsza rozszerzalność cieplna, tym mniejsze zmiany wymiarów przy zmianie temperatury. Zwykle poprawia to odporność materiału na pękanie pod wpływem szoku termicznego.

Odporność na szok termiczny dotyczy zachowania materiału przy gwałtownych zmianach temperatury. Pełzanie to powolne odkształcanie materiału pod stałym naprężeniem, zwykle w wysokiej temperaturze.

Zmiana wysokości obciążonej próbki przy wzrastającej temperaturze dotyczy zachowania materiału pod obciążeniem w wysokiej temperaturze. Nie opisuje bezpośrednio odporności na nagłe nagrzewanie lub chłodzenie.

Jest ważna w materiałach ogniotrwałych, elementach pieców, naczyniach żaroodpornych i ceramice technicznej. Są to wyroby narażone na szybkie zmiany temperatury podczas pracy.

Pory osłabiają strukturę materiału i są miejscami koncentracji naprężeń. Podczas zginania pęknięcia łatwo rozpoczynają się właśnie w pobliżu porów.

Zwiększenie porowatości zwykle obniża gęstość, przewodnictwo cieplne i wytrzymałość mechaniczną. Poprawia natomiast właściwości izolacyjne materiału.

Materiały zwarte mają większą gęstość i wyższą wytrzymałość mechaniczną. Materiały porowate są lżejsze i lepiej izolują cieplnie, ale są słabsze mechanicznie.

Są to zaawansowane, zwarte tworzywa ceramiczne o wysokiej wytrzymałości mechanicznej. Nie są typowymi materiałami o wytrzymałości na zginanie poniżej 50 MPa.

Stosuje się je głównie jako materiały izolacyjne w piecach i urządzeniach pracujących w wysokiej temperaturze. Ich zadaniem jest ograniczanie strat ciepła, a nie przenoszenie dużych obciążeń.

Oznacza, że materiał pęka przy stosunkowo małym naprężeniu zginającym. Taka wartość wskazuje na niską odporność mechaniczną, typową dla materiałów porowatych lub słabo spieczonych.

Służy do kalibracji wagi, czyli sprawdzenia i skorygowania jej wskazań. Umożliwia utrzymanie dokładności pomiaru bez używania zewnętrznego odważnika.

Dokładne ważenie zapewnia prawidłowe proporcje składników mas, szkliw i dodatków. Błędy w masie mogą zmienić właściwości wyrobu ceramicznego.

Kalibracja sprawdza i koryguje dokładność wskazań wagi. Tarowanie zeruje wskazanie po ustawieniu na wadze naczynia lub opakowania.

Łaźnia wodna, suszarka laboratoryjna i aparat Vicata nie służą do pomiaru masy, więc nie wymagają odważnika kalibracyjnego. Odważnik taki jest charakterystyczny dla wag.

Na wynik mogą wpływać drgania stołu, przeciągi, zabrudzenie szalki, brak wypoziomowania wagi oraz zbyt szybkie ważenie gorących próbek.

Badanie stuprocentowe obejmuje każdy wyrób z partii. Badanie wyrywkowe dotyczy tylko wybranych sztuk, które mają reprezentować całą partię.

Stosuje się je, gdy trzeba ograniczyć ryzyko dopuszczenia wadliwych wyrobów. Jest szczególnie ważne przy wysokich wymaganiach jakościowych lub dużych konsekwencjach wady.

Nie. Badanie stuprocentowe określa zakres kontroli, czyli sprawdzenie każdej sztuki, a nie sposób badania. Może być nieniszczące, np. przez oględziny lub pomiar.

Partia to określona liczba wyrobów tego samego rodzaju, zwykle wytworzonych w podobnych warunkach i ocenianych jako jedna całość.

Można wykrywać m.in. pęknięcia, odpryski, deformacje, wady szkliwa, przebarwienia, uszkodzenia krawędzi oraz niezgodność wymiarów.

Wystarcza wtedy, gdy ryzyko jest akceptowalne, partia jest duża, a kontrola każdej sztuki byłaby zbyt kosztowna lub czasochłonna. Próbka musi jednak dobrze odzwierciedlać całą partię.

Polega na ocenie właściwości lub jakości wyrobu bez jego uszkodzenia. Po takim badaniu wyrób zasadniczo nadal nadaje się do użytkowania.

Ponieważ wyrób jest tylko lekko opukiwany i nie ulega zniszczeniu. Badanie pozwala wykryć podejrzenie wad, np. pęknięć, bez łamania próbki.

Zwykle dźwięk czysty, dźwięczny i metaliczny wskazuje na wyrób dobrze wypalony oraz pozbawiony większych pęknięć.

Może wskazywać na pęknięcia, rozwarstwienia, wady wewnętrzne albo niedostateczne wypalenie. Jest to sygnał do dokładniejszej kontroli.

Badanie wytrzymałości często polega na obciążaniu próbki aż do zniszczenia lub trwałego uszkodzenia. Dlatego zalicza się je do badań niszczących.

Nie zalicza się go do typowych badań nieniszczących, ponieważ próbka jest poddawana cyklom zamrażania i rozmrażania, które mogą powodować uszkodzenia.

Pozwalają szybko ocenić wyrób bez jego utraty. Dzięki temu można kontrolować gotowe produkty bez zmniejszania liczby wyrobów przeznaczonych do sprzedaży.

Należy połączyć konkretną wadę z podaną w tabeli przyczyną. Działanie korygujące musi usuwać tę przyczynę, a nie odnosić się do innej wady.

Ponieważ przyczyną obić są zderzenia płytek w piecu. Remont lub regulacja pieca może przywrócić płynny przesuw płytek i zmniejszyć ryzyko uderzeń.

Obicia mechaniczne powstają wskutek fizycznego uszkodzenia płytki, np. uderzenia lub zderzenia. Wady pomiarowe dotyczą błędnej kontroli parametrów, np. grubości lub odcienia.

Kalibracja takiego urządzenia dotyczy oceny barwy płytki. Nie wpływa na zderzenia płytek ani na pracę pieca rolkowego.

Należy sprawdzić stan rolek, napędu, prędkość przesuwu, ustawienie prowadzenia płytek oraz ewentualne miejsca spiętrzania wyrobów.

Mycie suszarni rozpyłowej może ograniczać zaprószenia, czyli zanieczyszczenia materiałowe. Nie usuwa przyczyny zderzania się płytek w piecu rolkowym.

Pozwala ustalić, które wady występują najczęściej i wymagają priorytetowych działań. W tym przypadku obicia mechaniczne mają największy udział, więc powinny być analizowane w pierwszej kolejności.

Należy dodać wszystkie zmierzone czasy wypływu masy i podzielić sumę przez liczbę pomiarów. W tym zadaniu: (127 + 129 + 128) / 3 = 128 s.

Dodaje się czasy wypływu wody i dzieli przez liczbę pomiarów. W tym przypadku: (10,1 + 9,9 + 10,0) / 3 = 10,0 s.

Kilka pomiarów pozwala zmniejszyć wpływ przypadkowych błędów, np. niedokładnego uruchomienia stopera. Do obliczeń przyjmuje się średnią arytmetyczną.

Oznacza, że badana masa lejna wypływa 12,8 razy dłużej niż woda destylowana w tych samych warunkach pomiaru. Im większa wartość Wη, tym większa lepkość względna masy.

Woda destylowana ma znane i powtarzalne właściwości, a brak zanieczyszczeń ogranicza wpływ dodatkowych czynników na wynik. Dzięki temu można porównywać czas wypływu masy z cieczą wzorcową.

Na wynik mogą wpłynąć: zabrudzony otwór wypływowy, niedokładny pomiar czasu, różna temperatura próbek, niewymieszana masa lub obecność grudek. Takie błędy mogą zawyżyć albo zaniżyć czas wypływu.

Masa lejna musi mieć odpowiednią płynność, aby dobrze wypełniać formę i tworzyć równomierny czerep. Nieprawidłowa lepkość może powodować wady odlewów i problemy technologiczne.