Porceliano savybės ir pritaikymas

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Sąvoka „porcelianas“reiškia daugybę keramikos gaminių, kurie gaminami aukštoje temperatūroje. Jų skiriamieji bruožai yra lygus paviršius ir mažas poringumas. Šios porceliano savybės yra labai paklausios iki šių dienų. Sunku rasti tam tikrą pramonės šaką ar šalies ekonomiką, kad ir kur ji būtų naudojama.

Labiausiai paplitęs dekoratyvinis porcelianas, taip pat cheminiai stiklo dirbiniai, dantų vainikėliai ir elektros izoliatoriai. Paprastai b alta arba balkšva, „kepimui“ši nuostabi medžiaga atkeliauja kaip nepaprastas keramikos gabalas, kuris įgaus pažįstamą formą tik skrudintas aukštos temperatūros orkaitėse.

Kinijos paslaugų pranašumai

Šiame straipsnyje aptarsime porceliano savybes ir rūšis. Suprasite, kodėl ši medžiaga buvo tokia populiari visame pasaulyje, kad ją įsigyti buvo įrengtos didžiulės ekspedicijos. Už gražią paslaugą, kurią šiandien galite nusipirkti bet kurioje parduotuvėje, galite būti nužudyti.

Kaip bebūtų keista, bet Kinijos meistrų gaminiai su šiandienine keramika yra tik giminės, bet ne tiesioginiai. Norėdami tai pamatyti, pakanka prisiminti pagrindines savybesporcelianas, išėjęs iš Vidurio karalystės dirbtuvių. Medžiagos viena į kitą labai panašios: tiek modernus, tiek senovinis porcelianas gali būti glazūruotas arba „natūralus“. Tačiau paprasta keramika yra daug minkštesnė. Ir iš to negalima gauti aukštos kokybės paslaugų.

Kodėl tai vyksta?

Porceliano savybės, pvz., stiprumas ir atsparumas karščiui, yra aukštos temperatūros, kurioje gaminama tikroji kiniška keramika, rezultatas. Jis gaminamas 2 650 laipsnių Farenheito (1 454 laipsnių Celsijaus) temperatūroje. Palyginkite tai su 2 200 laipsnių pagal Farenheitą (1 204 laipsnių Celsijaus) paprasto porceliano atveju. Kadangi antroji medžiaga yra prastesnės kokybės, ji nenaudojama chemijos pramonėje ir kitose technologijų mokslo šakose. Be to, tai aukščiausios kokybės kiniškas porcelianas, kuris yra skaidrus šviesai. Grubi keramika negali suteikti tokio efekto.

Šnipų aistros

„Kieta pasta“arba tikrasis porcelianas pirmą kartą pasirodė Kinijoje Tangų dinastijos laikais (618–907). Tačiau tikrai kokybiški gaminiai, savo savybėmis nė kiek nenusileidžiantys šiuolaikiniams, pasauliui tapo žinomi tik Juanių dinastijos laikais (1279-1368). Ankstyvąjį Kinijos porcelianą sudarė kaolinas (kaolinas) ir pegmatitas – grubus granitas.

Tai buvo nežinoma Europos puodžiams iki Kinijos įrangos importo viduramžiais. Europiečiai bandė atkartoti porceliano savybes, tačiau šiuo klausimu nepasisekė. Išnagrinėjus jo cheminę sudėtį jie buvonegalėdami, jų gaminami gaminiai tik išoriškai priminė elegantiškus, trapius ir kartu patvarius indus. Taip išėjo. Tikri šnipų karai prasidėjo siekiant išsiaiškinti tikrojo porceliano gamybos paslaptį, tačiau kinai savo paslaptį saugojo labiau nei gyvybę.

Kodėl ši medžiaga buvo tokia populiari? Priežastis – puikios fizinės porceliano savybės. Jis stipresnis už įprastą keramiką, turi aukštą šilumos laidumą, todėl iš jo galima išsivirti puikią arbatą arbatinukuose. Be to, dėl glazūros porcelianas pasižymi itin mažu nešvarumu, dėmėmis tik veikiant sintetiniams pigmentams. Senovės kinų servizų puodeliai po daugelio amžių išlieka b alti.

Ersatzy

Sumaišę stiklą su alavo oksidu, kad susidarytų nepermatoma medžiaga, Europos amatininkai bandė derinti molį ir matinį stiklą. Šios alternatyvos tapo žinomos kaip „minkšta pasta“arba dirbtinis porcelianas. Tačiau nuliūdino dvi nemalonios aplinkybės: visos šios medžiagos pasirodė per minkštos, iš jų neįmanoma pagaminti tikrai plonų, elegantiškų gaminių, o gamybos kaštai buvo per dideli. Trumpai tariant, „ersatz“tipo porceliano savybės toli gražu nebuvo tobulos.

Yra įrodymų, kad mūsų meistrai taip pat įvaldė tikro porceliano gamybos meną, tačiau visos rusų keramikos paslaptys buvo prarastos per totorių-mongolų invaziją, kai buvo sudeginti ištisi miestai kartu su visais jų gyventojais. Taip pat buvo pasiektas tam tikras proveržisanglu. Jie sukūrė „kaulinę“medžiagą.

Bet kas yra kaulinis porcelianas, dėl kurio pagrindinių savybių jis buvo neįtikėtinai populiarus senojoje Europoje?

Kūrybos istorija

1707 m. du vokiečiai, vardu Ehrenfriedas W altheris von Chimhausas ir Johanas Friedrichas Bottgeris, atrado „protingesnį“gamybos būdą, kai naudojamas molis ir smulkiai sum altas lauko špatas. XVII amžiuje anglų amatininkai eksperimentuodami sužinojo, kad porcelianą, beveik identišką kiniškajam porcelianui, galima gauti į šį mišinį įdėjus smulkiai sum altų apdegusių kaulų.

Ir vėliau paaiškėjo, kad angliška versija leidžia gaminti skaidrią keramiką daug žemesnėje temperatūroje, o tai ženkliai sumažina gamybos kaštus. Be to, porcelianas iš Foggy Albion kovojo daug prasčiau, buvo daug stipresnis. Taigi nenuostabu, kad britai savo paslaugomis netrukus užpildė pusę Senojo pasaulio ir beveik visą Naująjį pasaulį.

Kokios kaulinio porceliano savybės? Pirma, iš jo pagaminti gaminiai pasižymi dideliu stiprumu, mažu svoriu ir plonasieniais. Antra, šios rūšies keramika negali būti naudojama chemijos pramonėje, nes jos sudėtyje esančios medžiagos reaguoja su rūgštimis ir šarmais.

Žaliavos

Kaip minėjome, pagrindiniai šios medžiagos komponentai yra labai paprasti: molis, lauko špatas, kalcio turintys mineralai. Iki šiol įvairios įmonės konkuruoja tarpusavyje, nes tai buvo greitai nustatytaporceliano ir fajanso savybes galima radikaliai pakeisti į kompoziciją įtraukus naujų elementų. Žinoma, jei patirtis sėkminga.

Nepaisant to, kad molio sudėtis skiriasi priklausomai nuo jo gavybos vietos, jis vis tiek virsta stiklu (kuris užtikrina galutinio produkto lygumą) tik esant itin aukštai temperatūrai. Bet tai galioja tik tais atvejais, kai molis nėra maišomas su medžiagomis, kurių stiklinimo slenkstis yra žemesnis. Tačiau skirtingai nei stiklas, molis yra termiškai stabilus, o tai reiškia, kad jis išlaiko formą net kaitinamas iki aukštos temperatūros.

Taigi ši medžiaga yra tikrai unikali, nes joje dera mažas stiklo poringumas su paprastos keramikos stabilumu ir santykiniu stiprumu. Kaolinas, hidroaliumosilikatas, visais laikais buvo naudojamas kaip pagrindinė žaliava. Lauko špatas (sudėtyje yra aliuminio silikato) ir titnagas, tam tikra kietojo kvarco rūšis, yra labai svarbūs bet kokio tipo porceliano ingredientai. Kaitinant jie tirpsta, surišdami medžiagą.

Kvarcas – porceliano „širdis“

Tai yra stiprybės raktas. Porceliano savybes (ir jo panaudojimą) daugiausia lemia ši ypatinga savybė: jis prastai dūžta (palyginti su stiklu), o nedideli atstumai tarp dalelių užtikrina medžiagos nepralaidumą orui, vandeniui ir kitiems junginiams.

Kvarcas yra deguonies ir silicio, dviejų labiausiai žemės plutoje esančių elementų, „lydinys“. Jis turi tris funkcines formas: tiesiogiai kvarcas (kristalai), opalas(amorfinė veislė) ir smėlis (mišri, nešvari frakcija). Apskritai kvarcas jau seniai naudojamas rankdarbių gamyboje. Porceliano sudėtyje taip pat gali būti aliuminio oksido ir muilo akmens, geriau žinomo kaip „muilo akmuo“.

Gamybos procesas

Atrinkus ir pasvėrus žaliavas, jos patenka į gamybą. Pirmiausia jis išvalomas ir sumalamas iki labai smulkių frakcijų. Po to visi komponentai sumaišomi reikiama proporcija, priklausomai tiek nuo gamybos sąlygų, tiek nuo galutinių produktų savybių. Kai tik pastarieji susiformuoja, juos galima nedelsiant siųsti į orkaitę arba iš anksto išvalyti ir padengti glazūros sluoksniu.

Žinoma, susmulkintas stiklas pirmiausia atlieka savo vaidmenį. Ir tik po to į krosnies burną siunčiamos būsimos vazos, puodeliai, tualeto dubenys ir dantų vainikėliai. Dabar pažvelkime į kiekvieną etapą atskirai. Juk porceliano savybės ir pritaikymas priklauso nuo jų sėkmės!

Žaliavų smulkinimas

Galbūt tai viena iš svarbiausių operacijų, nes galutinio produkto kokybė priklauso nuo jo įgyvendinimo kruopštumo. Smulkinimas atliekamas naudojant didžiulius mechaninius būgninius trupintuvus. Antruoju važiavimu dalelių dydis padidinamas iki 0,25 cm. Norint žaliavą paversti smulkiomis dulkėmis, naudojami specialūs rutuliniai trupintuvai. Tai didžiuliai plieniniai cilindrai, užpildyti metaliniais rutuliais. Kai visa struktūra sukasi, žaliavų dalelės virsta vienalyte itin smulkaus šlifavimo mase.

Valymas ir maišymas

Mišinys perleidžiamas per smulkius filtrus ir tiekiamas į specialų „konvejerį“, kuris yra pasviręs plieno lakštas. Jie vibruoja, todėl žaliavos ne tik automatiškai maišomos, bet ir rūšiuojamos, nes didžiausios dalelės išstumiamos į viršų. Jei reikia sudrėkintos medžiagos, vanduo automatiškai purškiamas į liniją.

Kartais naudojami filtrai su galingais magnetais, nes pastarieji gali pašalinti mažiausius geležies nešvarumus. Pastarasis, patekęs į gatavą gaminį, suteiks jam nepageidaujamą raudoną atspalvį. Po to gatavi gaminiai siunčiami į krosnį, kur kūrenami mūsų jau nurodytoje temperatūroje.

Nuo kokių gamybos sąlygų gali priklausyti produkto savybės?

Pažymėtina, kad galutinio degimo metu vyksta daug procesų, kurie tiesiogiai veikia š alto porceliano savybes. Pirmiausia sudeginamos visos anglies organinės priemaišos, išgarinamas vandens perteklius, iš būsimo produkto storio išsiskiria įvairios dujinės frakcijos. Jei tuo pačiu metu temperatūra nepakyla iki 1100 laipsnių Celsijaus, silicis ir kiti glazūros komponentai negalės išsilydyti, o tai reiškia, kad jie nesudarys lygaus ir chemiškai neutralaus sluoksnio ant keramikos paviršiaus.

Be to, šios jungtys būtinos siekiant sumažinti atstumą tarp medžiagų dalelių, kad tarp jų būtų patikimesnis ryšys. Pasiekus norimą tankį,gaminys atšaldomas, ko pasekoje glazūra „susitraukia“, tampa lygi ir ypač patvari.

Rezultatai

Tai kodėl mes visa tai aprašome? Reikalas tas, kad šios medžiagos savybės labai priklauso nuo jos gamybos ypatybių ir sąlygų. Pavyzdžiui, stiprumas priklauso nuo lauko špato kiekio masėje procento, o porceliano porų skaičius yra mažesnis, tuo daugiau lauko špato. Stiklelyje ištirpus kvarcui ir molio medžiagos likučiai, susilpnėja porcelianinės medžiagos karkasas, didėja deformacijos. Priklausomai nuo kvarco malimo smulkumo, masės sudėties, temperatūros ir degimo trukmės, stiklakūnio fazės sudėtis apima nuo 15 iki 40% viso į masę įvesto kvarco. Kuo daugiau, tuo porcelianas yra plonesnis ir „oresnis“.

Keraminių medžiagų, kaip dielektrikų, savybėms daugiausia būdingas atsparumas elektros srovės pratekėjimui medžiagoje ir izoliatoriaus paviršiuje. Atskirkite porceliano specifinį tūrį ir specifinį paviršiaus atsparumą.

Be to, cheminės porceliano savybės turi didelę praktinę reikšmę. Tiksliau, jų nebuvimas. Glazūruota keramika su dideliu kiekiu lauko špato ir kvarco yra chemiškai neutrali. Ar manote, kodėl iš šios medžiagos gaminami vaistininkų ir chemikų skiediniai? Jis daug stipresnis už stiklą, bet nereaguoja.

Dabartinė reikalų padėtis

Šiandien keramika (ir ypač porcelianas) išgyvena antrąGimdymas. Paaiškėjo, kad šios medžiagos gali būti naudojamos įvairių tipų mikroelektronikos gamyboje. To svarbos šiuolaikinei civilizacijai aiškinti nereikia. Mokslininkai taip pat nustatė, kad pridėjus tam tikrų priedų porceliano stiprumas didėja eksponentiškai. Šiuo metu net vyksta daug žadantys tyrimai naujų tipų šarvų kūrimo jo pagrindu srityje. Taigi ne vien tualeto dubenys!

Pagaliau ši medžiaga tampa vis svarbesnė medicinoje. Įvairūs protezai ir didingi dantų vainikėliai – jų paklausa kasmet didėja. Taigi senovės kinų išradimas išliks aktualus labai ilgai.