Porcelāna īpašības un tās pielietojums

Termins "porcelāns" attiecas uz plašu klāstu keramikas izstrādājumu, kas ražoti augstā temperatūrā. To atšķirīgās iezīmes ir gludas virsmas un zema porainība. Šīs porcelāna īpašības mūsdienās ir plaši pieprasītas. Ir grūti atrast nozari vai tautsaimniecību neatkarīgi no tā, kur to izmanto.

Visizplatītākie dekoratīvie porcelāni, kā arī ķīmiskie trauki, zobu kroņi un elektriskie izolatori. Parasti balta vai netīra balta, uz "cepšanas" šo brīnišķīgo materiālu nāk nepiedāvājams keramikas gabals, kas mums būs iepazinies tikai pēc grauzdēšanas augsttemperatūras krāsnīs.

Ķīnas pakalpojumu priekšrocības

Šajā rakstā mēs apspriedīsim porcelāna īpašības un veidus. Jūs sapratīsit, kāpēc šis materiāls bija tik populārs visā pasaulē, ka milzīgas ekspedīcijas bija aprīkotas tā iegādei. Par skaistu pakalpojumu, kuru tagad var iegādāties jebkurā veikalā, tad viņi varētu nogalināt.

Ironiski, bet Ķīnas meistaru produkti ar pašreizējo keramiku - tikai radinieki, bet ne tiešie. Lai to redzētu, ir pietiekami atcerēties baznīcas īpašības no Zeltainajā impērijas darbnīcām. Materiāli ir ļoti līdzīgi viens otram: gan klāt, gan seno porcelānu var glazēt vai "dabiski". Bet vienkārša keramika ir daudz mīkstāka. Un no tā kvalitatīvs pakalpojums nedarbosies.

Kāpēc tas notiek?

Šādas porcelāna īpašības kā izturība un siltuma pretestība ir augstas temperatūras augļi, kuros tiek veikta ķīniešu keramikas ražošana. To ražo 2650 grādi pēc Fārenheita (1,454 grādi pēc Celsija). Salīdziniet to ar 2200 grādiem pēc Fārenheita (1204 grādi pēc Celsija) par vienkāršu porcelānu. Tā kā otrajam materiālam ir zemāka kvalitāte, to neizmanto ķīmiskajā rūpniecībā un citās tehnoloģiskajās zinātnes nozarēs. Turklāt ir visaugstākās kvalitātes ķīniešu porcelāns, kas ir caurspīdīgs jumta logam. Neapstrādāta keramika nevar radīt šādu efektu.

Spiegu vīri

"Hard paste" jeb īsts porcelāns vispirms parādījās Ķīnā Tang dinastijas laikā (618-907). Bet patiešām augstas kvalitātes produkti, ņemot vērā to īpašības, nekādā ziņā nav zemākas par modernajām, kļuva zināmas pasaulei tikai Juan dinastijas laikā (1279-1368). Agrīnās ķīniešu porcelāns sastāvēja no kaolīna (porcelāna māla) un pegmatita - rupja tipa granīta.

Pirms ķīniešu iekārtu importa viduslaikos tas nebija zināms Eiropas podniekiem. Eiropa mēģināja dublēt porcelāna īpašības, taču šajā jautājumā tas neizdevās. Tā kā viņi nevarēja analizēt ķīmisko sastāvu, to ražotie produkti atgādina elegantu, trauslu un vienlaikus izturīgu trauku tikai ārēji. Tas izrādījās tik labi. Lai iegūtu patiesās porcelāna ražošanas noslēpumu, tika atklāti reāli spiegošanas kari, taču ķīnieši saglabāja savus noslēpumus vairāk nekā dzīvi.

Kāpēc šis saturs tik populārs? Iemesls ir izcilas porcelāna fiziskās īpašības. Tas ir stipnāks nekā parastā keramika, tai ir augsta siltuma vadītspēja, kas ļauj veidot lielisku tēju tējkannās. Turklāt, pateicoties glazūrai, porcelāns ir ļoti zems gājiens, kas nokrāso tikai sintētisko pigmentu ietekmē. Senie ķīniešu ēdieni pēc daudziem gadsimtiem saglabā baltumu.

Dzēšgumijas

Pēc stikla sajaukšanas ar alvas oksīdu, lai iegūtu necaurspīdīgu materiālu, Eiropas amatnieki mēģināja apvienot mālu un matētu stiklu. Šīs alternatīvas ir kļuvušas pazīstamas kā "mīksta pasta" vai mākslīgā porcelāna. Bet grēcot divi nepatīkami apstākļi: visi šie materiāli bija pārāk mīksti, nebija iespējams izgatavot patiešām plānus, elegantus izstrādājumus, un ražošanas izmaksas bija pārāk lielas. Vārdu sakot, porcelāna "ersatz tipa" īpašības bija ļoti tālu no perfekta.

Ir ziņojumi, ka mūsu meistari piederēja arī mākslā, kas ražo īstu porcelānu, taču visi Krievijas keramikas noslēpumi tika zaudēti tadāru-mongoļu invāzijā, kad kopā ar visiem saviem iedzīvotājiem sadedzināja veselas pilsētas. Noteiktu izrāvienu varēja panākt arī briti. Viņi izveidoja materiāla "kaulu" versiju.

Bet kas ir kaulu porcelāna, kuras galvenās īpašības nodrošināja viņam neticamu popularitāti vecajā Eiropā?

Radīšanas vēsture

1707. gadā divi vācieši, kurus sauca par Ehrenfrīdu Walteru fon Chimhausu un Johanu Frīdrihu Bottgueri, atvēra "veselīgāku" ražošanas veidu, kurā izmantots māls un smalki samaltais laukšpats. In XVII gadsimtā angļu amatnieki iemācījās eksperimentu laikā, ka gandrīz identiski ķīniešu porcelānam var iegūt, ja jūs pievienojat šim maisījumam smalki samaltu ceptu kaulu.

Un vēlāk izrādījās, ka angļu versija ļauj ražot caurspīdīgu keramiku daudz zemākā temperatūrā, kas padarīja ražošanu daudz lētāku. Turklāt Albiona migla izrādījās daudz sliktāka, bija daudz spēcīgāka. Tāpēc nav pārsteidzoši, ka angļi drīz piepildīja savus pakalpojumus ar pusi no Vecās un gandrīz visas Jaunās pasaules.

Kādas ir kaulu porcelāna īpašības? Pirmkārt, produkti no tā atšķiras ar to lielo izturību ar mazu svaru un plānu. Otrkārt, šāda veida keramika nevar tikt izmantota ķīmiskajā rūpniecībā, jo tās sastāvā esošās vielas reaģē ar skābēm un sārmiem.

Izejvielas

Kā jau minējām, šī materiāla galvenie komponenti ir ļoti vienkārši: māls, laukšpats, minerālvielas ar kalcija saturu. Līdz šim dažādi uzņēmumi konkurē savā starpā, jo ātri tika noskaidrots, ka porcelāna un fajansa īpašības var radikāli mainīt, papildinot ar tā sastāvu jaunus elementus. Protams, ja pieredze ir veiksmīga.

Neskatoties uz to, ka māla sastāvs atkarībā no ekstrakcijas vietas mainās, tas joprojām kļūst par stiklu (pateicoties tam, ka tiek sasniegts gala produkta gludums) tikai ļoti augstā temperatūrā. Bet tas attiecas tikai uz gadījumiem, kad māli nav sajaukti ar materiāliem, kuru stiklojuma slieksnis ir mazāks. Savukārt, atšķirībā no stikla, māls ir termostabilizēts, tas ir, tā saglabā savu formu pat spēcīgā siltumā.

Tādējādi šis materiāls ir patiešām unikāls, jo tas apvieno stikla zema porainību ar vienkāršas keramikas stabilitāti un relatīvo stiprību. Kā galveno izejvielu veidu vienmēr izmantoja kaolīnu, hidroluminosilikātu. Lauku špags (kas satur alumīnija silikātu) un krīts, cieta kvarca veids, ir ārkārtīgi svarīgi jebkura veida porcelāna komponenti. Apkures laikā tie izkausē, savienojot materiālu vienā veselumā.

Kvarca ir Ķīnas "sirds"

Tas garantē izturību. Porcelāna īpašības (un tās pielietojums) lielā mērā ir saistītas ar šo īpašību: tas nepaliek labi (salīdzinot ar stiklu), un nelielie attālumi starp daļiņām nodrošina materiāla necaurlaidību gaisā, ūdenī un citos savienojumos.

Kvarca ir skābekļa un silīcija "sakausējums", kas ir divi visbiežāk sastopamie elementi zemes garozā. Tai ir trīs funkcionālas formas: tieši kvarca (kristāli), opāls (amorfā šķirne) un smilts (jaukta, netīra frakcija). Kopumā kvarcs jau sen tiek izmantots rokdarbu ražošanā. Porcelāns var saturēt arī alumīnija oksīdu un steatitu, labāk pazīstamu kā "ziepakmens".

Ražošanas process

Pēc izejvielu ņemšanas un nosveršanas, tas nonāk ražošanā. Pirmkārt, tas tiek notīrīts un nogriezts uz ļoti mazām frakcijām. Pēc tam visas sastāvdaļas samaisa nepieciešamā proporcijā, atkarībā gan no ražošanas apstākļiem, gan no gala produktu īpašībām. Pēc tam, kad tie ir izveidoti, tos var nekavējoties sūtīt uz krāsni, vai arī tos iepriekš notīra un pēc tam uzklāj uz glazūras slāni.

Protams, savā lomā vispirms parādās slīpēts stikls. Un tikai pēc tam nākamās vāzes, krūzes, tualetes un zobu kroņi tiek sūtītas uz krāsns atveri. Un tagad apsveriet katru posmu atsevišķi. Galu galā, viņu panākumi ir atkarīgi no porcelāna īpašībām un tā pielietojuma!

Izejvielu malšana

Iespējams, ka šī ir viena no vissvarīgākajām darbībām, jo gala produkta kvalitāte ir atkarīga no tās rīcības pamatīguma. Slīpēšana tiek veikta ar milzīgu mehānisko trumuļu drupinātāju palīdzību. Otrajā caurulē daļiņu izmērs tiek noregulēts līdz 0,25 cm. Lai pārveidotu izejmateriālu smalkos putekļos, izmantojiet īpašas lodīšu dzirnavas. Tie ir milzīgi tērauda baloni, kas piepildīti ar metāla bumbām. Kad visa struktūra rotē, izejmateriāla daļiņas tiek pārveidotas par viendabīgu smalko smalcināšanas masu.

Tīrīšana un sajaukšana

Maisījums tiek izlaists caur plāniem filtriem, un pēc tam tiek novadīts uz īpašu "konveijeru", kas ir slīpa tērauda loksnes. Viņi vibrē, kā rezultātā izejvielas tiek ne tikai automātiski sajauktas, bet arī sakārtotas, jo lielākās daļiņas tiek nospiesta uz augšu. Ja ir nepieciešams mitrs materiāls, uz līnijas tiek automātiski uzsūc ūdeni.

Dažreiz tiek izmantoti filtri ar spēcīgiem magnētiem, jo pēdējais var noņemt mazākās dzelzs piedevas. Pēdējais, ja tas iekrīt galaproduktā, pateiks viņam nevēlamu sarkano nokrāsu. Pēc tam galaprodukti tiek sūtīti uz krāsni, kur ugunsgrēks notiek iepriekš minētajās temperatūrās.

No kādiem ražošanas apstākļiem var atkarīties produkta īpašības?

Jāatzīmē, ka pēdējā apdedzināšanas procesā ir daudz procesu, no kuriem tieši atkarīgi aukstā porcelāna īpašības . Pirmkārt, visi oglekļa organiskie piemaisījumi tiek sadedzināti, liekā ūdens iztvaiko, dažādas gāzveida frakcijas nāk no nākamā produkta stratīva. Ja temperatūra nav sasniegta līdz 1100 grādiem pēc Celsija, silīcija un citas glazūras sastāvdaļas nevarēs izkausēt, tas nozīmē, ka uz keramikas virsmas tie neveido vienmērīgu un ķīmiski neitrālu slāni.

Turklāt šie savienojumi ir nepieciešami, lai samazinātu attālumu starp materiālu daļiņām, lai tie būtu drošāk savienoti ar otru. Kad tiek sasniegts vēlamais blīvums, produkts atdziest, kā rezultātā glazūra "saraujas", kļūst gluda un īpaši izturīga.

Rezultāti

Tātad, kāpēc mēs to aprakstījām? Lieta ir tāda, ka šī materiāla īpašības visciešāk atkarīgas no tā ražošanas īpašībām un apstākļiem. Piemēram, stiprība ir atkarīga no lašu masas masas daudzuma, porcelāna poru daudzums ir mazāks par spar vairāk. Tā kā kvarca stikls izšķīst stiklā un atlikums, kas iegūts, sadalot māla vielu, porcelāna materiāla skelets kļūst vājāks un deformācijas palielinās. Atkarībā no kvarca malšanas smalkuma, masas sastāva, apdedzināšanas temperatūras un ilguma, stiklveida fāze sastāv no 15 līdz 40% no visa kvarca, kas pievienots masai. Jo vairāk tas ir, porcelāns ir plānāks un "airier".

Keramikas materiālu kā dielektriķu īpašības raksturo galvenokārt izturība pret elektriskās strāvas plūsmu materiālā un uz izolatora virsmas. Porcelāns ir īpašs daudzums un īpaša virsmas pretestība.

Turklāt porcelāna ķīmiskās īpašības ir ļoti praktiskas nozīmes. Precīzāk, to trūkums. Glazētas keramikas izstrādājumi, pievienojot lielu daudzumu laukšpats un kvarca, ir ķīmiski neitrāla. Vai jūs domājat, ka farmaceiti un ķīmiķi ir izgatavoti no šī materiāla? Tas ir daudz stiprāks par stiklu, taču tas nereaģē.

Pašreizējā situācija

Šodien keramikai (un jo īpaši porcelānam) ir otra dzimšana. Izrādījās, ka šos materiālus var izmantot dažāda veida mikroelektronikas ražošanai. Šim nolūkam mūsdienu civilizācijas nozīme nav jāpaskaidro. Arī zinātnieki ir atklājuši, ka pievienojot dažas piedevas, porcelāna izturība palielinās eksponenciāli. Šobrīd notiek pat perspektīvas pētījumi, lai izveidotu uz tā balstītus jaunus bruņojuma veidus. Tātad nav tualešu bļodas vien!

Visbeidzot, šis materiāls kļūst arvien svarīgāks medicīnā. Dažādas protēzes un lieliskas zobu kroņi - uz tiem katru gadu palielinās pieprasījums. Tātad seno Ķīnas izgudrojums paliks ļoti nozīmīgs ļoti ilgu laiku.