Porcelænsejendomme og dens anvendelse

Udtrykket "porcelæn" henviser til en bred vifte afkeramiske produkter, der fremstilles ved høje temperaturer. Deres særpræg er glat overflade og lav porøsitet. Disse egenskaber ved porcelæn er stadig meget krævede. Det er vanskeligt at finde nogen branche inden for industri eller national økonomi, uanset hvor det bruges.

Det mest almindelige dekorative porcelæn ogogså kemiske ware, tandkroner og elektriske isolatorer. Normalt hvidt eller off-white, kommer dette vidunderlige materiale til at "bage" som et uudtrykeligt stykke keramik, som kun får det udseende, vi er vant til, kun efter stegning i højtemperaturovne.

Fordele ved kinesiske sæt

I denne artikel vil vi diskutere egenskaber og typer af porcelæn. Du vil forstå, hvorfor dette materiale var så populært over hele verden, at store ekspeditioner var udstyret til at købe det. For en smuk service, som i dag kan købes i enhver butik, så kan de dræbe.

Mærkeligt nok, men produkter fra kinesiske mestre mednuværende keramik - kun slægtninge, men ikke direkte. For at være overbevist om dette er det nok at huske de vigtigste egenskaber ved porcelæn, der kom ud af det celestiale imperiums værksteder. Materialerne ligner hinanden meget: både moderne og gammelt porcelæn kan være glaseret eller "naturligt". Men almindelig keramik er meget blødere. Og du vil ikke være i stand til at levere en service af høj kvalitet ud fra det.

Hvorfor sker dette?

Porcelænsegenskaber såsom styrke ogvarmebestandighed - frugten af ​​de høje temperaturer, hvor produktionen af ​​ægte kinesisk keramik udføres. Det produceres ved en temperatur på 2.650 grader Fahrenheit (1.454 grader Celsius). Sammenlign dette med 2.200 grader Fahrenheit (1.204 grader Celsius) for almindeligt Kina. Da det andet materiale har en lavere kvalitet, bruges det ikke i den kemiske industri og andre teknologiske grene af videnskaben. Derudover er det kinesisk porcelæn af højeste kvalitet, der er gennemsigtigt for lyset. Grov keramik kan ikke give en sådan effekt.

Spion lidenskaber

"Hård pasta" eller ægte porcelæn for første gangoptrådte i Kina under Tang-dynastiet (618-907). Men virkelig højkvalitetsprodukter, der i deres egenskaber på ingen måde var ringere end moderne, blev kun kendt af verden under Yuan-dynastiet (1279-1368). Tidlig kinesisk porcelæn bestod af kaolin og pegmatit, en ru type granit.

Han var ukendt for europæiske pottemagere førimport af kinesisk udstyr i middelalderen. Europæerne forsøgte at duplikere porcelænsegenskaber, men det lykkedes ikke i denne sag. Da de ikke var i stand til at analysere dets kemiske sammensætning, lignede de produkter, de producerede, elegante, skrøbelige og på samme tid holdbare retter kun udad. Det viste sig så-så. For at få hemmeligheden bag produktionen af ​​ægte porcelæn udfoldede sig virkelige spionkrige, men kineserne holdt deres hemmelighed mere end livet.

Hvorfor var dette materiale så populært? Årsagen er de fremragende fysiske egenskaber ved porcelæn. Det er stærkere end almindelig keramik, har en høj varmeledningsevne, som giver dig mulighed for at brygge fremragende te fra den i tekander. Derudover har porcelæn på grund af glasuren en ekstrem lav tilsmudsning, der kun farves under påvirkning af syntetiske pigmenter. Kopper fra gamle kinesiske sæt bevarer deres hvidhed i mange århundreder.

Erzatsy

Efter blanding af glasset med tinoxid tilfor at opnå et uigennemsigtigt materiale forsøgte europæiske håndværkere at kombinere ler og frostet glas. Disse alternativer er blevet kendt som "blød pasta" eller faux porcelæn. Men to ubehagelige omstændigheder forstyrrede mig: alle disse materialer viste sig at være for bløde, det var umuligt at fremstille rigtig tynde, elegante produkter ud af dem, og produktionsomkostningerne var for høje. Med et ord var egenskaberne af porcelæn af ersatz-typen meget langt fra perfekte.

Der er information, som vores mestre også ejedekunsten at fremstille ægte porcelæn, men alle hemmelighederne ved russisk keramik gik tabt i perioden med den tatarisk-mongolske invasion, da hele byer blev udbrændt sammen med alle deres indbyggere. Briterne var også i stand til at opnå et bestemt gennembrud. De skabte en "knogle" slags materiale.

Men hvad er bone china, hvis grundlæggende egenskaber gjorde det utroligt populært i det gamle Europa?

Oprettelseshistorie

I 1707 kaldte to tyskere Ehrenfried Waltervon Chiemhaus og Johann Friedrich Bottger opdager en mere “tilregnelig” produktionsmetode, der bruger ler og finmalet feldspat. I det 17. århundrede lærte engelske håndværkere gennem eksperimenter, at en næsten identisk kinesisk porcelæn kan opnås ved at tilføje finmalet brændte knogler til denne blanding.

Og senere viste det sig, at engelskvarianten tillader produktion af gennemsigtig keramik ved meget lavere temperaturer, hvilket reducerer produktionsomkostningerne betydeligt. Derudover kæmpede porcelæn fra Foggy Albion meget værre, var meget stærkere. Så det er ikke overraskende, at briterne snart fyldte halvdelen af ​​den gamle verden og næsten hele den nye verden med deres tjenester.

Hvad er egenskaberne ved bone china? For det første er produkter fremstillet af det kendetegnet ved høj styrke med lav vægt og tyndhed. For det andet kan denne type keramik ikke bruges i den kemiske industri, da de stoffer, der udgør den, reagerer med syrer og baser.

Råmaterialer

Som vi sagde, de vigtigste komponenter i dettematerialer er ekstremt enkle: ler, feldspat, mineraler med calciumindhold. Indtil nu konkurrerer forskellige virksomheder med hinanden, da det hurtigt blev fastslået, at egenskaberne ved porcelæn og fajance kan ændres radikalt ved at tilføje nye elementer til dets sammensætning. Selvfølgelig, hvis oplevelsen er vellykket.

På trods af at lerets sammensætning varierer iafhængigt af stedet for ekstraktion, bliver det stadig til glas (på grund af hvilket det endelige produkts glathed opnås) kun ved ekstremt høje temperaturer. Men dette gælder kun for de tilfælde, hvor lerene ikke blandes med materialer, hvis glaseringstærskel er lavere. I modsætning til glas er ler imidlertid termisk stabilt, dvs. det bevarer sin form, selv når det opvarmes stærkt.

Så dette materiale er virkelig unikt,fordi det kombinerer den lave porøsitet af glas med stabiliteten og den relative styrke af simpel keramik. På alle tidspunkter er kaolin og hydroaluminosilicat blevet brugt som den vigtigste type råmateriale. Feltspat (indeholdende aluminiumsilicat) og flint, en type hård kvarts, er ekstremt vigtige komponenter i enhver type porcelæn. De smelter, når de opvarmes, og binder materialet sammen.

Kvarts - "hjerte" af porcelæn

Dette er nøglen til styrke. Porcelænets egenskaber (og dets anvendelse) skyldes i høj grad dette meget karakteristiske: det slår dårligt (sammenlignet med glas), og de små afstande mellem partiklerne sikrer materialets uigennemtrængelighed for luft, vand og andre forbindelser.

Kvarts er en "legering" af ilt og silicium -to af de mest rigelige elementer i jordskorpen. Den har tre funktionelle former: kvarts i sig selv (krystaller), opal (amorf sort) og sand (blandet, snavset fraktion). Generelt har kvarts været brugt i håndværksproduktion i lang tid. Porcelæn kan også indeholde aluminiumoxid og steatit, mere almindeligt kendt som fedtsten.

Fremstillingsproces

Efter at råmaterialerne er valgt og vejet,det går i produktion. For det første rengøres den og formales til meget fine fraktioner. Derefter blandes alle komponenter i det krævede forhold afhængigt af produktionsbetingelserne og af slutproduktets egenskaber. Så snart sidstnævnte er dannet, kan de straks sendes til ovnen, eller de kan forrenses og yderligere glaseres.

Selvfølgelig er det først i sin rolle jordenglas. Og først derefter sendes fremtidige vaser, kopper, toiletter og tandkroner til ovnens munding. Lad os nu overveje hvert trin separat. Når alt kommer til alt afhænger porcelænsegenskaber og dets anvendelse af deres succes!

Knusning af råvarer

Måske er dette en af ​​de vigtigste operationerda kvaliteten af ​​det færdige produkt afhænger af grundigheden af ​​dets implementering. Knusningen udføres af enorme mekaniske tromleknusere. Ved den anden passage bringes partikelstørrelsen til 0,25 cm. For at gøre råmaterialet til fint støv anvendes der specielle kugleknusere. Disse er enorme stålcylindre fyldt med metalkugler. Når hele strukturen roterer, bliver partiklerne af råmateriale til en homogen masse med ekstremt fin formaling.

Rengøring og blanding

Blandingen ledes gennem fine filtre og derefterføres til en speciel "transportør", som er en skråt stålplade. De vibrerer, hvilket resulterer i, at råmaterialet ikke kun blandes automatisk, men også sorteres, da de største partikler skubbes opad. Hvis der er behov for vådt materiale, sprøjtes der automatisk vand ind i ledningen.

Nogle gange bruges filtre med kraftige magneter,da sidstnævnte giver dig mulighed for at fjerne de mindste jernurenheder. Sidstnævnte, hvis det kommer ind i det færdige produkt, giver det en uønsket rød nuance. Derefter sendes de færdige produkter til ovnen, hvor de fyres ved de temperaturer, som vi allerede har specificeret.

Hvilke produktionsbetingelser kan påvirke produktegenskaber?

Det skal bemærkes, at i løbet af finalender er mange processer, som egenskaberne ved koldt porcelæn direkte afhænger af. For det første brændes alle kulstoforganiske urenheder, overskydende vand fordampes, forskellige gasformige fraktioner kommer ud af tykkelsen af ​​det fremtidige produkt. Hvis temperaturen ikke bringes op på 1100 grader Celsius, vil silicium og andre komponenter i glasuren ikke være i stand til at smelte, hvilket betyder, at de ikke vil danne et glat og kemisk neutralt lag på den keramiske overflade.

Derudover kræves disse forbindelser tilreducere afstanden mellem materialepartikler for en mere pålidelig forbindelse med hinanden. Efter at den ønskede densitet er nået, afkøles produktet, hvorved glasuren "krymper", bliver glat og især holdbar.

resultater

Så hvorfor beskrev vi alt dette? Sagen er, at egenskaberne af dette materiale afhænger nøje af egenskaberne og betingelserne for dets fremstilling. For eksempel afhænger styrken af ​​procentdelen af ​​feltspat i massen, og antallet af porer i porcelæn er mindre, jo mere feltspat. Efterhånden som kvarts og resten opnået ved nedbrydning af lermateriale opløses i glasset, bliver porcelænsmaterialets skelet svagere, og deformationer øges. Afhængig af finhedsgraden af ​​kvartsslibning, massens sammensætning, temperaturen og fyringens varighed indeholder den glasagtige fase fra 15 til 40% af al kvarts, der føres ind i massen. Jo mere det er, jo tyndere og "luftigere" porcelæn.

Egenskaber ved keramiske materialer som dielektrikumkarakteriseres hovedsageligt af modstand mod passage af elektrisk strøm i materialet og på overfladen af ​​isolatoren. Skel mellem specifik volumetrisk og specifik overfladebestandighed af porcelæn.

Derudover af stor praktisk betydninghar porcelænets kemiske egenskaber. Mere præcist deres fravær. Glaseret keramik med tilsætning af store mængder feldspat og kvarts er kemisk neutrale. Tror du, hvorfor farmaceuters og kemikeres mørtler er lavet af dette materiale? Det er meget stærkere end glas, men det reagerer ikke.

Den aktuelle situation

I dag keramik (og porcelæn i særdeleshed)oplever en genfødsel. Det viste sig, at disse materialer kan bruges til fremstilling af forskellige typer mikroelektronik. Der er ingen grund til at forklare vigtigheden af ​​dette for den moderne civilisation. Forskere har også fundet ud af, at når visse tilsætningsstoffer tilsættes, stiger styrken af ​​porcelæn eksponentielt. I øjeblikket udføres der endda lovende forskning inden for at skabe nye typer rustning på grundlag af det. Så ikke toiletter er ens!

Endelig den stigende betydning af dette materialeerhverver i medicin. Forskellige proteser og storslåede tandkroner - efterspørgslen efter dem stiger hvert år. Så den gamle kinesiske opfindelse vil forblive relevant i meget lang tid.