המונח "חרסינה" מתייחס למגוון רחבמוצרי קרמיקה המיוצרים בטמפרטורות גבוהות. מאפייני ההבחנה שלהם הם משטח חלק ונקבוביות נמוכה. תכונות אלה של חרסינה מבוקשות כיום. קשה למצוא תעשייה או כלכלה לאומית בכל מקום בו משתמשים בה.
פורצלן דקורטיבי הנפוץ ביותר, וכמו כן כלי זכוכית כימית, כתרי שיניים ומבודדים חשמליים. בדרך כלל לבן או לבן-לבן, ל"אפייה ", החומר הנפלא הזה מגיע עם חתיכת קרמיקה בלתי ניתנת לייצוג, שתקבל את הצורה הרגילה שלנו רק לאחר טיגון בתנורים בטמפרטורה גבוהה.
היתרונות של השירותים הסיניים
במאמר זה נעסוק בתכונות וסוגי החרסינה.תבינו מדוע בכל העולם חומר זה היה כל כך פופולרי עד שיצאו משלחות ענק לרכישתו. עבור שירות יפה שתוכלו לקנות בכל חנות היום, הייתם יכולים להיהרג.
באופן מוזר, אבל המוצרים של אדונים סינים עםקרמיקה עכשווית - קרובי משפחה בלבד, אך לא ישירים. כדי להבטיח זאת, די לזכור את המאפיינים הבסיסיים של חרסינה, שהגיעו מבתי המלאכה של ממלכת התיכון. החומרים דומים זה לזה: פורצלן ישן וגם עתיק יכול להיות מזוגג או "טבעי". אבל קרמיקה פשוטה רכה בהרבה. ולא ניתן להפיק ממנו שירות איכותי.
מדוע זה קורה?
תכונות חרסינה כגון חוזק ועמידות בחום היא פרי הטמפרטורות הגבוהות בהן מיוצרים קרמיקה סינית אמיתית. הוא מיוצר בטמפרטורה של 2,650 מעלות פרנהייט (1,445 מעלות צלזיוס). השווה את זה ל -2,200 מעלות פרנהייט (1,204 מעלות צלזיוס) לסין רגילה. מכיוון שהחומר השני באיכותו נמוכה יותר, הוא אינו משמש בתעשייה הכימית ובענפים טכנולוגיים אחרים של המדע. בנוסף, מדובר בפורצלן סיני באיכות הגבוהה ביותר ושקוף לומן. קרמיקה גסה לא יכולה לתת השפעה כזו.
תשוקות מרגל
"הדבק קשה", או סין אמיתית, לראשונההופיע בסין במהלך שושלת טאנג (618-907). אך מוצרים איכותיים באמת, שתכונותיהם אינם נחותים מאלה המודרניים, נודעו לעולם רק במהלך שושלת יואן (1279-1368). פורצלן סיני קדום כלל קאולין (חימר פורצלן) ופגמיטיט - סוג גרניט גרוס.
בעבר לא היה מוכר לקדרים האירופיםיבוא ציוד סיני במהלך ימי הביניים. האירופאים ניסו לשכפל את תכונות החרסינה, אך לא הצליחו בעניין זה. מכיוון שלא הצליחו לנתח את ההרכב הכימי שלה, המוצרים המיוצרים על ידם דמו למנות אלגנטיות, שבירות ובו זמנית עמידות בלבד כלפי חוץ. זה התברר כל כך. כדי להשיג את סוד הייצור של סין אמיתית, התגלו מלחמות ריגול אמיתיות, אך הסינים הוקירו את סודם יותר מחיים.
מדוע חומר זה היה כה פופולרי?הסיבה היא המאפיינים הפיזיים המצוינים של חרסינה. הוא חזק יותר מקרמיקה רגילה, בעל מוליכות תרמית גבוהה, המאפשר לגבש ממנו תה מצוין בתה. בנוסף, בזכות הזיגוג, פורצלן הוא בעל סימן קטן במיוחד, מכתים רק תחת השפעת פיגמנטים סינתטיים. כוסות משירותים סיניים קדומים מאות רבות לאחר מכן נותרות לבנות.
ארזאצי
לאחר ערבוב זכוכית עם תחמוצת פח אלכדי להשיג חומר אטום, אומנים אירופאים ניסו לשלב חימר וזכוכית חלבית. אלטרנטיבות אלה נודעו כפסטה רכה, או חרסינה מלאכותית. אבל שתי נסיבות לא נעימות נסערו: כל החומרים הללו התבררו כרכים מדי, אי אפשר היה להכין מהם מוצרים דקים ואלגנטיים באמת, ועלויות הייצור היו גבוהות מדי. במילה אחת, התכונות של חרסינה מסוג ersatz היו רחוקות מלהיות מושלמות.
יש הוכחות לכך שגם אדונינו היו בבעלותםאומנות ייצור חרסינה אמיתית, אך כל סודות הקרמיקה הרוסית אבדו במהלך הפלישה הטטרית-מונגולית, כאשר ערים שלמות נשרפו יחד עם כל תושביה. הבריטים הצליחו גם להשיג פריצת דרך מוגדרת. הם יצרו סוג "עצם" של חומר.
אבל מהי חרסינה, שתכונותיה הבסיסיות הפכו אותה לפופולרית להפליא באירופה הישנה?
היסטוריה של הבריאה
בשנת 1707, שני גרמנים בשם ארנפריד וולטרפון קיימהאוס ויוהאן פרידריך בוטגר מגלים שיטת ייצור "שפויה" יותר, המשתמשת בחימר ובספיר פלד טחון דק. במאה ה-17, אומנים אנגלים למדו באמצעות ניסויים שניתן להשיג חרסינה סינית כמעט זהה על ידי הוספת עצמות שרופות טחונות דק לתערובת זו.
מהן התכונות של עצם חרסינה?ראשית, מוצרים העשויים ממנו נבדלים בחוזק גבוה עם משקל נמוך ודליל. שנית, סוג זה של קרמיקה אינו יכול לשמש בתעשייה הכימית, שכן החומרים המרכיבים אותה מגיבים עם חומצות ואלקליות.
חומר גלם
כפי שאמרנו, המרכיבים העיקריים של זההחומרים פשוטים ביותר: חימר, ספטור פלד, מינרלים עם תכולת סידן. עד כה, חברות שונות מתחרות זו בזו, שכן מהר מאוד התברר שניתן לשנות באופן קיצוני את תכונות החרסינה והחרס על ידי הוספת אלמנטים חדשים להרכבו. כמובן, אם החוויה תתברר כמוצלחת.
למרות העובדה שהרכב החימר משתנה בבהתאם למקום החילוץ שלו, הוא עדיין הופך לזכוכית (שבגללה מושגת החלקות של המוצר הסופי) רק בטמפרטורות גבוהות במיוחד. אבל זה נכון רק לאותם מקרים שבהם החימר אינו מעורב בחומרים שסף הזגוג שלהם נמוך יותר. בניגוד לזכוכית, החימר, לעומת זאת, יציב תרמית, כלומר, הוא שומר על צורתו גם בחימום חזק.
קוורץ - "הלב" של הפורצלן
זה המפתח לחוזק.תכונות החרסינה (והשימוש בה) נובעות בעיקר ממאפיין זה: הוא נשבר בצורה גרועה (בהשוואה לזכוכית), והמרחקים הקטנים בין החלקיקים מבטיחים את אטימות החומר לאוויר, מים ותרכובות אחרות.
קוורץ הוא "סגסוגת" של חמצן וסיליקון -שניים מהיסודות הנפוצים ביותר בקרום כדור הארץ. יש לו שלוש צורות פונקציונליות: ישירות קוורץ (גבישים), אופל (זן אמורפי) וחול (חלק מעורב, מלוכלך). באופן כללי, קוורץ שימש בייצור מלאכת יד במשך זמן רב. פורצלן עשוי להכיל גם אלומינה וסטייטיט, הידועה יותר בשם אבן סבון.
תהליך ייצור
לאחר בחירת חומרי הגלם ושקלולים,זה נכנס לייצור. ראשית, הוא מנוקה וטחון לשברים עדינים מאוד. לאחר מכן מערבבים את כל הרכיבים בפרופורציה הנדרשת, בהתאם הן לתנאי הייצור והן למאפיינים של המוצרים הסופיים. ברגע שהאחרונים נוצרים, ניתן לשלוח אותם מיד לתנור, או שניתן לנקות אותם מראש ולהדביק אותם עם שכבת זיגוג.
כמובן, בתפקידו קודם כל הקרקעזכוכית. ורק לאחר מכן, אגרטלים עתידיים, כוסות, שירותים וכתרים דנטליים נשלחים לפי התנור. כעת נסתכל על כל שלב בנפרד. אחרי הכל, תכונות החרסינה והשימוש בה תלויים בהצלחתם!
ריסוק חומרי גלם
אולי זו אחת הפעולות החשובות ביותרשכן איכות המוצר הסופי תלויה ביסודיות היישום שלו. הריסוק מתבצע באמצעות מגרסות תופים מכניות ענקיות. במעבר השני, גודל החלקיקים מובא ל-0.25 ס"מ. כדי להפוך את חומר ההזנה לאבק דק, משתמשים במגרסה כדורית מיוחדת. אלו הם גלילי פלדה ענקיים מלאים בכדורי מתכת. כאשר כל המבנה מסתובב, חלקיקי חומר הגלם הופכים למסה הומוגנית של טחינה עדינה במיוחד.
ניקוי וערבוב
התערובת מועברת דרך מסננים עדינים ולאחר מכןמוזן ל"מסוע" מיוחד שהוא יריעת פלדה משופעת. הם רוטטים, וכתוצאה מכך חומר הגלם לא רק מעורבב אוטומטית, אלא גם ממוין, מכיוון שהחלקיקים הגדולים ביותר נדחפים כלפי מעלה. אם נדרש חומר רטוב, מים מותזים אוטומטית לתוך הקו.
לפעמים משתמשים בפילטרים עם מגנטים חזקים,מאז האחרונים מאפשרים לך להסיר את זיהומי הברזל הקטנים ביותר. האחרון, אם הוא נכנס למוצר המוגמר, יעניק לו גוון אדום לא רצוי. לאחר מכן, המוצרים המוגמרים נשלחים לכבשן, שם הם נורים בטמפרטורות שכבר צוינו על ידינו.
אילו תנאי ייצור יכולים להשפיע על תכונות המוצר?
יש לציין כי במהלך הגמרשריפה ישנם תהליכים רבים שבהם המאפיינים של פורצלן קר תלויים ישירות. ראשית, כל זיהומי פחמן אורגניים נשרפים, עודפי מים מתאדים, חלקים גזים שונים יוצאים מעובי המוצר העתידי. אם במקביל הטמפרטורה לא תובא ל-1100 מעלות צלזיוס, אזי הסיליקון ושאר מרכיבי הזיגוג לא יוכלו להימס, מה שאומר שהם לא יווצרו שכבה חלקה וניטרלית מבחינה כימית על פני הקרמיקה.
בנוסף, חיבורים אלה נדרשים עבורהפחתת המרחק בין חלקיקי חומרים, לחיבור אמין יותר אחד עם השני. לאחר הגעה לצפיפות הרצויה המוצר מתקרר וכתוצאה מכך הזיגוג "מתכווץ", הופך חלק ועמיד במיוחד.
תוצאות
אז למה תיארנו את כל זה?העניין הוא שהמאפיינים של החומר הזה תלויים באופן הדוק במאפיינים ובתנאים של ייצורו. לדוגמא, החוזק תלוי באחוז השדה שבמסה, ומספר הנקבוביות בפורצלן הוא ככל שפחות, יותר שדה ספייר. ככל שהקוורץ והשאריות המתקבלות מפירוק חומר החרסית מתמוססים בזכוכית, שלד חומר החרסינה נחלש והעיוותים מתגברים. בהתאם לעדינות טחינת הקוורץ, הרכב המסה, הטמפרטורה ומשך השריפה, שלב הזגוגית מכיל בין 15 ל-40% מכל הקוורץ המוכנס למסה. ככל שהוא יותר, כך החרסינה דקה ו"אוורירית" יותר.
תכונות של חומרים קרמיים כדיאלקטרייםמאופיין בעיקר בהתנגדות למעבר זרם חשמלי בחומר ועל פני השטח של המבודד. הבדיל בין עמידות משטח ספציפית של פורצלן לנפח ספציפי.
בנוסף, חשיבות מעשית רבהבעלי תכונות כימיות של פורצלן. ליתר דיוק, היעדרם. קרמיקה מזוגגת בתוספת כמויות גדולות של פלדספאר וקוורץ היא ניטרלית מבחינה כימית. אתה חושב מדוע המרגמות של רוקחים וכימאים עשויות מהחומר הזה? זה הרבה יותר חזק מזכוכית, אבל זה לא מגיב.
מצב עניינים עכשווי
היום קרמיקה (ופורצלן בפרט)חווה לידה מחדש. התברר שניתן להשתמש בחומרים אלו בייצור סוגים שונים של מיקרואלקטרוניקה. אין צורך להסביר את החשיבות של זה עבור הציוויליזציה המודרנית. כמו כן, מדענים מצאו שכאשר מוסיפים תוספים מסוימים, חוזק הפורצלן עולה באופן אקספוננציאלי. נכון לעכשיו, אפילו מחקר מבטיח נערך בתחום יצירת סוגי שריון חדשים על בסיסו. אז לא שירותים זהים!
לבסוף, החשיבות הגוברת של חומר זהרוכש ברפואה. שיניים תותבות שונות וכתרים דנטליים מפוארים - הביקוש אליהם עולה מדי שנה. אז ההמצאה הסינית העתיקה תישאר רלוונטית במשך זמן רב מאוד.
