Свойства на порцелан и неговото приложение

Терминът "порцелан" се отнася до широк спектър от керамични продукти, които се произвеждат при високи температури. Техните отличителни черти са гладка повърхност и ниска порьозност. Тези свойства на порцелан са широко търсени днес. Трудно е да се намери индустрия или национална икономика, където и да се използва.

Най-често декоративни порцелан и химически изделия, зъбни коронки и електрически изолатори. Обикновено бял или почти бели, за да "пекат" тази прекрасна неща идва невзрачен парче керамика, която ще се запознаете с нас вид само след печаха високотемпературни пещи.

Предимства на китайските услуги

В тази статия ще обсъдим свойствата и видовете порцелан. Ще разберете защо този материал беше толкова популярен в цял свят, че огромни експедиции бяха оборудвани за покупката му. За красива услуга, която вече може да бъде купена от всеки магазин, тогава те биха могли да убият.

По ирония на съдбата, но продуктите на китайски майстори с текущата керамика - само роднини, но не и директни. За да видим това, достатъчно е да си припомним основните свойства на порцелана, който идва от семинарите на Небесната империя. Материалите са много сходни помежду си: както настоящият, така и древният порцелан могат да бъдат остъклени или "естествени". Но обикновената керамика е много по-мека. И висококачествено обслужване от него няма да работи.

Защо се случва това?

Такива свойства на порцелан като сила и топлинна устойчивост са резултат от високите температури, при които се извършва производството на истинска китайска керамика. Произвежда се при температура 2650 градуса по Фаренхайт (1445 градуса по Целзий). Сравнете това с 2,200 градуса по Фаренхайт (1,204 градуса по Целзий) за обикновен порцелан. Тъй като вторият материал е с по-ниско качество, той не се използва в химическата промишленост и в други технологични отрасли на науката. В допълнение, китайският порцелан от най-високо качество е прозрачен за оберлихт. Грубата керамика не може да даде такъв ефект.

Шпионски шпионаж

"Твърда паста", или истински порцелан, за пръв път се появи в Китай династията Тан (618-907.). Но наистина висококачествените продукти, по отношение на техните свойства, ни по-нисък от модерните, станаха известни на света само по време на династията Юан (1279-1368). Ранен китайски порцелан се състои от каолин (порцеланова глина) и пегматит - груб вид гранит.

Не беше известно на европейските грънчари преди внасянето на китайско оборудване през Средновековието. Европейците се опитаха да дублират свойствата на порцелан, но не успяха по този въпрос. Тъй като не можаха да анализират химичния си състав, произведените от тях продукти приличаха на елегантни, крехки и същевременно здрави съдове за готвене само външно. Оказа се така, така. За да получи тайната на производството на истински порцелан, истински шпионски войни се развиха, но китайците запазиха тайните си повече от живота.

Защо тези неща бяха толкова популярни? Причината е отличните физични свойства на порцелана. Тя е по-силна от обикновената керамика, има висока топлопроводимост, което прави възможно да се направи отличен чай в чайници от нея. В допълнение, благодарение на глазура порцелан е изключително ниска марш, оцветяване само под влияние на синтетични пигменти. Чаши от древни китайски служби след много векове запазват белотата си.

Грижата

След смесването на стъклото с калаен оксид, за да се получи непрозрачен материал, европейските занаятчии се опитаха да съчетаят глина и матирано стъкло. Тези алтернативи са станали известни като "мека паста" или изкуствен порцелан. Но скръб от две неприятни обстоятелства: всички тези материали бяха прекалено меки, не беше възможно да се направят наистина тънки, елегантни продукти, а производствените разходи бяха прекалено големи. С една дума, свойствата на порцелан "ersatz-тип" са далеч от перфектни.

Има доказателства, че нашите майстори също овладели изкуството на истинското производство порцелан, но всички тайни на руските керамика са били изгубени по време на нахлуването на Монголската-татарски, когато цели градове са били изгорени заедно с всичките си жители. Един известен пробив може да бъде постигнат и от британците. Те създадоха "кост" версия на материала.

Но какво е костен порцелан, чиито основни качества му осигуриха невероятна популярност в старата Европа?

История на творението

През 1707, две германци име Ehrenfried Валтер фон Chimhaus и Йохан Фридрих Бьотгер отвори повече "нормален" начин на производство, която използва глина и фино смлени фелдшпат. В XVII век английските майстори научат чрез експериментиране, че почти идентичен китайски порцелан може да бъде получено чрез добавяне към сместа на фино смляното прегряване на костите.

По-късно се оказа, че английската версия прави възможно производството на прозрачна керамика при много по-ниски температури, което прави производството много по-евтино. Освен това мъглата от Албион се справяше много по-зле, беше много по-силна. Така че не е изненадващо, че англичаните скоро запълват с услугите си половината от Стария и почти целия Нов Свят.

Какви са свойствата на костния порцелан? Първо, продуктите от него се отличават с високата си здравина с ниско тегло и тънкост. Второ, това разнообразие от керамични изделия не може да се използва в химическата промишленост, тъй като веществата, които съставляват състава й, реагират с киселини и основи.

Суровини

Както вече казахме, основните компоненти на този материал са изключително прости: глина, фелдшпат, минерали с калций. Досега различни компании се конкурират помежду си, тъй като бързо бе установено, че свойствата на порцелан и фаянс могат да се променят радикално, добавяйки към своя състав нови елементи. Разбира се, ако опитът е успешен.

Независимо от факта, че съставът на глина варира в зависимост от мястото на екстракцията му, той все пак се превръща в стъкло (поради което гладкостта на крайния продукт се постига) само при изключително високи температури. Но това е вярно само за случаите, когато глините не се смесват с материали, чийто праг на дезинфекция е по-нисък. За разлика от стъклото, глина обаче е термостабилна, т.е. тя запазва своята форма дори при силно нагряване.

Така че този материал е наистина уникален, защото съчетава ниската порьозност на стъклото със стабилността и относителната здравина на обикновената керамика. Като основен вид суровини по всяко време се използва каолин, хидроалуминосиликат. фелдшпат (съдържащи алуминиев силикат) и кремък, тип твърд кварц, са изключително важни компоненти на всеки тип порцелан. Те се топят по време на нагряване, свързвайки материала в едно цяло.

Кварцът е "сърцето" на Китай

Това е ключът към силата. Информацията порцелан (и неговата употреба) са до голяма степен поради тази характеристика: тя лоши удара (в сравнение с стъкло), и малки разстояния между частиците осигуряват въздух непропусклив материал, вода и други съединения.

Кварцът е "сплав" от кислород и силиций, двата най-често срещани елемента в земната кора. Има три функционални форми: директно кварц (кристали), opal (аморфен сорт) и пясък (смесена, мръсна фракция). Като цяло, кварцът отдавна се използва в занаятчийството. Порцеланът може да съдържа и алуминиев оксид и стеатит, по-известен като "сапунен камък".

Производствен процес

След като суровините се подбират и претеглят, те отиват към производството. Първо, той се пречиства и смила до много малки фракции. След това всички компоненти се смесват в необходимата пропорция, в зависимост както от условията на производство, така и от характеристиките на крайните продукти. След като се образуват последните, те могат да бъдат изпратени незабавно в пещта, или те са предварително почистени и по-нататък приложени към глазучния слой.

Разбира се, в ролята си първо се появява бланширана чаша. И едва след това бъдещите вази, чаши, тоалетни и зъбни коронки се изпращат до вентилацията на пещта. И сега разгледайте всеки етап поотделно. В крайна сметка, на техния успех зависи свойствата на порцелан и неговото приложение!

Шлайфане на суровини

Може би това е една от най-важните операции, тъй като качеството на крайния продукт зависи от цялостното му поведение. Шлайфането се извършва с помощта на огромни механични барабани. При втория проход размерът на частиците е настроен на 0.25 см. За да превърнете суровия материал в фин прах, използвайте специални топкови мелници. Това са огромни стоманени цилиндри, пълни с метални топки. Когато цялата структура се върти, частиците суровини се трансформират в хомогенна маса от изключително фино смилане.

Почистване и смесване

Сместа се прекарва през тънки филтри и след това се подава към специален "конвейер", който е косо разположена стоманена ламарина. Те вибрират, в резултат на което суровините не само се смесват автоматично, но и се сортират, тъй като най-големите частици се изтласкват нагоре. Ако се изисква влажен материал, водата автоматично се напръсква върху линията.

Понякога се използват филтри с мощни магнити, тъй като последните могат да отстранят най-малките добавки от желязо. Последният, ако попада в крайния продукт, ще му каже нежелан червен оттенък. След това крайните продукти се изпращат в пещта, където печенето се извършва при вече посочените температури.

От какви условия на производство могат да зависят свойствата на продукта?

Трябва да се отбележи, че по време на последния процес на изпичане има много процеси, от които зависи непосредствено собствеността студен порцелан. Първо, всички въглерод изгори органични примеси се изпари излишната вода от вътрешността на бъдещия продукт от различни газообразна част. Ако температурата се довежда до 1100 градуса по Целзий, силиций и други компоненти глазура не ще се стопи, и следователно не се образуват на керамичната повърхност гладка и химически неутрално слой.

В допълнение, тези съединения са необходими за намаляване разстоянието между частиците на материалите, за по-надеждно свързване помежду им. След достигане на желаната плътност, продуктът се охлажда, което води до изглаждане на глазурата, става гладко и особено силно.

резултати

Защо тогава описахме всичко това? Работата е, че свойствата на този материал най-тясно зависят от характеристиките и условията на неговото производство. Например, силата зависи от процента на съдържанието в атомната маса, а количеството на порите в порцелана е по-малко от по-малко. Тъй като кварцът в стъклото се разтваря и остатъкът, получен от разлагането на глинената субстанция, скелетът на порцелановия материал става по-слаб и деформациите се увеличават. В зависимост от чистотата на кварцовото смилане, състава на масата, температурата и продължителността на калцинирането, стъкловидната фаза съдържа от 15 до 40% от общия кварц, добавен към масата. Колкото повече е, порцеланът е по-тънък и по-лек.

Свойствата на керамичните материали като диелектрици се характеризират главно от устойчивостта на преминаване на електрически ток в материала и върху повърхността на изолатора. Има специфичен обем и специфична повърхностна устойчивост на порцелан.

В допълнение, химическите свойства на порцелана са от голямо практическо значение. По-точно, отсъствието им. Глазираната керамика с добавка на голямо количество фелдшпат и кварц е химически неутрална. Смятате ли, че от този материал са изработени разтвори на фармацевти и химици? Той е много по-силен от стъклото, но не реагира.

Състояние на нещата

Днес керамика (и порцелан в частност) изпитват второ раждане. Оказа се, че тези материали могат да бъдат използвани в производството на различни видове микроелектроника. Значението на това за модерната цивилизация не е необходимо да се обяснява. Също така, учените открили, че при добавяне на някои добавки силата на порцелана се увеличава експоненциално. Понастоящем са в процес на разработване на проспективни проучвания за създаване на нови видове брони, базирани на него. Така че не разполагайте само с тоалетни чинии!

И накрая, този материал става все по-важен в медицината. Различни протези и великолепни зъбни коронки - на тях търсенето нараства всяка година. Така че древно китайско изобретение все още много дълъг ще остане релевантен.