Svojstva porculana i njezina primjena

Pojam "porculan" odnosi se na širok raspon keramičkih proizvoda koji se proizvode na visokim temperaturama. Njihove osobitosti su glatke površine i niska poroznost. Ove osobine porculana danas su u velikoj potražnji. Teško je naći industriju ili nacionalno gospodarstvo, gdje god se koristi.

Najčešći dekorativni porculan, kao i kemijska jela, zubne krune i električni izolatori. Obično bijeli ili off-bijele, da se „peče” ova divna stvar dolazi neugledan komad keramike, koji će postati poznato nam je neka vrsta tek nakon pečenja na visokim temperaturama peći.

Prednosti kineskih usluga

U ovom članku ćemo raspravljati o svojstvima i vrstama porculana. Razumijete zašto je ovaj materijal toliko popularan diljem svijeta da su velike ekspedicije bile opremljene za njegovu kupnju. Za lijepu uslugu koja se sada može kupiti u bilo kojoj trgovini, mogli bi ubiti.

Ironično, ali proizvodi kineskih majstora s trenutnom keramikom - samo rođaci, ali ne i izravni. Da biste to vidjeli, dovoljno se prisjetiti osnovnih svojstava porculana, koji su dolazili iz radionica Nebeskog Carstva. Materijali su vrlo slični jedni drugima: oba prisutna i drevni porculan mogu biti ostakljeni ili "prirodni". Ali jednostavna keramika mnogo je mekša. A kvalitetna usluga iz nje neće raditi.

Zašto se to događa?

Takva svojstva porculana kao snage i otpornosti na toplinu rezultat su visokih temperatura, na kojima se provodi proizvodnja istinske kineske keramike. Proizvodi se na temperaturi od 2650 stupnjeva celzijusa (1.454 stupnja Celzijusa). Usporedite ovo s 2200 stupnjeva celzijusa (1,204 stupnja Celzijusa) za obični porculan. Budući da drugi materijal ima nižu kvalitetu, ona se ne koristi u kemijskoj industriji i drugim tehnološkim granama znanosti. Osim toga, to je kineski porculan od najkvalitetnijih koji je transparentan za krovni prozor. Gruba keramika ne može dati takav učinak.

Špijunaža špijuna

"Tvrda tijesto", ili pravi porculan, prvi put se pojavio u Kini u to vrijeme dinastije Tang (618-907).. No, doista visokokvalitetni proizvodi, u smislu njihovih svojstava, ni na koji način niži od modernog, postali su poznati svijetu samo tijekom dinastije Yuan (1279-1368). Rani kineski porculan sastojao se od kaolina (porculanske gline) i pegmatita - grubog tipa granita.

Europskim lončarima bio je nepoznat prije uvoza kineske opreme tijekom srednjeg vijeka. Europljani su pokušali duplicirati svojstva porculana, ali nisu uspjeli u tome. Budući da nisu mogli analizirati svoj kemijski sastav, proizvodi koji su ih proizveli slični su elegantnom, krhkom i istovremeno krutim priborom samo izvana. Ispostavilo se tako-tako. Da biste dobili tajnu proizvodnje prave porculan, došli su do stvarnih špijunskih ratova, ali Kinezi su svoje tajne zadržali više od života.

Zašto je ova stvar tako popularna? Razlog je izvrsna fizička svojstva porculana. Jači od obične keramike, ima visoku toplinsku vodljivost, što omogućuje iznimno čaj u čajevima od čaša. Osim toga, zbog glazure porculan ima iznimno nizak ožujak, bojenje samo pod utjecajem sintetičkih pigmenata. Kola drevnih kineskih usluga nakon mnogih stoljeća zadržavaju svoju bjelinu.

Izbrisatelji

Nakon miješanja stakla s kositrenim oksidom da bi dobili neproziran materijal, europski su obrtnici pokušali kombinirati glinu i mrazno staklo. Ove su alternative postale poznate kao "mekana pasta" ili umjetni porculan. Ali tužan zbog dvije neugodne okolnosti: svi ti materijali bili su previše meki, nemoguće je napraviti vrlo tanke, elegantne proizvode, a troškovi proizvodnje bili su preveliki. Jednom riječju, svojstva porculana "ersatz-tip" bila su vrlo daleko od savršenog.

Postoje dokazi da su naši majstori također savladali vještinu istinskog proizvodnju porculana, ali sve tajne ruskih keramike su izgubili tijekom Mongol-tatarske provale, kada cijeli gradovi su spaljeni zajedno sa svim svojim stanovnicima. Britanski bi također mogao doći do određenog otkrića. Oni su stvorili "kost" verziju materijala.

Ali što je koštana kina, čija su glavna svojstva pružila nevjerojatnu popularnost u staroj Europi?

Povijest stvaranja

Godine 1707, dvije Nijemci nazvali Ehrenfried Walther von Chimhaus i Johann Friedrich Böttger otvoriti više „razborit” način proizvodnje, koji koristi glinu i lijepo tlo feldspata. U XVII stoljeću engleski majstori naučili kroz eksperimentiranje da je gotovo identičan kineski porculan može dobiti dodavanjem u smjesu od sitno mljevene pregrijanom kosti.

I kasnije se ispostavilo da je engleska verzija omogućila prozirnu keramiku na znatno nižim temperaturama, što je proizvodnju dalo jeftinije. Osim toga, magla iz Albiona daleko je gora, bila je mnogo jača. Stoga ne čudi da su Englezi uskoro ispunili svoje usluge polovice Starog i gotovo cijelog Novog Svijeta.

Koje su svojstva koštane kosti? Prvo, proizvodi iz nje razlikuju se po svojoj visokoj snazi ​​s malom težinom i mršavom. Drugo, ova se raznolikost keramike ne može upotrijebiti u kemijskoj industriji, jer tvari koje čine njegov sastav reagiraju s kiselinama i lužinama.

Sirovine

Kao što smo već rekli, glavne komponente ovog materijala su izuzetno jednostavne: glina, feldspat, minerali s sadržajem kalcija. Do sada se različite tvrtke međusobno natječu, jer je brzo ustanovljeno da se svojstva porculana i fajanca mogu radikalno promijeniti, dodajući u njen sastav nove elemente. Naravno, ako je iskustvo uspješno.

Unatoč činjenici da se sastav gline razlikuje ovisno o mjestu ekstrakcije, ona se i dalje pretvara u staklo (zbog čega se postiže glatkoća konačnog proizvoda) samo pri ekstremno visokim temperaturama. Ali to vrijedi samo za one slučajeve kada se gline ne miješaju s materijalima, čiji je prag čišćenja manji. Za razliku od stakla, glina je, međutim, termostabilna, tj. Zadržava oblik čak i pod jakim zagrijavanjem.

Zato je ovaj materijal zaista jedinstven jer kombinira nisku poroznost stakla sa stabilnošću i relativnom snagom jednostavne keramike. Kao glavna vrsta sirovina u svakom trenutku, korišten je kaolin, hidroaluminosilikat. feldspat (koji sadrže aluminij silikat) i kremen, tip krutog kvarca, iznimno su važni sastojci bilo koje vrste porculana. Oni se rastopiti tijekom zagrijavanja, povezujući materijal u jednoj cjelini.

Kvarc je "srce" Kine

Ovo je ključ snage. Nekretnine porculan (i njegova primjena) su u velikoj mjeri zahvaljujući ovom karakteristikom: to loše otkucaja (u odnosu na staklo), te male udaljenosti između čestica osigurati zrak nepropusnog materijala, vode i drugih spojeva.

Kvarc je "legura" kisika i silicija, dva najčešća elementa u zemlji. Ima tri funkcionalna oblika: izravno kvarc (kristal), opal (amorfna sorta) i pijesak (mješovita, prljava frakcija). Općenito, kvarc je odavno korišten u proizvodnji rukotvorina. Porcelain također može sadržavati glinicu i steatite, poznatije pod nazivom "svodni kamen".

Proizvodni proces

Nakon odabira i vaganja sirovina, dolazi do proizvodnje. Prvo se pročišćava i melje na vrlo male frakcije. Nakon toga se sve komponente miješaju u potrebnom omjeru, ovisno o uvjetima proizvodnje, io karakteristikama gotovih proizvoda. Kad se potonja oblikuju, mogu se odmah poslati u peć, ili se prethodno očistiti i dalje nanijeti na sloj od glazure.

Naravno, u svojoj ulozi prvo se pojavljuje mljeveno staklo. I tek nakon toga, buduće vaze, čaše, sanitarije i zubne krune šalju se na otvor za peći. A sada razmotrite svaku fazu zasebno. Uostalom, na njihovom uspjehu ovisi o svojstvima porculana i njegovoj primjeni!

Brušenje sirovina

Možda je ovo jedna od najvažnijih operacija, jer kvaliteta konačnog proizvoda ovisi o temeljitosti njezina ponašanja. Brušenje se vrši uz pomoć velikih mehaničkih drobilnih drobilica. Na drugom prolazu, veličina čestice je podešena na 0,25 cm. Da biste pretvorili sirovinu u finu prašinu, koristite posebne kuglične mlinove. To su ogromni čelični cilindri ispunjeni metalnim kuglicama. Kad se cijela struktura rotira, čestice sirovina transformiraju se u homogenu masu iznimno sitnog mljevenja.

Čišćenje i miješanje

Smjesa se prolazi kroz tanke filtere, a zatim se uvodi u poseban "transporter", koji je skriveni čelični lim. Oni vibriraju, zbog čega sirovina ne samo da se automatski mješa, već i razvrstava, jer su najveće čestice gurnute prema gore. Ako je potreban umotani materijal, voda se automatski prskuje na liniju.

Ponekad se koriste filtri s jakim magnetima, jer potonji mogu ukloniti najmanji dodatak željeza. Posljednje, ako padne u gotov proizvod, reći će mu neželjenu crvenu boju. Nakon toga, gotovi proizvodi se šalju u peć, gdje se prženje vrši na već navedenim temperaturama.

Od kojih uvjeta proizvodnje mogu ovisiti svojstva proizvoda?

Treba napomenuti da tijekom konačnog procesa pečenja postoje mnogi postupci na kojima svojstva izravno ovise hladni porculan. Prvo, sve organske nečistoće ugljena su spaljene, suvišna voda je uparena, različite faze plinova dolaze iz sloja budućeg proizvoda. Ako se dovede temperatura do 1100 stupnjeva Celzijusa, silicija i druge komponente glazure neće rastopiti i stoga se ne formira na površini keramike glatke i kemijski neutralna sloja.

Dodatno, ovi spojevi su nužni da se smanji udaljenost između čestica materijala, kako bi ih se pouzdano povezivale jedna s drugom. Nakon što se postigne željena gustoća, proizvod se hladi, što dovodi do smrzavanja glazure, postaje glatka i osobito jaka.

rezultati

Pa zašto smo sve ovo opisali? Stvar je u tome što svojstva ovog materijala najbliže ovise o značajkama i uvjetima proizvodnje. Na primjer, snaga ovisi o postotku sadržaja u feldspamskoj masi, a količina pore u porculanu je manja od količine porasta. Kako se kvarc u staklu otapa i ostatak dobiven od raspadanja glinene tvari, kostur porculanskog materijala postaje slabiji i deformacije se povećavaju. Ovisno o finoćini kvarcnog mljevenja, sastav mase, temperature i trajanje kalcinacije, staklena faza sadrži od 15 do 40% ukupnog kvarca dodanog u masu. Što je više, porculan je tanji i "zračniji".

Svojstva keramičkih materijala kao dielektrici karakteriziraju uglavnom otpornost na prolaz električne struje u materijalu i na površini izolata. Postoje specifični volumen i specifična otpornost na površinu porculana.

Pored toga, kemijska svojstva porculana imaju veliku praktičnu važnost. Preciznije, njihova odsutnost. Glazirana keramika s dodatkom velike količine feldspata i kvarca je kemijski neutralna. Mislite li da su napravljeni mortovi farmaceutskih ljekarnika i kemičara od ovog materijala? Mnogo je jači od stakla, ali ne reagira.

Trenutačno stanje

Danas keramika (i porculan posebno) doživljava drugi rođenje. Pokazalo se da se ti materijali mogu koristiti u proizvodnji različitih tipova mikroelektronike. Važnost toga za modernu civilizaciju nije potrebno objasniti. Isto tako, znanstvenici su otkrili da prilikom dodavanja određenih aditiva snaga porculana raste eksponencijalno. Trenutno su u tijeku i prospektivne studije kako bi se na njemu stvorile nove vrste oklopa. Zato nemojte samo WC školjke!

Konačno, ovaj materijal postaje sve važniji u medicini. Razne proteze i veličanstvene zubne krune - na njih zahtjev povećava svake godine. Tako da drevni kineski izum još uvijek jako dugo će ostati relevantna.