Keramički materijal: svojstva, tehnika proizvodnje, primjena

Prvi keramički proizvodi pojavili su se davno prije nego što su ljudi naučili saviti metal. Drevni lonci i vrčevi, koje arheolozi do danas doživljavaju, potvrda su. Važno je napomenuti da keramički materijal ima jedinstvena svojstva koja ga čine u nekim područjima jednostavno nezamjenjivom. Razmotrimo s vama značajke keramike, razgovarajmo o njegovoj proizvodnji i karakteristikama.

Opće informacije

Keramički proizvodi dobiveni su sinteriranjem glina i smjesama s organskim aditivima. Ponekad se koriste oksidi anorganskih spojeva. Prvi takvi proizvodi pojavili su se prije 5.000 godina. Tijekom tog razdoblja tehnologija proizvodnje znatno je poboljšana, a danas imamo velike količine keramičkih proizvoda. Koriste se u gradnji za obradu fasada, podova, montaža zidova itd.

Postoje keramički proizvodi s gustom i poroznom krhotom. Ključna razlika između njih je da je gusta šipka vodootporna. Ovi proizvodi od porculana, podne pločice i sl. Porozne pločice, keramički kamen, odvodne cijevi i druge.

Povijest pojave

Riječ "keramika" u grčkom znači "glina". Naravno, za proizvodnju bilo kojeg proizvoda koristi se neka vrsta mješavine. Dodani su joj neophodni materijali, ovisno o tome što bi se trebalo dobiti na kraju. Isprva, ručno, a malo kasnije i na posebnom stroju, napravljen je posebni oblik od gline. U budućnosti se keramički proizvodi ispaljuju u peći na visokoj temperaturi.

Mnoge su zemlje koristile vlastite proizvodne tehnologije. To vrijedi za lončarstvo, bojanje i glaziranje. Prvo stanje koje je postiglo značajan razvoj ove industrije je Egipat. Tu je bila proizvodnja keramike koja je postavljena na prvo mjesto. Proizvodi su bili grubo i slabo miješana glina, ali u budućnosti je poboljšana tehnologija. Danas se nalaze cigle od žute gline koja se navodno koristila u izgradnji piramida Memfisa.

Izgled porculana

Dugo je vremena u Kini korišten materijal poput žade. Bilo je lijepo, ali prilično krhko i teško je obraditi. Nakon dugogodišnjeg pretraživanja, pronađeno je rješenje. Porculan je lakše napraviti. Ipak, bilo je i nekih nijansi. Na primjer, mica i zwaoku, koji su pronađeni u "porculanskom kamenju", bili su gumirani u fini prah i pohranjeni više od 10 godina. To je učinjeno kako bi materijal bio što je moguće plastičniji. Prvi porculanski proizvodi u Kini bili su visoki i produljeni brodovi. Imali su poliranu površinu i plavu ili tamnozelenu boju. Potonji su najviše cijenjeni.

Danas se vjeruje da je Kina to država u kojoj je porculan bio najrasprostranjeniji. To je istina, iako je bila popularna u Europi, ali se pojavila kasnije, a njegova proizvodnja se razvila duže.

Glavne vrste keramike

Trenutno, gline proizvodi imaju široku klasifikaciju. Tako se keramike mogu podijeliti u dvije glavne skupine:

• nemasna keramika (terakota i keramika);
• ostakljena (majolika, fajanca, porculana, kamilice).

Terakota - od talijanske "spaljene zemlje". Proizvodi su izrađeni od boje glina i imaju poroznu strukturu. Iz terakote čine vaze, posuđe, igračke i šindre.

Keramika je također teže obraditi. Da bi je vodootporno, potrebno je glazirati. Zatim je proizvod izložen moru. Da biste to učinili, ostaje u vrućoj pećnici u dimu dok se potpuno ne ohladi. Danas su mnoge vrste keramike, osobito keramike, iznimno popularne. Koristi se u kući za skladištenje mlijeka, rasuti materijali ili kao dekor.

Što se tiče druge vrste glazirane keramike, onda najpopularniji porculan i fajanca. Prvi je skuplji i intenzivniji u proizvodnji, drugi je praktičan i jeftin. Oni se međusobno razlikuju po tome što proizvodi od porculana sadrže manje glina i više posebnih aditiva. Osim toga, porculan je proziran u svjetlu, za razliku od fajanca.

O Vatrodojavama

Proizvodi iz smjese gline su vatrostalni. Ovisno o namjeni, mogu izdržati temperature od 1.300 do 2.000 stupnjeva Celzijusa, a čak i veće. Koristi se posebna peć za keramičku vatru. Vatrostalni materijali u najvećoj količini se koriste u metalurškom procesu. Tamo se koriste za izgradnju visokih peći i agregata.

Dovoljno je logično reći da se, kako se temperatura povećava, snaga vatrostalne energije ne gubi, već naprotiv, ona raste. To se postiže zbog prisutnosti vatrostalnih oksida, silikata i borida u sastavu. Koriste se gotovo svugdje gdje se odvijaju visokotemperaturni procesi. Vrlo često su pronađeni oblikovani, tj. U obliku određenog proizvoda, recimo, opeke. Rjeđe je potrebno koristiti neoblikovane vatrostalne tvari u obliku praha.

Keramika u graditeljstvu

Prednosti keramičkih materijala su da su njihove rezerve praktički neograničene. Uz jednostavnost proizvodnje i visoku izdržljivost takvog proizvoda, danas je neophodna u građevinskom sektoru. Ako uzmemo zid materijala, onda je vodeća pozicija ovdje upravo glinena opeka.

Isto se odnosi i na keramičke pločice, koji, unatoč izgledu polimera, ne odustaje od položaja. I dalje se koristi za opremanje prostora s visokom vlagom i temperaturom. Među materijalima okrenutim prvom mjestu je slitina.

Tijekom posljednjih nekoliko godina proizvodnja šupljeg keramičkog bloka i opeke povećana je za 4%. Za njihovu proizvodnju potrebne su minimalne promjene kod tvornica i tvornica opeke, pri čemu su troškovi isplaćeni u prvoj godini prodaje. U inozemstvu, šuplja keramika dugo su zauzele vodeću poziciju i prodaju se puno bolje od konvencionalnih opeka.

Posebni keramički materijali

Ovi proizvodi uključuju sanitarne i kanalizacijske cijevi. Prvi su podijeljeni u tri velike skupine:

• od čvrste fajancije (porozna krpa);
• sanitarni porculan (pečeni lonac);
• semiporcelain (semisintered zemljani).

Glavni zahtjevi postavljeni za sanitarne proizvode su otpor mehaničkim oštećenjem, toplinskom otpornošću. Recikliranje mora biti strogo poštivano, isto vrijedi i za tehnologiju. Koriste se samo profesionalna keramička peć i sirovine visoke kvalitete. Za Sanitarije treba uključiti umivaonici, WC-a, kade, radijatori i sl siguran način za provjeru kvalitete proizvoda - .. svjetlo dodirom na trupu. Zvuk bi trebao biti čist i bez trzanja. Ovo označava pečenje na ispravnoj temperaturi i nema pukotina.

Što se tiče kanalizacijskih cijevi, oni moraju imati gustu, natopljenu ljušturu. Keramičke cijevi proizvedeni su u promjeru od 150-600 mm. Obično je prekriven glazurama iznutra i izvana. Takvi proizvodi karakteriziraju visoka otpornost na agresivno okruženje i lutanje električne struje. Oni imaju umjerenu cijenu, što ih čini pristupačnijim.

Fizikalno-kemijska svojstva keramike

Kao što je već napomenuto, svi proizvodi mogu se podijeliti u dvije široke skupine: guste i porozne. Gusti koeficijent apsorpcije vode manji od 5%, porozan - 5% ili više. Posljednja grupa obuhvaća sljedeće proizvode: glinenu ciglu (porozne i šuplje), šuplje zidne kamenje, okrenute pločice, krovne pločice. Gusti keramički proizvodi - cestovne cigle i podne pločice. U sanitarnoj industriji nalaze se i porozne i guste keramike.

Govoreći o fizičko-kemijskim svojstvima, potrebno je napomenuti ključni nedostatak keramike. Sastoji se od povećane krhkosti u usporedbi s drugim materijalima. Ipak, visoka dostupnost i svestranost čine ovaj materijal jedan od najpopularnijih u mnogim industrijama, pa čak iu svakodnevnom životu neke osobe. Moderna tehnologija omogućuje vam da dobijete glatku površinu odmah nakon pucanja. Ako želite postići određenu boju, dodajte željezo ili kobaltne okside.

Značajke mikrostrukture

Kada se grije, keramika postupno postaje tekućina. Odlikuje se velikim brojem jednostavnih i složenih veza. Kada se ohladi, nastaje kristalizacija. Pojavljuje se u taloženju čistih kristala, koje se povećavaju u veličini. Kada se masa stvrdne, u strukturi se formira mikrokonglomerat. U njemu, mulitne žitarice su cementirane skrućenom masom. Vrijedno je spomenuti da atomi kisika tvore neku vrstu matrice. Sadrži male atome metala, koji su zamijenjeni u prazninama između njih. Posljedično, ionske i nešto manje kovalentne veze prevladavaju u mikrostrukturi. Kemijska stabilnost i stabilnost postižu se zbog prisutnosti jakih i jakih kemijskih spojeva.

Kao što je gore navedeno, uporaba keramičkih materijala je ograničena. To je zbog činjenice da kristali nisu idealni. Kristalni rešetki imaju mnogo nedostataka: pore atomske veličine, deformacije, itd. Sve to znatno pogoršava snagu. Međutim, ovdje postoje vlastite nijanse. Na primjer, uz poštivanje tehnologije tijekom izrade keramike, moguće je postići dobre rezultate čvrstoće. Zbog toga je iznimno važno promatrati temperaturni režim i trajanje pečenja proizvoda.

Karakteristike i svojstva gline

Glina je sedimentna stijena koja tvori plastični materijal, pomiješana s vodom, bez obzira na sastav i strukturu. Nakon pečenja, kameno tijelo. Obično je smjesa gusta, uglavnom se sastoji od aluminosilikata. Često se nalaze u glinu i takve stijene kao kvarc, spar, sumporni pirit, kao i hidroksidi i karbonati kalcija, magnezija i titanovih spojeva.

Kaoli su najčišće gline koje su poznate do danas. Gotovo u potpunosti sastavljen od kaolinita. Nakon pucanja postaju bijele. Plastičnost potrebna za preradu postiže se zbog prisutnosti u strukturi sitnih zrna glinene tvari (0,005 mm). Naravno, što je više u sastavu takve tvari, to je veća plastičnost i obratno.

Glavna keramička svojstva glina su:

• plastičnost - deformacija bez ometanja integriteta;
• povezivanja;
• zagađivanje zraka i požara;
• otpornost na vatru.

Danas, razni otoschayuschie i obogaćivanje aditiva koji vam omogućuju da promijenite svojstva materijala u jednom ili drugom smjeru. To dovodi do činjenice da keramički proizvodi postaju sve popularniji i dostupni.

Tehnološka shema proizvodnje

Karakteristike keramičkih materijala ukazuju na mogućnost upotrebe glina u različitim industrijama. To je dovelo do činjenice da je došlo do velike potražnje, a time i povećanje ponude. Proizvodni pogoni u većini slučajeva rade prema istoj shemi:

• vađenje sirovina;
• osposobljavanje;
• formiranje i sušenje;
• prženje i otpuštanje proizvoda.

Kako bi se smanjili troškovi, tvornice se uglavnom grade u blizini blata. Ekstrakcija se izvodi otvorenom metodom, to jest bagerom. Sljedeća faza priprema misu. Sirovine su obogaćene, razbijene i miješane do homogene. Oblikovanje budućeg keramičkog proizvoda provodi se mokrim i suhim postupcima. U prvom slučaju masa se navlaži do 25%, au drugom - ne više od 12%.

Prije je često korišten prirodno sušenje. Međutim, rezultat je najviše ovisio o vremenu. Posljedično, na kiši ili na hladnoću biljka stoji. Stoga se koriste posebni sušilici (plin). Najvažnija faza je pucanje. Izuzetno je važno pridržavati se tehnologije koja je prilično složena. Mnogo ovisi o hlađenju keramike. Nemojte dopustiti oštar pad temperature, što može dovesti do zakrivljenosti ravnine. Tek nakon toga možete prodati keramičke materijale. Tehnologija proizvodnje, kao što vidite, nije jednostavna, sastoji se od nekoliko faza. Svaki od njih mora se poštovati. Ako se to ne dogodi, na policama trgovine možemo susresti brak.

Malo o nedostacima keramike

Kao što je već spomenuto, sastav keramičkih materijala nije idealan. To posebno utječe na čvrstoću glinenog proizvoda. Bilo koja mehanička oštećenja mogu se očitovati kao čip, pukotina itd. Ovo je ključni nedostatak. Ali postoje i drugi čimbenici koji ograničavaju široko rasprostranjen sadržaj materijala koji razmišljamo. Jedan od njih je visoki trošak. Na primjer, keramičke pločice za krov kuće u prirodi lijepo su rješenje s estetskog gledišta, ali to će koštati takvo zadovoljstvo.

U tom slučaju, izgled će trajati najviše 5 godina uz pravilnu njegu. Nadalje tu je blijedi, pojava mahovine na površini i m. N. Osim toga, se krhkost i lomljivost dovodi do činjenice da je bilo mehanička oštećenja mogu dovesti do curenja krova, a to je već vrlo malo ljudi uživati. Naravno, moderni keramički materijal izgleda vrlo impresivan, što se postiže kroz široku teksturu boja i kvalitetnu izradbu. No, i dalje je skupo, što često dovodi do razmišljanja o preporuci takvog izbora.

Sažimo rezultate

Ispitali smo glavna svojstva keramičkih materijala. Na temelju svega navedenog možemo zaključiti da takvi proizvodi imaju neku jedinstvenost. Sastoji se od činjenice da će u nedostatku mehaničke štete trajati vrlo, vrlo dugo. Osim toga, keramički materijal za lijevanje tekućeg metala u tvornicama također je neophodan, jer otporno na visoke temperature.

Što se tiče svakodnevnog života, onda su keramike vrlo korisne. Posebna jela za kuhanje u pećnici, iako je promijenila izgled tijekom mnogo godina, ali još uvijek je napravljena od ovog materijala. Porculan, unatoč visokim troškovima, ima elegantan izgled i jednostavno je ugodan za oko. To vrijedi za fajanca, koji se s pravilnim izvršavanjem teško razlikuje od porculana.

U svakom slučaju, potrebno je koristiti keramički materijal. Prije svega, to je zbog velikih rezervi prirodne gline. To je jako puno, a svake se godine sve više i više novih karijera razvijaju za vađenje ovog prirodnog resursa. Drugi važan čimbenik je ekološka čistoća. Prije toga, ljudi nisu imali priliku koristiti nikakve štetne aditive za poboljšanje karakteristika čvrstoće proizvoda. Danas se situacija promijenila, iako nije presudna. Keramičke pločice, za razliku od sintetičkih materijala, ne štete zdravlju. To se odnosi na keramiku, koja, u usporedbi s plastikom, naročito ako se to zagrijava, uopće ne čini nikakvu štetu.