Proprietățile porțelanului și aplicarea acestuia

Termenul "porțelan" se referă la o gamă largă de produse ceramice fabricate la temperaturi ridicate. Caracteristicile lor caracteristice sunt o suprafață netedă și o porozitate scăzută. Aceste proprietăți ale porțelanului sunt astăzi larg răspândite. Este dificil să găsești o industrie sau o economie națională, oriunde este folosită.

Cel mai comun porțelan decorativ, precum și vase chimice, coroane dentare și izolatoare electrice. De obicei, alba albă sau alb murdar, la "coacerea" acestui material minunat vine o bucată de ceramică nereprezentabilă, care ne va fi cunoscută numai după ce frigem în cuptoare cu temperatură ridicată.

Avantajele serviciilor chineze

În acest articol vom discuta despre proprietățile și tipurile de porțelan. Veți înțelege de ce acest material a fost atât de popular în întreaga lume încât au fost echipate expediții imense pentru cumpărarea sa. Pentru un serviciu minunat, care poate fi acum cumpărat de la orice magazin, atunci ar putea ucide.

În mod ironic, dar produsele maeștrilor chinezi cu ceramica actuală - numai rude, dar nu directe. Pentru a vedea acest lucru, este suficient să reamintim proprietățile de bază ale porțelanului, care au venit din atelierele Imperiului Ceresc. Materialele sunt foarte asemănătoare între ele: atât porțelanul prezent cât și vechiul porțelan pot fi glazurate sau "naturale". Dar ceramica simplă este mult mai moale. Și un serviciu de înaltă calitate din partea lui nu va funcționa.

De ce se întâmplă acest lucru?

Astfel de proprietăți ale porțelanului ca rezistență și rezistență la căldură sunt rezultatul temperaturilor ridicate, la care se desfășoară producția de ceramică chinezească adevărată. Se produce la o temperatură de 2.650 grade Fahrenheit (1.454 grade Celsius). Comparați acest lucru cu 2,200 grade Fahrenheit (1,204 grade Celsius) pentru portelanul simplu. Deoarece cel de-al doilea material are o calitate mai scăzută, acesta nu este utilizat în industria chimică și în alte ramuri tehnologice ale științei. În plus, porțelanul chinezesc de cea mai înaltă calitate este transparent pentru luminator. Ceramica dură nu poate da un astfel de efect.

Spionaj spionat

"Paste greu", sau adevărat porțelan, a apărut pentru prima dată în China în acel moment dinastia Tang (618-907.). Dar produsele cu adevărat de înaltă calitate, în termeni de proprietăți, în nici un caz inferioare celor moderne, au devenit cunoscute lumii numai în timpul dinastiei Yuan (1279-1368). porțelan chinezesc timpurie a fost caolin (argilă China) și pegmatite - tip dur de granit.

Nu era cunoscut olarilor europeni înainte de importul de echipamente chinezești în Evul Mediu. Europenii au încercat să reproducă proprietățile porțelanului, dar nu au reușit în această chestiune. Deoarece nu puteau să-și analizeze compoziția chimică, produsele produse de ele erau asemănătoare unor produse de masă elegante, fragile și în același timp rezistente numai la exterior. Sa dovedit așa. Pentru a obține secretul producției de porțelan adevărat, războaiele reale de spionaj s-au desfășurat, dar chinezii și-au păstrat secretele mai mult decât viața.

De ce aceste lucruri erau atât de populare? Motivul este proprietățile fizice excelente ale porțelanului. Este mai puternică decât ceramica obișnuită, are o conductivitate termică ridicată, ceea ce face posibilă obținerea unui ceai excelent în ceainice din ea. În plus, datorită glazurii, porțelanul are un marș extrem de mic, colorând numai sub influența pigmenților sintetici. Cupele de servicii vechi din China, după multe secole, își păstrează albul.

Eraserii

După amestecarea sticlei cu oxid de staniu pentru a obține un material opac, meșteșugarii europeni au încercat să combine argila și sticlă mată. Aceste alternative au devenit cunoscute sub numele de "pastă moale" sau din porțelan artificial. Dar îndurerată de două circumstanțe neplăcute: toate aceste materiale erau prea moi, era imposibil să se facă produse cu adevărat subțiri și elegante, iar costurile de producție erau prea mari. Într-un cuvânt, proprietățile porțelanului "ersatz" erau foarte departe de a fi perfecte.

Există dovezi că stăpânii noștri însușit, de asemenea, arta de producție de porțelan adevărat, dar toate secretele ceramicii rusești s-au pierdut în timpul invaziei mongole-tătară, când orașe întregi au fost arse, împreună cu toți locuitorii lor. O anumită descoperire ar putea fi atinsă și de britanici. Ei au creat o versiune "os" a materialului.

Dar ce este china os, ale căror proprietăți principale i-au oferit o popularitate incredibilă în Europa veche?

Istoria creației

În 1707, doi germani pe nume Ehrenfried Walter von Chimhaus și Johan Friedrich Bottger au descoperit o cale de producție mai "sănătoasă", folosind argilă și feldspat fin măcinat. În secolul al XVII-lea, artizanii englezi au învățat în timpul experimentelor că aproape identic cu porțelanul chinez poate fi obținut adăugând la acest amestec oase coapte bine măcinate.

Mai târziu, sa dovedit că versiunea în limba engleză face posibilă producerea de ceramică transparentă la temperaturi mult mai scăzute, ceea ce a făcut producția mult mai ieftină. În plus, ceața din Albion a fost mult mai rău, a fost mult mai puternică. Deci, nu este surprinzător faptul că engleza a umplut curând cu serviciile lor jumătate din veche și aproape întreaga lume nouă.

Care sunt proprietățile produsului portabil? În primul rând, produsele din aceasta se disting prin înaltă rezistență, cu greutate redusă și subțire. În al doilea rând, această varietate de ceramică nu poate fi utilizată în industria chimică, deoarece substanțele care compun compoziția ei reacționează cu acizi și baze.

Materii prime

Așa cum am spus, principalele componente ale acestui material sunt extrem de simple: argilă, feldspat, minerale care conțin calciu. Până în prezent, diverse companii concurează între ele, deoarece sa stabilit rapid că proprietățile porțelanului și faianței pot fi schimbate radical, adăugând la componența sa elemente noi. Desigur, dacă experiența este de succes.

Deși compoziția argilei variază în funcție de locul de producție, încă se transformă în sticlă (obținându-se astfel o finețe de produs final) numai la temperaturi extrem de ridicate. Dar acest lucru este valabil numai pentru acele cazuri în care argila nu este amestecat cu materialele, pragul sub care vitrificare. Spre deosebire de sticlă, argilă, cu toate acestea, este stabil termic, adică își păstrează forma chiar și sub încălzire puternică.

Astfel, acest material este într-adevăr unic, deoarece combină porozitatea scăzută a sticlei cu stabilitatea și rezistența relativă a ceramicii simple. Ca principală tip de materii prime în orice moment, a fost utilizat caolin, hidroaluminosilicat. feldspat (care conțin silicat de aluminiu) și piatră, tip de cuarț solid, sunt componente extrem de importante ale oricărui tip de porțelan. Se topesc în timpul încălzirii, legând materialul într-o singură unitate.

Cuartul este "inima" chinei

Aceasta este cheia forței. Proprietățile porțelanului (și utilizarea acestuia) se datorează în mare măsură acestei caracteristici: nu se bate bine (comparativ cu sticla), iar distanțele mici dintre particule asigură impermeabilitatea materialului pentru aer, apă și alți compuși.

Cuarțul este un "aliaj" de oxigen și siliciu, cele două elemente cele mai comune ale crustei pământului. Are trei forme funcționale: cuarț (cristale) direct, opal (varietate amorfă) și nisip (fracțiune mixtă, murdară). În general, cuarțul a fost folosit de mult timp în producția de artizanat. Porțelanul poate conține, de asemenea, alumină și steatit, mai bine cunoscut sub numele de "smoală".

Procesul de producție

După ce materiile prime sunt selectate și cântărite, acestea merg la producție. În primul rând, este purificat și măcinat în fracțiuni foarte mici. După aceea, toate componentele sunt amestecate în proporția necesară, în funcție de condițiile de producție și de caracteristicile produselor finale. Odată ce acestea sunt formate, acestea pot fi trimise imediat în cuptor sau sunt pre-curățate și aplicate ulterior pe stratul de glazură.

Desigur, în rolul său apare mai întâi o sticlă măcinată. Și numai după aceea, vasele viitoare, cupele, toaletele și coroanele dentare sunt trimise la ventilația cuptorului. Iar acum ia în considerare fiecare etapă separat. La urma urmei, pe succesul lor depinde proprietățile porțelanului și aplicarea sa!

Șlefuirea materiilor prime

Poate că aceasta este una dintre cele mai importante operațiuni, deoarece calitatea produsului final depinde de diligența comportamentului său. Șlefuirea se face cu ajutorul uriașelor mașini de concasat cu tambur mecanic. În a doua trecere, dimensiunea particulei este ajustată la 0,25 cm. Pentru a transforma materia primă în praf fin, utilizați mori cu bile speciale. Acestea sunt cilindri imens de oțel umpluți cu bile metalice. Atunci când întreaga structură se rotește, particulele de materie primă sunt transformate într-o masă omogenă de măcinare extrem de fină.

Curățarea și amestecarea

Amestecul este trecut prin filtre subțiri și apoi alimentat într-un "transportor" special, care este o placă de oțel amplasată oblic. Acestea vibrează, ca urmare a faptului că materiile prime nu sunt numai amestecate automat, ci și sortate, deoarece cele mai mari particule sunt împinse în sus. Dacă este necesar un material umed, apa este pulverizată automat pe linie.

Uneori sunt folosite filtre cu magneți puternici, deoarece aceștia pot elimina cele mai mici aditivi de fier. Ultimul, dacă intră în produsul finit, îi va spune o nuanță roșie nedorită. După aceea, produsele finite sunt trimise în cuptor, unde frigerea are loc la temperaturile deja indicate.

Din ce condiții de producție pot să depindă proprietățile produsului?

Trebuie remarcat faptul că în timpul procesului de tragere finală există multe procese pe care depind direct de proprietăți rece porțelan. În primul rând, toate impuritățile organice carbonice sunt arse, excesul de apă este evaporat, diferite fracțiuni gazoase ies din stratul viitorului produs. Dacă temperatura nu este adusă la 1100 de grade Celsius, siliciul și alte componente ale glazurii nu se vor topi, ceea ce înseamnă că nu vor forma un strat neted și chimic neutru pe suprafața ceramică.

În plus, acești compuși sunt necesari pentru a reduce distanța dintre particulele materialelor, pentru a le conecta mai fiabil unul cu altul. După atingerea densității dorite, produsul se răcește, ducând la "strângerea" glazurii, devine netedă și deosebit de puternică.

rezultate

De ce am descris toate astea? Problema este că proprietățile acestui material depind cel mai mult de caracteristicile și condițiile de fabricare a acestuia. De exemplu, rezistența depinde de procentajul conținutului în greutate de feldspat și China număr de pori în mai puțin decât Spar mai mult. Ca dizolvare a sticlei de cuarț și reziduul obținut din descompunerea substanței argilă, porțelan schelet devine mai slab, și crește tulpina. În funcție de finețea de cuarț, greutatea compoziției, temperatura și durata de ardere, în faza vitroasa cuprinde între 15 și 40% din masa totală introdusă în cuarț. Cu cât este mai mult, porțelanul este mai subțire și mai "arierat".

Proprietățile materialelor ceramice ca dielectrice sunt caracterizate în principal de rezistența la trecerea curentului electric în material și pe suprafața izolatorului. Există un volum specific și o rezistență specifică la suprafață a porțelanului.

În plus, proprietățile chimice ale porțelanului au o mare importanță practică. Mai precis, absența lor. Glazura ceramică cu adăugarea unei cantități mari de feldspat și cuarț este neutră din punct de vedere chimic. Credeți că morții farmacistilor și chimistilor sunt făcuți din acest material? Este mult mai puternică decât sticla, dar nu reacționează.

Starea actuală a afacerilor

Astăzi ceramica (și în special porțelanul) se confruntă cu oa doua naștere. Sa dovedit că aceste materiale pot fi utilizate în producția de diferite tipuri de microelectronică. Nu este necesar să explicăm importanța acestui lucru pentru civilizația modernă. De asemenea, oamenii de stiinta au descoperit ca atunci cand se adauga anumiti aditivi, rezistenta portelanului creste exponential. În prezent, chiar și studii prospective sunt în curs de dezvoltare pentru a crea noi tipuri de armuri pe baza acesteia. Deci, nu au numai boluri de toaletă!

În cele din urmă, acest material devine din ce în ce mai important în medicină. Diferite proteze și coroane dentare magnifice - pe ele cererea crește în fiecare an. Deci asta străveche invenție chineză încă mult timp va rămâne relevantă.