Material ceramic: proprietăți, tehnologie de producție, aplicare

Primele produse ceramice au apărut cu mult înainte ca oamenii să învețe să topie metalul. Vechile oale și ghivece, pe care arheologii le găsesc până în ziua de astăzi, sunt o confirmare. Este demn de remarcat faptul că materialul ceramic are proprietăți unice care îl fac în unele sfere pur și simplu de neînlocuit. Să luăm în considerare caracteristicile ceramicii, să vorbim despre producția și caracteristicile sale.

Informații generale

Produsele ceramice se obțin prin sinterizarea lutului și a amestecurilor cu aditivi organici. Uneori se utilizează oxizi de compuși anorganici. Primele produse de acest fel au apărut acum 5000 de ani. În acest timp, tehnologia de producție a fost îmbunătățită substanțial, iar astăzi avem produse ceramice de înaltă rezistență disponibile. Ele sunt folosite în construcții pentru fațadele, podelele, montarea pereților etc.

Există produse ceramice cu un cedru dens și poros. Principala diferență dintre ele este că shardul dens este impermeabil. Aceste produse de porțelan, gresie, etc. Poros crock - țiglă, piatră ceramică, conducte de drenaj și altele.

Istoria apariției

Cuvântul "ceramică" în greacă înseamnă "lut". Firește, pentru fabricarea oricărui produs folosit un fel de amestec. S-au adăugat materialele necesare, în funcție de ceea ce urma să se obțină în cele din urmă. La început, manual și puțin mai târziu și pe o mașină specială, sa făcut o formă specială de lut. În viitor, produsele ceramice sunt arse în cuptoare la temperaturi ridicate.

Multe țări și-au folosit propriile tehnologii de producție. Acest lucru se aplică ceramicii, vopselelor și geamurilor. Primul stat care a realizat o dezvoltare semnificativă a acestei industrii este Egiptul. Aici era prima producție de ceramică. Produsele au fost de argilă brută și slabă, dar în viitor tehnologia a fost îmbunătățită. Astăzi găsesc cărămizi de argilă galbenă care se presupune că au fost utilizate în construcția piramidelor din Memphis.

Aspectul porțelanului

Pentru mult timp în China, a fost folosit un material precum jadul. A fost frumos, dar destul de fragil și dificil de procesat. După mulți ani de căutare, a fost găsită o soluție. Portelanul este mai ușor de făcut. Cu toate acestea, au existat și unele nuanțe. De exemplu, mica și zwaoku, care au fost găsite în "pietre de porțelan", au fost frecate în pulbere fină și depozitate mai mult de 10 ani. Acest lucru a fost făcut pentru a face materialul cât mai plastic posibil. Primele produse din porțelan din China erau vase înalte și alungite. Aveau o suprafață lustruită și o culoare albastră sau întunecată. Acestea din urmă au fost evaluate cel mai mult.

Astăzi se crede că China este statul în care porțelanul era cel mai răspândit. Acest lucru este adevărat, deși a fost popular în Europa, dar a apărut acolo mai târziu, iar producția sa sa dezvoltat mai mult.

Principalele tipuri de ceramică

În prezent, produsele din lut au o clasificare largă. Astfel, obiectele de ceramică pot fi împărțite în două grupe principale:

• ceramică neglijată (teracotă și ceramică);
• geamuri (majolica, faianță, porțelan, șamotă).

Teracotă - din "pământul ars" italian. Produsele sunt realizate din argilă colorată și au o structură poroasă. Din teracotă faceți vase, vase, precum și jucării și sindrila.

Ceramica este, de asemenea, mai dificil de procesat. Pentru a fi rezistent la apă, este necesar să glazură. Apoi, produsul este expus la mare. Pentru a face acest lucru, este lăsat într-un cuptor fierbinte în fum, până când se răcește complet. Astăzi multe tipuri de ceramică, în special ceramica, sunt extrem de populare. Este folosit la domiciliu pentru depozitarea laptelui, materiale în vrac sau ca un decor.

În ceea ce privește cel de-al doilea tip de ceramică glazurată, atunci cea mai populară porțelan și faianță. Prima este mai scumpă și mai intensă în producție, cea de-a doua este practică și ieftină. Ele diferă între ele prin faptul că produsele din porțelan conțin mai puțin argilă și mai mulți aditivi speciali. În plus, porțelanul este translucent în lumină, spre deosebire de faianță.

Despre refractare

Produsele din amestecuri de argilă sunt refractare. În funcție de scop, pot rezista la temperaturi cuprinse între 1300 și 2000 de grade Celsius și chiar mai mari. Se utilizează un cuptor special pentru arderea ceramică. Materiale refractare în cea mai mare parte sunt utilizate în procesul metalurgic. Acolo sunt folosite pentru a construi cuptoare de furnal și agregate.

Este destul de logic să spunem că, pe măsură ce crește temperatura, puterea refractarului nu se pierde, ci, dimpotrivă, crește. Acest lucru se realizează datorită prezenței în compoziție a oxizilor, silicaților și borurilor refractare. Ele sunt folosite aproape oriunde, unde au loc procese la temperaturi ridicate. Foarte des se găsesc turnate, adică sub forma unui produs specific, de exemplu caramida. Mai rar, este necesar să se utilizeze refractare neimpozitate sub formă de pulbere.

Ceramica in constructii

Avantajele materialelor ceramice sunt că rezervele lor sunt practic nelimitate. Odată cu simplitatea producției și durabilitatea ridicată a unui astfel de produs, astăzi este indispensabilă în sectorul construcțiilor. Dacă luăm materialele de perete, atunci poziția de lider aici este exact cărămida de lut.

Același lucru este valabil și pentru plăci ceramice, care, în ciuda aspectului polimerilor, nu renunță la poziție. Este încă folosit pentru dotarea camerelor cu umiditate ridicată și temperatură. Printre materialele cu care se confruntă, primul loc este argila.

În ultimii ani, producția unui bloc ceramic și a unei cărămizi goale a crescut cu 4%. Pentru fabricarea lor, sunt necesare modificări minime la fabricile și fabricile de cărămizi, costurile fiind plătite în primul an de vânzări. În străinătate, ceramica goală ocupă mult timp o poziție de lider și se vinde mult mai bine decât cărămizile convenționale.

Materiale ceramice speciale

Aceste produse includ țevi sanitare și de canalizare. Primele sunt împărțite în trei grupe mari:

• din faianță solidă (croak poros);
• porțelan sanitar;
• semiporcelain (ciob semisintered).

Principalele cerințe prezentate pentru produsele sanitare sunt rezistența la deteriorarea mecanică, rezistența la căldură. Rețeta trebuie respectată în ordine strictă, același lucru se aplică tehnologiei. Numai cuptorul ceramic profesional și materiile prime de calitate superioară sunt utilizate. Articolele sanitare includ chiuvete, boluri de toaletă, căzi de baie, radiatoare etc. Modul corect de verificare a calității produsului este o atingere ușoară pe corp. Sunetul ar trebui să fie curat și fără zgomot. Aceasta indică o ardere la temperatura corectă și fără fisuri.

În ceea ce privește țevile de canalizare, ele trebuie să aibă un crock dense. Țevi ceramice sunt produse în diametru de 150-600 mm. De obicei acoperit cu glazură atât din interior cât și din exterior. Astfel de produse se caracterizează printr-o rezistență ridicată la mediul agresiv și la un curent electric rătăcitor. Ele au un cost moderat, ceea ce le face mai accesibile.

Proprietățile fizico-chimice ale ceramicii

După cum sa menționat deja mai sus, toate produsele pot fi împărțite în două grupe largi: dense și poroase. Dense au un coeficient de absorbție a apei mai mic de 5%, poros - 5% sau mai mult. Ultimul grup include următoarele produse: cărămidă de argilă (poroasă și goală), pietre de perete goale, plăci de fațadă, plăci de acoperire. Produse ceramice dense - cărămizi de drum și gresie. În industria sanitară se găsesc atât ceramică poroasă, cât și dense.

Referindu-se la proprietățile fizico-chimice, este necesar să notăm deficiența cheie a ceramicii. Se constată o fragilitate crescută în comparație cu alte materiale. Cu toate acestea, disponibilitatea ridicată și versatilitatea fac acest material unul dintre cele mai populare în multe industrii și chiar în viața de zi cu zi a unei persoane. Tehnologia modernă vă permite să obțineți o suprafață netedă imediat după ardere. Dacă doriți să obțineți o anumită culoare, adăugați oxizi de fier sau cobalt.

Caracteristicile microstructurii

Când se încălzește, ceramica devine treptat lichidă. Se remarcă printr-un număr mare de conexiuni simple și complexe. Când se răcește, are loc cristalizarea. Apare în precipitarea cristalelor pure, care cresc în dimensiune. Când masa se întărește, în structură se formează un microconglomerat. În el, boabele de mulit sunt cimentate cu o masă solidificată. Este de remarcat faptul că atomii de oxigen formează un fel de matrice. Acesta conține atomi mici de metale, care sunt înlocuite în golurile dintre ele. În consecință, în microstructură predomină legăturile ionice și ușor mai puțin covalente. Stabilitatea chimică și stabilitatea sunt obținute datorită prezenței compușilor chimici puternici și puternici.

După cum sa menționat mai sus, utilizarea materialelor ceramice este limitată. Acest lucru se datorează faptului că cristalele nu sunt ideale. Grilele cristaline au multe defecte: pori de dimensiune atomică, deformare etc. Toate acestea înrăutățesc semnificativ puterea. Cu toate acestea, aici sunt propriile nuante. De exemplu, cu respectarea tehnologiei în timpul fabricării ceramicii, este posibil să se obțină rezultate bune de rezistență. Pentru aceasta, este extrem de important să se respecte regimul de temperatură și durata de ardere a produsului.

Caracteristici și proprietăți ale lutului

Argila este o rocă sedimentară, care formează un material plastic, atunci când este amestecat cu apă, indiferent de compoziție și structură. După coacere, corpul de piatră. De obicei, amestecul este dens, în majoritate constă din aluminosilicați. Destul de des în argile sunt găsite și astfel de pietre precum cuarț, spar, pirită de sulf, precum și hidroxizii și carbonații compușilor de calciu, magneziu și titan.

Kaolinele sunt cele mai pure argile care sunt cunoscute până în prezent. Aproape complet compus din caolinit. După ardere, devin albe. Plasticitatea necesară prelucrării se realizează datorită prezenței în structura granulelor fine a unei substanțe din lut (0,005 mm). Firește, cu atât mai mult în compoziția unei astfel de substanțe, cu atât este mai mare plasticitatea și invers.

Principalele proprietăți ceramice ale argilelor sunt:

• plasticitate - deformare fără întreruperi de integritate;
• conectivitate;
• împrăștierea aerului și a focului;
• rezistență la foc.

Astăzi, diverse otoschayuschie și aditivi de îmbogățire care vă permit să schimbați proprietățile materialului într-o direcție sau alta. Acest lucru duce la faptul că produsele ceramice devin și mai populare și disponibile.

Schema tehnologică de producție

Caracteristicile materialelor ceramice indică posibilitatea utilizării de argile în diferite industrii. Acest lucru a dus la faptul că a existat o mare cerere și, în consecință, oferta a crescut. In majoritatea cazurilor, instalațiile de producție funcționează conform aceleiași scheme:

• extracția materiilor prime;
• de formare;
• formarea și uscarea;
• prăjirea și eliberarea produsului.

Pentru a minimiza costurile, fabricile sunt de obicei construite în imediata apropiere a depozitului de lut. Extracția se realizează printr-o metodă deschisă, adică un excavator. Următoarea etapă pregătește masa. Materiile prime sunt îmbogățite, zdrobite și amestecate până la omogenitate. Formarea viitorului produs ceramic se realizează prin metode umede și uscate. În primul caz, masa este umezită la 25%, iar în al doilea - nu mai mult de 12%.

Anterior, uscarea naturală a fost adesea folosită. Cu toate acestea, rezultatul depinde în cea mai mare parte de vreme. În consecință, în ploaie sau în frig se află planta. Prin urmare, se folosesc uscătoare speciale (gaz). Cea mai importantă etapă este arderea. Este extrem de important să se respecte tehnologia, care este destul de complicată. Mult depinde de răcirea ceramicii. Nu permiteți o scădere accentuată a temperaturii, care poate duce la curbura planului. Doar după aceea puteți vinde materiale ceramice. Tehnologia de producție, după cum puteți vedea, nu este simplă, constă în mai multe etape. Fiecare dintre ele trebuie respectat. Dacă acest lucru nu se întâmplă, atunci pe rafturile magazinului putem întâlni o căsătorie.

Un pic despre deficiențele ceramicii

După cum sa menționat deja, compoziția materialelor ceramice nu este ideală. În special, aceasta afectează puterea produsului din lut. Orice deteriorare mecanică se poate manifesta ca un cip, crack, etc. Acesta este dezavantajul principal. Dar există și alți factori care împiedică difuzarea pe scară largă a materialului pe care îl analizăm. Unul dintre ele este costul ridicat. De exemplu, plăcile din ceramică pentru acoperișul unei case de țară reprezintă o soluție frumoasă din punct de vedere estetic, dar va costa foarte mult o astfel de plăcere.

În acest caz, aspectul său nu va dura mai mult de 5 ani cu îngrijirea corespunzătoare. În continuare se fading, apariția Moss pe suprafață și m. N. În plus, fragilității și fragilității conduce la faptul că orice daune mecanice ar putea duce la scurgeri de acoperiș, și deja foarte puțini oameni se bucură. Desigur, materialul ceramic modern, arata foarte impresionant, care se realizează printr-o textură de culori largi și de fabricație de înaltă calitate. Dar este în valoare este încă scump, se ridică de multe ori întrebări cu privire la oportunitatea acestei alegeri.

Să însumăm rezultatele

Am examinat proprietățile principale ale materialelor ceramice. Pe baza tuturor celor de mai sus, putem concluziona că astfel de produse au o anumită unicitate. Aceasta constă în faptul că, în absența unor pagube mecanice, acestea vor dura foarte mult, foarte mult timp. În plus, materialul ceramic pentru turnarea metalelor lichide în fabrici este, de asemenea, indispensabil, deoarece rezistă la temperaturi ridicate.

În ceea ce privește viața de zi cu zi, ceramica este foarte utilă. Mâncăruri speciale pentru gătit în cuptor, deși și-a schimbat aspectul de mai mulți ani, dar este încă făcut din acest material. Portelanul, în ciuda costurilor ridicate, are un aspect elegant și este pur și simplu plăcut pentru ochi. Acest lucru se aplică faianței, care, cu execuția corespunzătoare, este dificil de deosebit de porțelan.

În orice caz, este necesar să se utilizeze material ceramic. În primul rând, acest lucru se datorează rezervelor mari de argilă naturală. Este într-adevăr o mulțime și, în fiecare an, se dezvoltă din ce în ce mai multe cariere noi pentru extracția acestei resurse naturale. Al doilea factor important este curățenia ecologică. Anterior, oamenii nu aveau, în general, ocazia de a folosi aditivi nocivi pentru îmbunătățirea caracteristicilor de rezistență ale produsului. Astăzi situația sa schimbat, deși nu prea critică. Placile ceramice, spre deosebire de materialele sintetice, nu dăunează sănătății. Acest lucru se aplică articolelor ceramice, care, în comparație cu materialele plastice, mai ales dacă acestea sunt încălzite, nu dăunează deloc.