Vlastnosti porcelánu a jeho aplikace

Termín "porcelán" označuje širokou škálu keramických výrobků, které se vyrábějí při vysokých teplotách. Jejich charakteristické rysy jsou hladký povrch a nízká pórovitost. Tyto vlastnosti porcelánu jsou dnes široce poptávané. Je obtížné nalézt průmysl nebo národní hospodářství, ať se používá kdekoli.

Nejčastější dekorativní porcelán, stejně jako chemické nádobí, zubní korunky a elektrické izolátory. Obvykle bílé nebo bělavé, aby „péct“ tato úžasná věc je neslušný kus keramiky, která se seznámí s námi trochu až po pečení v pecích na vysoké teploty.

Výhody čínských služeb

V tomto článku budeme diskutovat o vlastnostech a typech porcelánu. Budete chápat, proč byl tento materiál tak populární po celém světě, že obrovské expedice byly vybaveny pro jeho nákup. Krásnou službu, kterou nyní můžete koupit v jakémkoli obchodě, mohou zabít.

Je ironií, ale výrobky čínských mistrů se současnou keramikou - jen příbuzní, ale ne přímý. Abychom to viděli, stačí připomenout základní vlastnosti porcelánu, které pocházely z dílen Nebeské říše. Materiály jsou velmi podobné sebe navzájem: současný a starodávný porcelán může být zasklený nebo "přirozený". Ale jednoduchá keramika je mnohem měkčí. A kvalitní služba z ní nebude fungovat.

Proč se to děje?

Takové vlastnosti porcelánu jako pevnosti a tepelné odolnosti jsou výsledkem vysokých teplot, při kterých se provádí výroba pravé čínské keramiky. Vyrábí se při teplotě 2 650 stupňů Fahrenheita (1 454 stupňů Celsia). Porovnejte to s 2 200 stupni Fahrenheita (1,204 stupňů Celsia) pro obyčejný porcelán. Vzhledem k tomu, že druhý materiál má nižší kvalitu, není používán v chemickém průmyslu a dalších technologických oborech vědy. Navíc je to čínský porcelán nejvyšší kvality, který je průhledný světlu. Hrubá keramika nemůže mít takový účinek.

Spy špionáž

"Tvrdá pasta", nebo pravý porcelán, se poprvé objevila v Číně v té době dynastie Tang (618-907). Ale opravdu vysoce kvalitní výrobky, pokud jde o jejich vlastnosti, nikterak ne méně než moderní, se staly známými světem až v průběhu dynastie Yuan (1279-1368). Ranně čínský porcelán sestával z kaolinu (porcelánové hlíny) a pegmatitu - hrubozrnné žuly.

To bylo pro evropské hrnčíře neznámé před dovozem čínského vybavení během středověku. Evropané se snažili duplikovat vlastnosti porcelánu, ale v této věci se nepodařilo. Vzhledem k tomu, že nemohli analyzovat své chemické složení, vyráběné výrobky připomínaly elegantní, křehké a zároveň robustní nádobí pouze externě. Ukázalo se to tak. Chcete-li získat tajemství výroby pravého porcelánu, skutečné špionážní války se rozvinuly, ale Číňané drželi své tajemství víc než život.

Proč byly tyto věci tak populární? Důvodem jsou vynikající fyzikální vlastnosti porcelánu. Je silnější než obyčejná keramika, má vysokou tepelnou vodivost, díky níž je možné vyrobit vynikající čaj v čajovnách. Navíc díky glazuru má porcelán extrémně nízký pochod, barvení je pouze pod vlivem syntetických pigmentů. Poháry starých čínských služeb po mnoho staletí si zachovaly svou bělost.

The Erasers

Po smíchání skla s oxidem cínu, aby se získal neprůhledný materiál, se evropští řemeslníci pokoušeli spojit jíl a matné sklo. Tyto alternativy se staly známými jako "měkká pasta" nebo umělý porcelán. Ale zoufalé dvěma nepříjemnými okolnostmi: všechny tyto materiály byly příliš měkké, nebylo možné vyrábět skutečně tenké, elegantní výrobky a náklady na výrobu byly příliš velké. Jedním slovem, vlastnosti porcelánu "typu ersatz" byly velmi daleko od dokonalé.

Existují důkazy o tom, že naši páni také osvojili umění skutečné výroby porcelánu, ale všechna tajemství ruské keramiky byly během mongolský-Tatar invaze, kdy byla celá města vyhořel spolu se všemi svými obyvateli ztracena. Určitý průlom by také mohli dosáhnout Britové. Vytvořili "kostní" verzi materiálu.

Ale co je kostní porcelán, jehož hlavní vlastnosti mu poskytly neuvěřitelnou popularitu ve staré Evropě?

Dějiny stvoření

V roce 1707, dva Němci pojmenován Ehrenfried Walther von Chimhaus a Johann Friedrich Böttger otevřít více „rozumný“ způsob výroby, který používá jíl a jemně mletý živec. Ve století XVII se angličtí řemeslníci během experimentů naučili, že téměř totožný s čínským porcelánem lze získat přidáním do této směsi jemně mletých pečených kostí.

A později se ukázalo, že anglická verze umožňuje vyrábět průhlednou keramiku při mnohem nižších teplotách, což způsobilo, že výroba byla mnohem levnější. Kromě toho byla mlha z Albionu mnohem horší, mnohem silnější. Není tedy překvapující, že angličtina brzy naplnila své služby polovinou Starého a téměř celého Nového světa.

Jaké jsou vlastnosti kostního porcelánu? Za prvé, výrobky z ní se vyznačují vysokou pevností s nízkou hmotností a nízkou hustotou. Zadruhé, tento druh keramiky nelze použít v chemickém průmyslu, protože látky, které tvoří její složení, reagují s kyselinami a zásadami.

Suroviny

Jak jsme již uvedli, hlavní složky tohoto materiálu jsou velmi jednoduché: hlína, živec, minerály s obsahem vápníku. Až dosud si mezi sebou konkurují různé společnosti, neboť bylo rychle zjištěno, že vlastnosti porcelánu a fajánku mohou být radikálně změněny, což přispívá ke složení nových prvků. Samozřejmě, pokud je zkušenost úspěšná.

Navzdory skutečnosti, že složení jílu se liší v závislosti na místě jeho extrakce, přesto se přemění na sklo (kvůli které se dosáhne hladkosti výsledného produktu) pouze při extrémně vysokých teplotách. To je však pravda pouze pro ty případy, kdy nejsou hlinky smíchány s materiály, jejichž prahová hodnota je nižší než vitrifikace. Na rozdíl od skla je však hlína termostabilní, tzn. Zachovává si tvar i při silném zahřátí.

Takže tento materiál je opravdu jedinečný, protože kombinuje nízkou pórovitost skla se stabilitou a relativní silou jednoduché keramiky. Jako hlavní typ surovin byl vždy používán kaolin, hydroaluminosilikát. Živce (obsahující křemičitan hlinitý) a křemene, typ pevného křemene, jsou nesmírně důležitými složkami jakéhokoliv druhu porcelánu. Během ohřevu se roztaví a spojují materiál do jednoho celku.

Quartz je "srdcem" porcelánu

To je klíč k síle. Vlastnosti porcelán (a jeho použití), jsou z velké části v důsledku této konkrétní funkční: to špatné tepů (ve srovnání se sklem) a malé vzdálenosti mezi částicemi poskytuje pro vzduch nepropustného materiálu, vody a dalších sloučenin.

Křemen je "slitina" kyslíku a křemíku, což jsou dva nejběžnější prvky zemské kůry. Má tři funkční formy: přímo křemen (krystaly), opál (amorfní odrůda) a písek (smíšené, špinavé frakce). Obecně platí, že křemen byl již dlouho používán v ruční výrobě. Porcelán může také obsahovat oxid hlinitý a steatit, lépe známý jako "mastek".

Výrobní proces

Po výběru surovin a jejich zvážení jde o výrobu. Nejprve se čistí a rozemeluje na velmi malé podíly. Poté se všechny složky smíchají v potřebném poměru, a to jak v závislosti na výrobních podmínkách, tak i na charakteristikách konečných produktů. Jakmile jsou tyto tyčinky vytvořeny, mohou být okamžitě odeslány do pece, nebo jsou předem vyčištěny a dále naneseny na vrstvu glazury.

Samozřejmě se ve své roli nejprve objeví frézované sklo. A až poté budou budoucí vázy, poháry, toalety a zubní korunky zasílány do odvzdušňovací komory pece. A nyní zvažte každou etapu zvlášť. Koneckonců, na jejich úspěch závisí vlastnosti porcelánu a jeho použití!

Broušení surovin

Možná je to jedna z nejdůležitějších operací, protože kvalita konečného produktu závisí na důkladnosti jeho chování. Broušení se provádí pomocí obrovských mechanických drticích bubnů. Při druhém průchodu je velikost částic nastavena na 0,25 cm. Pro převedení suroviny na jemný prach použijte speciální kulové mlýny. Jedná se o obrovské ocelové válce naplněné kovovými kuličkami. Když se celá konstrukce otáčí, částice suroviny se přemění na homogenní hmotu extrémně jemného broušení.

Čištění a míchání

Směs prochází tenkými filtry a pak se přivádí na speciální "dopravník", který je šikmo umístěný ocelový plech. Vibrují, což vede k tomu, že suroviny nejsou nejen automaticky smíchány, ale i tříděny, protože největší částice jsou tlačeny nahoru. Pokud je zapotřebí vlhký materiál, na linii se automaticky nastříká voda.

Někdy se používají filtry se silnými magnety, protože ty mohou odstranit nejmenší přísady železa. Poslední, pokud padne do hotového výrobku, mu řekne nežádoucí červený odstín. Poté jsou hotové výrobky zasílány do pece, kde se pražení provádí při již uvedených teplotách.

Z jakých výrobních podmínek závisí vlastnosti produktu?

Je třeba poznamenat, že během posledního procesu vypalování existuje mnoho procesů, na kterých závisí přímo vlastnosti studený porcelán. Nejdříve se všechny uhlíkové organické nečistoty spálí, přebytečná voda se odpaří, z vrstvy budoucího produktu vyjdou různé plynné frakce. Je-li teplota přivedena na 1100 stupňů Celsia, se křemík a další složky glazura netaví, a tudíž netvoří na keramický povrch hladký a chemicky neutrální vrstvy.

Kromě toho jsou tyto sloučeniny nezbytné ke snížení vzdálenosti mezi částicemi materiálů, aby se spolehlivěji vzájemně spojily. Poté, co se dosáhne požadované hustoty, produkt ochladí, což způsobí, že glazura "zmenší", bude hladká a obzvláště silná.

Výsledky

Tak proč jsme to popsali? Věc je, že vlastnosti tohoto materiálu nejvíce závisí na vlastnostech a podmínkách jeho výroby. Například síla závisí na procentu obsahu v hmotnostních živce a Čína počet pórů v méně než bidlo více. Jako rozpuštění křemenného skla a zbytek získaný z rozkladu jílu látky, porcelánová hmota kostra se stává slabší a zvyšuje napětí. V závislosti na křemenné jemnosti, vztaženo na hmotnost kompozice, teploty a doby trvání střelby, ve sklovité fáze obsahuje od 15 do 40% z celkové hmotnosti, přiváděného do křemene. Čím víc je, porcelán je tenčí a "dráždivější".

Vlastnosti keramických materiálů jako dielektrika jsou charakterizovány především odolností proti průchodu elektrického proudu v materiálu a na povrchu izolátoru. Existuje specifický objem a specifický povrchový odpor porcelánu.

Kromě toho mají chemické vlastnosti porcelánu velký praktický význam. Přesněji, jejich nepřítomnost. Glazovaná keramika s přidáním velkého množství živce a křemene je chemicky neutrální. Myslíte si, že z tohoto materiálu jsou vyrobeny malty farmaceutů a chemiků? Je to mnohem silnější než sklo, ale nereaguje.

Současný stav věcí

Dnes keramika (a zejména porcelán) prožívají druhé narození. Ukázalo se, že tyto materiály lze použít při výrobě různých typů mikroelektroniky. Význam této skutečnosti pro moderní civilizaci není nutné vysvětlovat. Vědci také zjistili, že při přidávání některých přísad se síla porcelánu zvětšuje exponenciálně. V současné době probíhají dokonce i prospektivní studie, které na něm založily nové typy brnění. Takže nemají toaletní mísy!

Konečně, tento materiál je stále důležitější v medicíně. Různé protézy a velkolepé zubní korunky - na nich poptávka roste každý rok. Takže starověký čínský vynález stále velmi dlouhá zůstane relevantní.