Lastnosti porcelana in njene uporabe

Izraz "porcelan" se nanaša na široko paleto keramičnih izdelkov, ki se proizvajajo pri visokih temperaturah. Njihova posebnost je gladka površina in nizka poroznost. Te lastnosti porcelana so danes zelo zahtevne. Težko je najti industrijo ali nacionalno gospodarstvo, kjerkoli se bo uporabljalo.

Najpogostejši okrasni porcelan, kemične jedi, zobne krone in električni izolatorji. Ponavadi beli ali umazano bele barve, na "speči" to čudovita stvar pride neprikazljivega kos keramike, ki bo postalo znano, da nas nekako šele po praženju v visokih pečeh.

Prednosti kitajskih storitev

V tem članku bomo razpravljali o lastnostih in vrstah porcelana. Razumeli boste, zakaj je bilo to gradivo tako popularno po vsem svetu, da so bile za nakup odkrite velike ekspedicije. Za čudovito storitev, ki jo lahko zdaj kupite v kateri koli trgovini, potem bi lahko ubili.

Ironično, toda izdelki kitajskih mojstrov z aktualno keramiko - samo sorodniki, ne pa neposredni. Da bi to videli, je dovolj, da se spomnimo osnovnih lastnosti porcelana, ki je prišel iz delavnic nebesnega cesarstva. Materiali so zelo podobni drug drugemu: tako prisotni kot starinski porcelan so lahko glazirani ali "naravni". Toda preprosta keramika je precej mehka. In visokokakovostna storitev iz nje ne bo delovala.

Zakaj se to dogaja?

Takšne lastnosti porcelana kot trdnosti in odpornosti proti toploti so posledica visokih temperatur, na katerih poteka proizvodnja prave kitajske keramike. Proizvaja se pri temperaturi 2.650 stopinj Celzija (1.454 stopinj Celzija). Primerjajte to z 2.200 stopinjami Fahrenheita (1.204 stopinj Celzija) za navaden porcelan. Ker ima drugi material nižjo kakovost, se ne uporablja v kemični industriji in drugih tehnoloških panogah znanosti. Poleg tega je kitajski porcelan najvišje kakovosti, ki je pregleden za svetilko. Groba keramika ne more dati takega učinka.

Vohunska špijunaža

"Trda pasta" ali pravi porcelan se je prvič pojavila na Kitajskem takrat dinastija Tang (618-907). Vendar resnično visokokakovostni izdelki z vidika njihovih lastnosti, ki nikakor niso nižji od sodobnih, so postali svet znani le v času dinastije Yuan (1279-1368). Zgodnji kitajski porcelan je sestavljen iz kaolina (porcelanske gline) in pegmatita - grobega granita.

Evropskim lončarjem pred uvozom kitajske opreme v srednjem veku ni bilo znano. Evropejci so poskušali podvojiti lastnosti porcelana, vendar tega niso uspeli. Ker niso mogli analizirati svoje kemične sestave, so izdelki, ki jih proizvajajo, podobni elegantni, krhki in istočasno trpežni namizni pribor samo zunaj. Izkazalo se je tako. Da bi dobili skrivnost proizvodnje prave porcelana, so se razvile resnične vohunske špijunske vojne, toda kitajci so svoje skrivnosti hranili več kot življenje.

Zakaj so bile te stvari tako popularne? Razlog za to so odlične fizikalne lastnosti porcelana. Je močnejša od navadne keramike, ima visoko toplotno prevodnost, kar omogoča odličen čaj v čajnikih iz njega. Poleg tega ima zaradi glazura porcelan izjemno majhen pohod, obarvanje le pod vplivom sintetičnih pigmentov. Pokali starodavnih kitajskih storitev po več stoletjih ohranjajo svojo belino.

Brisalci

Po mešanju stekla z kositrovim oksidom, da bi dobili neprozoren material, so evropski obrtniki poskušali združiti gline in stekleno steklo. Te alternative so postale znane kot "mehka pasta" ali umetni porcelan. Toda oškodovani zaradi dveh neprijetnih okoliščin: vsi ti materiali so bili preveč mehki, nemogoče je bilo narediti resnično tanke, elegantne izdelke in stroški proizvodnje so bili preveliki. Z eno besedo lastnosti porcelana "ersatz-type" so bile zelo daleč od popolnosti.

Obstajajo dokazi, da so naši mojstri obvlada tudi umetnost prave proizvodnje porcelana, ampak vse skrivnosti ruskih keramike so bili izgubljeni v času Mongol-Tatar invazije, ko so cela mesta zažgali skupaj z vsemi svojimi prebivalci. Britanec lahko doseže tudi določen preboj. Ustvarili so "kost" različico gradiva.

Toda kaj je kostni porcelan, katere glavne lastnosti so mu dale neverjetno priljubljenost v starih Evropi?

Zgodovina ustvarjanja

Leta 1707, dve Nemci poimenovali Ehrenfried Walther von Chimhaus in Johann Friedrich Böttger odpre več "Pameten" način proizvodnje, ki uporablja glino in fino mleto glinenec. V XVII. Stoletju so se angleški obrtniki naučili med poskusi, ki so bili skoraj identični s kitajskim porcelanom, tako da so se tej mešanici dodali fino rezkane pečene kosti.

Kasneje pa se je izkazalo, da angleška različica omogoča izdelavo prozorne keramike pri precej nižjih temperaturah, zaradi česar je proizvodnja veliko cenejša. Poleg tega je meglica iz Albionja prerasla veliko slabše, je bila veliko močnejša. Torej ni presenetljivo, da so angleščini kmalu izpolnili svoje storitve polovico starega in skoraj celotnega Novega sveta.

Kakšne so lastnosti kostnega porcelana? Prvič, izdelki iz njega odlikujejo njihova visoka trdnost z majhno težo in debelino. Drugič, te sorte keramike ni mogoče uporabiti v kemični industriji, saj snovi, ki sestavljajo njeno sestavo, reagirajo s kislinami in alkalijami.

Surovine

Kot smo že povedali, so glavne sestavine tega materiala izredno preproste: gline, feldspar, minerali s kalcijem. Do sedaj se različne družbe tekmujejo med seboj, saj je bilo hitro ugotovljeno, da se lahko korenine spremenijo lastnosti porcelana in faience, s čimer se njegovi sestavi dodajajo novi elementi. Seveda, če je izkušnja uspešna.

Kljub temu, da je sestava gline odvisna od kraja ekstrakcije, se še vedno pretvori v steklo (zaradi katerega se doseže gladkost končnega izdelka) le pri izredno visokih temperaturah. Toda to velja le za tiste primere, ko se glive niso mešale z materiali, pri katerih je prag vitrifikacije manjši. Za razliko od stekla je glina termostabilna, to pomeni, da ohrani svojo obliko tudi pod močnim segrevanjem.

Torej je ta material resnično edinstven, saj združuje nizko poroznost stekla s stabilnostjo in relativno močjo preproste keramike. Kot glavno vrsto surovin je bil vedno uporabljen kaolin, hidroaluminosilikat. Feldspar (ki vsebujejo aluminijev silikat) in kremena, vrsta trdnega kremena, so izredno pomembne sestavine katere koli vrste porcelana. Med segrevanjem se talijo in povezujejo material v eno samo celoto.

Kvarc je "srce" Kitajske

To je ključ do moči. Lastnosti porcelana (in njegove uporabe) so v veliki meri posledica te lastnosti: ne premika se dobro (v primerjavi s steklom), majhne razdalje med delci pa zagotavljajo neprepustnost materiala za zrak, vodo in druge spojine.

Kvarc je "zlitina" kisika in silicija, dveh najpogostejših elementov v zemeljski skorji. Ima tri funkcionalne oblike: neposredno kremen (kristali), opal (amorfna sorta) in pesek (mešana, umazana frakcija). Na splošno je kremena že dolgo uporabljana v obrti. Porcelan lahko vsebuje tudi aluminijev oksid in steatit, bolj znan kot "milo".

Proizvodni proces

Ko se surovine izberejo in stehtajo, gre za proizvodnjo. Prvič, očistimo in obdelamo zelo majhne frakcije. Po tem se vse komponente zmešajo v potrebnem deležu, odvisno od pogojev proizvodnje in od lastnosti končnih izdelkov. Ko so slednji oblikovani, jih je mogoče takoj poslati v peč ali pa jih predhodno očistiti in nadalje nanesti na sloj za glazuro.

Seveda se v svoji vlogi prvič pojavi brušeno steklo. In šele po tem bodo v odvod peči poslane bodoče vaze, skodelice, stranišča in zobne krone. Zdaj pa upoštevajte vsako stopnjo posebej. Navsezadnje je njihov uspeh odvisen od lastnosti porcelana in njegove uporabe!

Brušenje surovin

Morda je to ena najpomembnejših operacij, saj je kakovost končnega izdelka odvisna od temeljitosti svojega ravnanja. Brušenje se opravi s pomočjo velikih mehaničnih bobnov za drobljenje. V drugem prehodu je velikost delcev nastavljena na 0,25 cm. Če želite pretvoriti surovino v fini prah, uporabite posebne mlinske kroglice. To so ogromne jeklene valje, napolnjene s kovinskimi kroglicami. Ko se celotna struktura vrti, se delci surovin pretvorijo v homogeno maso izjemno finega mletja.

Čiščenje in mešanje

Mešanica se prenese skozi tanke filtre in nato napolni na poseben "transporter", ki je poševno nameščena jeklena pločevina. Vibrirajo, zaradi česar se surovine ne samo samodejno mešajo, temveč tudi sortirajo, saj se največji delci potiskajo navzgor. Če je potrebno navlaženo snov, se na cevi samodejno brizga voda.

Včasih se uporabljajo filtri z močnimi magneti, saj lahko slednji odstranijo najmanjše primere železa. Zadnji, če pade v končni izdelek, mu bo povedal neželeno rdeče barve. Po tem se končni izdelki pošiljajo v peč, kjer se praženje opravi pri že omenjenih temperaturah.

Iz kakšnih pogojev proizvodnje lahko vplivajo lastnosti izdelka?

Treba je opozoriti, da med končnim procesom žganja obstaja veliko procesov, na katerih so lastnosti neposredno odvisne hladni porcelan. Prvič, vse ogljikove organske nečistoče so sežgale, presežna voda se izhlapi, različne plinaste frakcije pridejo iz stratuma prihodnjega proizvoda. Če je temperatura segreje do 1100 stopinj Celzija, silicij in druge komponente glazuro ne bo taline, in zato ne tvori na keramični površini gladek in kemijsko nevtralen sloja.

Poleg tega so te spojine potrebne za zmanjšanje razdalje med delci materialov, da jih zanesljivo povežemo med seboj. Ko dosežemo želeno gostoto, se izdelek ohladi, pri čemer se "zmanjša" glazura, postane gladka in še posebej močna.

Rezultati

Zakaj smo vse to opisali? Stvar je v tem, da so lastnosti tega materiala najbolj odvisne od značilnosti in pogojev njegove izdelave. Na primer, jakost je odvisna od odstotka vsebine v masi feldsparov, količina pore v porcelanu pa je manjša od rasti. Ker se kremen v steklu raztopi in ostanek, pridobljen iz razkroja glinene snovi, skelet porcelanskega materiala postane šibkejši in deformacije narastejo. V odvisnosti od finosti kremenčevega mletja, sestava mase, temperatura in trajanje kalcinacije, steklasta faza obsega od 15 do 40% celotnega kremena, dodanega v maso. Več je, porcelan je tanjši in "airier".

Lastnosti keramičnih materialov kot dielektrika so predvsem zaznamovane z odpornostjo proti prehodu električnega toka v materialu in na površini izolatorja. Obstaja poseben volumen in specifična površinska odpornost porcelana.

Poleg tega so kemijske lastnosti porcelana zelo pomembne. Natančneje, njihova odsotnost. Glazirana keramika z dodatkom velike količine feldspar in kremena je kemično nevtralna. Mislite, da so minerali farmacevtov in kemikov narejeni iz tega materiala? Je veliko močnejša od stekla, vendar se ne odziva.

Trenutno stanje

Danes keramika (še posebej porcelan) doživlja drugo rojstvo. Izkazalo se je, da se ti materiali lahko uporabljajo pri proizvodnji različnih vrst mikroelektronike. Pomen tega za moderno civilizacijo ni potreben za razlago. Tudi znanstveniki so ugotovili, da se pri dodajanju nekaterih dodatkov moč porcelana povečuje eksponentno. Trenutno potekajo tudi študije prospektov, ki na podlagi tega oblikujejo nove vrste oklepov. Torej, nimate WC školjk!

Nazadnje, ta material postaja vedno bolj pomemben v medicini. Različne proteze in čudovite zobne krone - na njih se povpraševanje povečuje vsako leto. Tako starodavni kitajski izum še vedno zelo dolgo bo ostal pomemben.