Egenskaper til porselen og dets bruk

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Begrepet "porselen" refererer til et bredt spekter av keramiske produkter som er laget ved høye temperaturer. Deres kjennetegn er en jevn overflate og lav porøsitet. Disse egenskapene til porselen er mye etterspurt til i dag. Det er vanskelig å finne noen industri eller nasjonal økonomi, uansett hvor den brukes.

Det vanligste dekorative porselenet, samt kjemiske glassvarer, tannkroner og elektriske isolatorer. Vanligvis hvit eller off-white, for "baking" kommer dette fantastiske materialet som et upresenterbart stykke keramikk, som vil få sin velkjente form først etter steking i ovner med høy temperatur.

Fordelene med kinesiske tjenester

I denne artikkelen vil vi diskutere egenskapene og typene til porselen. Du vil forstå hvorfor dette materialet var så populært over hele verden at enorme ekspedisjoner ble utstyrt for å kjøpe det. For en vakker tjeneste, som du i dag kan kjøpe i hvilken som helst butikk, da kan du bli drept.

Merkelig nok, men produktene til kinesiske mestere med dagens keramikk er bare slektninger, men ikke direkte. For å se dette er det nok å huske de grunnleggende egenskapeneporselen, som kom ut av verkstedene til Midtriket. Materialene er veldig like hverandre: både moderne og eldgammelt porselen kan være glasert eller "naturlig". Men enkel keramikk er mye mykere. Og en tjeneste av høy kvalitet kan ikke lages av det.

Hvorfor skjer dette?

Egenskapene til porselen, som styrke og varmebestandighet, er et resultat av høye temperaturer som ekte kinesisk keramikk produseres ved. Den produseres ved en temperatur på 2650 grader Fahrenheit (1454 grader Celsius). Sammenlign det med 2200 grader Fahrenheit (1204 grader Celsius) for vanlig porselen. Siden det andre materialet er av lavere kvalitet, brukes det ikke i kjemisk industri og andre teknologiske grener av vitenskapen. I tillegg er det kinesisk porselen av høyeste kvalitet som er gjennomsiktig for lyset. Grov keramikk kan ikke gi en slik effekt.

Spion lidenskaper

"Hard pasta", eller ekte porselen, dukket først opp i Kina under Tang-dynastiet (618-907). Men virkelig høykvalitetsprodukter, i deres egenskaper på ingen måte dårligere enn moderne, ble kjent for verden bare under Yuan-dynastiet (1279-1368). Tidlig kinesisk porselen besto av kaolin (kinaleire) og pegmatitt, en grov type granitt.

Det var ukjent for europeiske keramikere før importen av kinesisk utstyr i middelalderen. Europeere prøvde å duplisere egenskapene til porselen, men lyktes ikke i denne saken. Siden analysere dens kjemiske sammensetning de varute av stand til, lignet produktene produsert av dem elegante, skjøre og samtidig holdbare retter kun eksternt. Det ble sånn. Ekte spionkriger utspilte seg for å finne hemmeligheten bak ekte porselensproduksjon, men kineserne voktet hemmeligheten deres mer enn livet.

Hvorfor var dette materialet så populært? Årsaken er de utmerkede fysiske egenskapene til porselen. Den er sterkere enn vanlig keramikk, har høy varmeledningsevne, noe som gjør det mulig å brygge utmerket te i tekanner fra den. I tillegg, på grunn av glasuren, har porselen en ekstremt lav tilsmussing, flekker kun under påvirkning av syntetiske pigmenter. Kopper fra gamle kinesiske tjenester forblir hvite etter mange århundrer.

Ersatzy

Etter å ha blandet glass med tinnoksid for å lage et ugjennomsiktig materiale, prøvde europeiske håndverkere å kombinere leire og frostet glass. Disse alternativene ble kjent som "myk pasta" eller kunstig porselen. Men to ubehagelige omstendigheter var opprørende: alle disse materialene viste seg å være for myke, det var umulig å lage virkelig tynne, elegante produkter fra dem, og produksjonskostnadene var for høye. Kort sagt, egenskapene til "ersatz-type" porselen var langt fra perfekte.

Det er bevis på at våre mestere også mestret kunsten å produsere ekte porselen, men alle hemmeligheter til russisk keramikk gikk tapt under den tatar-mongolske invasjonen, da hele byer ble brent sammen med alle deres innbyggere. Et visst gjennombrudd ble også oppnåddengelsken. De laget et "bein"-materiale.

Men hva er benporselen, hvis hovedegenskaper gjorde det utrolig populært i det gamle Europa?

History of Creation

I 1707 oppdaget to tyskere ved navn Ehrenfried W alther von Chimhaus og Johan Friedrich Bottger en mer "sanselig" produksjonsmetode som bruker leire og finm alt feltspat. På 1600-tallet lærte engelske håndverkere gjennom eksperimentering at porselen, nesten identisk med kinesisk porselen, kunne oppnås ved å tilsette finm alte brente bein til denne blandingen.

Og senere viste det seg at den engelske versjonen lar deg produsere gjennomsiktig keramikk ved mye lavere temperaturer, noe som reduserer produksjonskostnadene betydelig. I tillegg kjempet porselen fra Foggy Albion mye verre, var mye sterkere. Så det er ikke overraskende at britene snart fylte opp halvparten av den gamle og nesten hele den nye verden med sine tjenester.

Hva er egenskapene til beinporselen? For det første kjennetegnes produkter laget av den ved høy styrke med lav vekt og tynnveggede. For det andre kan denne typen keramikk ikke brukes i kjemisk industri, siden stoffene i sammensetningen reagerer med syrer og alkalier.

Råvarer

Som vi sa, er hovedkomponentene i dette materialet ekstremt enkle: leire, feltspat, mineraler med kalsiuminnhold. Frem til nå konkurrerer ulike selskaper med hverandre, da det raskt ble slått fast ategenskapene til porselen og fajanse kan endres radik alt ved å legge til nye elementer i sammensetningen. Selvfølgelig, hvis opplevelsen er vellykket.

Til tross for at sammensetningen av leiren varierer avhengig av hvor den utvinnes, blir den fortsatt til glass (som sikrer glattheten til sluttproduktet) bare ved ekstremt høye temperaturer. Men dette gjelder bare for de tilfellene når leire ikke er blandet med materialer hvis forglasningsterskel er lavere. I motsetning til glass er imidlertid leire termisk stabil, noe som betyr at den beholder formen selv når den varmes opp til høy temperatur.

Så dette materialet er virkelig unikt ettersom det kombinerer den lave porøsiteten til glass med stabiliteten og den relative styrken til enkel keramikk. Kaolin, et hydroaluminosilikat, har til enhver tid blitt brukt som hovedtype råstoff. Feltspat (som inneholder aluminiumsilikat) og flint, en type hard kvarts, er ekstremt viktige ingredienser i alle typer porselen. De smelter når de varmes opp, og binder materialet sammen.

Kvarts - "hjertet" av porselen

Dette er nøkkelen til styrke. Egenskapene til porselen (og bruken av det) skyldes i stor grad denne spesielle egenskapen: det går dårlig i stykker (sammenlignet med glass), og små avstander mellom partikler sikrer at materialet er ugjennomtrengelig for luft, vann og andre forbindelser.

Kvarts er en "legering" av oksygen og silisium, de to mest tallrike grunnstoffene i jordskorpen. Den har tre funksjonelle former: direkte kvarts (krystaller), opal(amorf variant) og sand (blandet, skitten fraksjon). Generelt har kvarts lenge vært brukt i håndverksproduksjon. Porselen kan også inneholde alumina og kleberstein, bedre kjent som "kleberstein".

Produksjonsprosess

Etter at råvarene er valgt og veid, går de til produksjon. Først blir det renset og m alt til svært fine fraksjoner. Etter det blandes alle komponentene i den nødvendige andelen, avhengig av både produksjonsforholdene og egenskapene til sluttproduktene. Så snart de sistnevnte er dannet, kan de sendes til ovnen umiddelbart, eller de forhåndsrenses og deretter dekkes med et lag glasur.

Selvfølgelig spiller knust glass først i rollen. Og først etter det sendes fremtidige vaser, kopper, toalettskåler og tannkroner til ovnens munn. La oss nå se på hvert trinn separat. Tross alt avhenger egenskapene til porselen og dets bruk av suksess!

Knusing av råvarer

Kanskje dette er en av de viktigste operasjonene, siden kvaliteten på sluttproduktet avhenger av grundigheten i implementeringen. Knusing utføres ved hjelp av enorme mekaniske trommelknusere. På den andre passeringen bringes partikkelstørrelsen til 0,25 cm For å gjøre råstoffet til fint støv, brukes spesielle kuleknusere. Dette er enorme stålsylindere fylt med metallkuler. Når hele strukturen roterer, blir råstoffpartiklene til en homogen masse med ekstremt finmaling.

Rengjøring og blanding

Blandingen føres gjennom fine filtre og føres deretter til en spesiell "transportør", som er en skrå stålplate. De vibrerer, som et resultat av at råvarene ikke bare automatisk blandes, men også sorteres, siden de største partiklene presses opp. Hvis fuktig materiale er nødvendig, sprayes vann automatisk inn i ledningen.

Noen ganger brukes filtre med kraftige magneter, da sistnevnte kan fjerne de minste urenheter av jern. Sistnevnte, hvis det kommer inn i det ferdige produktet, vil gi det en uønsket rød fargetone. Deretter sendes de ferdige produktene til ovnen, hvor de brennes ved temperaturene som allerede er angitt av oss.

Hvilke produksjonsforhold kan produktegenskaper avhenge av?

Det skal bemerkes at under den endelige brenningen er det mange prosesser som direkte påvirker egenskapene til kaldt porselen. For det første brennes alle organiske urenheter i karbon, overflødig vann fordampes, forskjellige gassformige fraksjoner kommer ut av tykkelsen på det fremtidige produktet. Hvis temperaturen samtidig ikke bringes til 1100 grader Celsius, vil ikke silisium og andre komponenter i glasuren kunne smelte, noe som betyr at de ikke vil danne et jevnt og kjemisk nøytr alt lag på den keramiske overflaten.

I tillegg er disse forbindelsene nødvendige for å redusere avstanden mellom partiklene av materialer, for en mer pålitelig forbindelse mellom dem. Når ønsket tetthet er nådd,produktet avkjøles, som et resultat av at glasuren "trekker seg sammen", blir jevn og spesielt slitesterk.

Resultater

Så hvorfor beskriver vi alt dette? Saken er at egenskapene til dette materialet er nært avhengig av egenskapene og betingelsene for produksjonen. Styrken avhenger for eksempel av andelen feltspatinnhold i massen, og antall porer i porselen er jo mindre, jo mer feltspat. Ettersom kvartsen og restene som oppnås ved nedbrytningen av leirestoffet løses opp i glasset, blir skjelettet til porselensmaterialet svakere og deformasjonene øker. Avhengig av malingsfinheten av kvarts, sammensetningen av massen, temperaturen og brenningens varighet, inkluderer sammensetningen av den glassaktige fasen fra 15 til 40% av all kvarts introdusert i massen. Jo mer det er, er porselenet tynnere og "luftigere".

Egenskapene til keramiske materialer som dielektrikum kjennetegnes hovedsakelig av motstand mot passasje av elektrisk strøm i materialet og på overflaten av isolatoren. Skille mellom spesifikt volum og spesifikk overflatemotstand til porselen.

I tillegg til dette er porselens kjemiske egenskaper av stor praktisk betydning. Mer presist, deres fravær. Glasert keramikk med tilsetning av store mengder feltspat og kvarts er kjemisk nøytrale. Tror du hvorfor mørtlene til farmasøyter og kjemikere er laget av dette materialet? Det er mye sterkere enn glass, men det reagerer ikke.

Den nåværende situasjonen

I dag opplever keramikk (og spesielt porselen) et sekundfødsel. Det viste seg at disse materialene kan brukes i produksjon av ulike typer mikroelektronikk. Betydningen av dette for moderne sivilisasjon trenger ikke å forklares. Forskere fant også at når visse tilsetningsstoffer tilsettes, øker styrken til porselen eksponentielt. For tiden pågår til og med lovende forskning innen å lage nye typer rustninger basert på det. Så ikke toalettskåler alene!

Endelig, dette materialet blir stadig viktigere i medisinen. Ulike proteser og praktfulle tannkroner - etterspørselen etter dem øker hvert år. Så den gamle kinesiske oppfinnelsen vil forbli relevant i svært lang tid.