Керамический материал: свойства, технология производства, применение

Общие сведения

Получают керамические изделия путем спекания глины и смесей с органическими добавками. Иногда используют оксиды неорганических соединений. Первые такие изделия появились еще 5 000 лет назад. За это время технология производства существенно усовершенствовалась, и сегодня нам доступны высокопрочные керамические изделия. Они используются в строительстве для облицовки фасадов, полов, возведения стен и т. д.

Есть керамические изделия с плотным и пористым черепком. Ключевое отличие между ними заключается в том, что плотный черепок является водонепроницаемым. Это фарфоровые изделия, плитки для полов и т. п. Пористый черепок – черепица, керамический камень, дренажные трубы и другое.

Что делают из керамики?

В зависимости от назначения различают керамические изделия промышленно-строительные, технические, хозяйственно-бытовые и художественно-декоративные.

К промышленно-строительной и технической керамике относят кирпич, черепицу, печные изразцы, облицовочные и половые плитки и др.

В состав хозяйственно-бытовой и художественно-декоративной керамики включают гончарную посуду, а также посуду и художественно-декоративные изделия из фарфора, фаянса и майолики.

Гончарной называют посуду, изготовленную из простых окрашенных глин. Она может быть глазурованной и неглазурованной.

Фарфор и фаянс — это изделия с белым, обычно глазурованным черепком, причем у фарфора он сплошной, спекшийся, а у фаянса — пористый.

Майоликовыми называют изделия с пористым черепком из белых или слабоокрашенных глин, имеющие на корпусе рельефный узор и покрытые цветной глазурью.

Гончарную посуду относят к предметам так называемой грубой керамики, а фарфор, фаянс и майолику — к предметам тонкой керамики.

История возникновения

Керамический материал: свойства, технология производства, применение

Слово “керамика” в переводе с греческого означает “глина”. Естественно, для изготовления любого изделия использовалась своего рода смесь. В неё добавлялись необходимые материалы в зависимости от того, что нужно было получить в конечном итоге. Первое время вручную, а несколько позже и на специальном станке изделию из глины придавалась специальная форма. В дальнейшем керамические изделия обжигаются в печах при высокой температуре.

Во многих странах использовались собственные технологии производства. Это касается гончарных масс, росписи и глазурования. Первым государством, которое добилось существенного развития данной отрасли, считается Египет. Именно производство керамики там было налажено в первую очередь. Изделия были из грубой и плохо перемешанной глины, но в дальнейшем технология усовершенствовалась. Сегодня находят кирпичи из желтой глины, которые якобы использовались при строительстве пирамид Мемфиса.

Сырье для керамических изделий

Основным сырьем для производства керамических изделий являются пластичные материалы, отощающие материалы и плавни, или флюсы.

Пластичные материалы. К пластичным материалам, используемым в керамическом производстве, относятся различные виды глин и каолина (глинистое вещество обычно белого цвета, состоящее почти целиком из каолинита). Глины в зависимости от содержащихся в них примесей могут иметь разную температуру плавления и различную окраску, причем в тех случаях, когда эта окраска вызвана наличием примесей органического происхождения, при обжиге такие глины приобретают белый цвет (так называемые беложгущиеся глины).

Глина и каолин обладают свойством пластичности, т. е. способностью при замешивании с водой давать тесто, приобретать при внешнем воздействии любую форму и эту форму сохранять.

После обжига глины и каолин получают твердость камня, превращаясь в черепок, уже не обладающий пластичностью и при смешивании с водой не дающий пластичного теста. Этими двумя свойствами и объясняется широкое применение глинистых материалов в производстве различных изделий.

https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru

Отощающие материалы. Отощающие материалы применяются в керамическом производстве для снижения усадки изделий, так как высокая и неравномерная усадка изделий из одной глины при сушке и обжиге вызывает деформацию и растрескивание этих изделий. К числу таких отощающих материалов относится кварцевый песок, кварц, битый черепок (битые керамические изделия) и т. п.

Плавни. Плавни добавляют для облегчения спекания составных частей керамической массы. Особенное значение плавни, естественно, имеют в производстве изделий со спекшимся черепком (фарфор и т. п.). К числу плавней относятся полевой шпат, мел, известняк.

Технология производства керамических изделий

Вероятно, это приведет к появлению дополнительных списков. Как только вы найдете керамический или фарфоровый кусок, который вы ищете, пришло время совершить покупку. Прежде чем вы это сделаете, нужно иметь в виду несколько вещей, чтобы ваш опыт покупки был положительным.

Внимательно прочитайте детали в листинге товара. Если покупка стоит дорого, убедитесь, что продавец будет застраховать товар во время его доставки. Эти способы оплаты небезопасны при оплате того, кого вы не знаете. Изучите продавца, чтобы чувствовать себя уверенно и безопасно в отношении каждой транзакции. Убедитесь, что они имеют хорошую оценку отзыва и узнают, сколько транзакций они завершили. Посмотрите, какой процент положительных ответов у них есть.

Пластичные материалы.
К пластичным материалам, используемым в керамическом производстве, относятся различные виды глин и каолина (глинистое вещество обычно белого цвета, состоящее почти целиком из каолинита). Глины в зависимости от содержащихся в них примесей могут иметь разную температуру плавления и различную окраску, причем в тех случаях, когда эта окраска вызвана наличием примесей органического происхождения, при обжиге такие глины приобретают белый цвет (так называемые беложгущиеся глины).

Узнайте, предлагает ли продавец гарантию возврата денег. Если да, то выясните, что это за условия. К сожалению, многие люди не понимают, что существует разница между керамикой и фарфором, и хотя фарфор – керамический, не все керамики – фарфор. Ошибка часто невиновна. Интернет-консультанты иногда утверждают, что они одно и то же, поэтому многие люди не знают, что есть разница. Понимание различий делает мудрый коллекционер. И, если сбор фарфора – ваше намерение, зная, что разница означает поиск сокровищ, которые кто-то еще не видел.

Каковы различные типы керамики? Существуют три основные категории керамики: керамика, керамика и фарфор. Они варьируются в зависимости от глины, используемой для их изготовления, и температуры, необходимой для их увольнения. Это самый длинный установленный тип керамики, относящийся к каменному веку. Хотя его состав может значительно различаться, общий состав глиняной глины: 25-процентная шаровая глина, 28-процентный каолин, 32-процентный кварц и 15-процентный полевой шпат. Это самый мягкий тип, срабатывающий при самой низкой температуре.

Он пористый и легко поцарапан. Чтобы сделать глиняные предметы водонепроницаемыми, их необходимо покрыть стекловидной жидкостью, а затем снова обжигать в печи. Содержание железа в глине, используемой для глиняной посуды, дает цвет, который варьируется от бафф до темно-красного или даже кремового, серого или черного цвета в зависимости от присутствующего количества и атмосферы в печи при обжиге. Глиняная посуда может быть такой же тонкой, как фарфор, но менее прочная, менее жесткая и более пористая, чем керамика.

В частности, он включает в себя майолика оловянный стиль глиняной посуды. Самыми великими примерами из глиняной посуды из искусства являются, несомненно, серия китайских воинов-глин, известных как Терракотовая армия. Вызывается камнем из-за его плотного, каменного характера после того, как его уволили, этот тип непроницаем и обычно непрозрачен. В его естественном состоянии керамическая глина является серым, но процесс обжига превращает ее в светло-коричневый или коричневый цвет, а затем различные оттенки могут применяться в виде глазурей.

Отощающие материалы
. Отощающие материалы применяются в керамическом производстве для снижения усадки изделий, так как высокая и неравномерная усадка изделий из одной глины при сушке и обжиге вызывает деформацию и растрескивание этих изделий. К числу таких отощающих материалов относится кварцевый песок, кварц, битый черепок (битые керамические изделия) и т. п.

Самый ранний камень был изготовлен в эпоху искусства династии Шан в Китае; он впервые появился в Европе в Германии в 15 веке. Позже в 17 веке английские керамисты впервые начали производство соляной глазурованной формы керамики. Различие между фарфором и керамикой довольно расплывчато. Китайские керамисты определяют фарфор как любой предмет керамики, который выделяет мелодию при прослушивании, тогда как на Западе он отличается от керамики своей характерной прозрачностью, когда ее держат на свету.

Согласно Комбинированной номенклатуре европейских сообществ, «керамогранит отличается от фарфора, потому что он более непрозрачен и обычно только частично остеклован». Китайский фарфор впервые появился в Китае в эпоху искусства династии Хань, а может быть, позже в эпоху искусства династии Тан, используя каолин и молотый петушок. Тем не менее, улучшения были сделаны в эпоху искусства династии Сун и искусства династии Юань, а также искусства династии Мин.

Плавни.
Плавни добавляют для облегчения спекания составных частей керамической массы. Особенное значение плавни, естественно, имеют в производстве изделий со спекшимся черепком (фарфор и т. п.). К числу плавней относятся полевой шпат, мел, известняк.

Фарфоровая и фаянсовая посуда

Фарфоровую и фаянсовую посуду изготовляют в основном из смеси каолина, белых и беложгущихся глин, кварца и полевого шпата. Используются также молотый фарфоровый и фаянсовый бой.

Масса для фарфора чаще всего содержит 50% глинистых материалов, преимущественно каолина, 25% кварца и 25% полевого шпата. В массу для фаянса входит 5—10% полевого шпата, 35—40% кварца и 50—60% глинистых материалов (преимущественно белой глины). Таким образом, основное отличие фарфоровой массы от фаянсовой заключается в большем содержании полевого шпата и каолина.

Производство фарфоровой и фаянсовой посуды значительно сложнее производства гончарной посуды. Оно складывается из. подготовки массы, формовки, сушки, двукратного обжига, глазурования и раскраски.

Подготавливают массу для фарфора и фаянса очень тщательно. Кварц и полевой шпат обжигают, промывают для освобождения от посторонних примесей, грубо размалывают, затем смесь их с груборазмолотым боем тщательно измельчают в специальных шаровых мельницах. Полученную массу смешивают с глинистыми материалами, пропускают через электромагнит для очистки от примесей железа, через фильтрпресс для удаления избытка влаги и, наконец, через массомялку для получения однородной массы, которую выдерживают некоторое время в подвалах, а затем передают в формовку.

Предлагаем ознакомиться  Сорта орехов все возможные

Фарфоровую и фаянсовую посуду формуют с помощью формы и шаблонов или литьем в гипсовые формы. В первом случае изделия формуют из фарфорового или фаянсового теста во вращающихся гипсовых формах (полых или выпуклых) с помощью шаблонов. При этом гипсовая форма образует одну из поверхностей изделия, а шаблон, вырез края которого соответствует форме другой поверхности, выравнивает эту поверхность изделия. Во втором случае жидкую массу (шликер) заливают в гипсовые формы, имеющие внутреннюю полость, соответствующую внешней поверхности изделия.

Значительная часть влаги поглощается при этом из шликера толстыми стенками гипсовой формы, а частички массы остаются на поверхности ее стенок, образуя стенки изделия. Излишек шликера удаляется и изделие после подсыхания вынимают из формы.

Отформованные изделия сушат и подвергают первому, так называемому утильному, обжигу. Обжиг проводится до глазурования изделий при температуре 1250—1280° для фаянса и 900° для фарфора. Обоженные изделия затем глазуруют.

Глазурями для фаянса служат обычно предварительно сплавленные легкоплавкие смеси стеклообразующих материалов, а для фарфора — масса, близкая по составу к черепку фарфора, но более легкоплавкая. Глазуруют фарфоровые и фаянсовые изделия чаще всего окунанием их в жидкую глазурь, т. е. так же, как и гончарные изделия.

Второй, политой, обжиг применяют после глазурования изделий и ведут при температуре: для фаянса — около 1150° и для фарфора — около 1400°. Вследствие более высокой температуры второго обжига черепок фарфора спекается и в отличие от фаянса становится не пористым, а сплошным.

Как при первом, так и при втором обжиге для предохранения от загрязнения топочными газами изделия помещают в особые формы (капсели или короба), изготовленные из огнеупорных материалов.

По внешним признакам фарфор отличается от фаянса тем, что в тонком слое он просвечивает и при ударе по краю изделия издает длительный звонкий звук, в то время как фаянс не просвечивает и при ударе по краю издает низкий, быстро затухающий глухой звук. Глазурь на фарфоровых изделиях тверже, термическая устойчивость ее выше, чем у изделий фаянсовых.

Украшение посуды. Украшают (раскрашивают) фарфоровую и фаянсовую посуду особыми, так называемыми керамическими, красками. Последние представляют собой чаще всего растертые на скипидаре, глицерине и других веществах тонкоизмельченные сплавы, близкие по составу к цветным легкоплавким стеклам, а также особые препараты золота и серебра.

Раскраска посуды может быть подглазурной и надглазурной. В первом случае изделия раскрашивают до глазурования после первого обжига и краски закрепляют путем второго (политого) обжига. Во втором случае раскрашивают готовые изделия и нанесенные краски закрепляют путем специального, следующего за раскраской, так называемого муфельного, обжига, производимого при более низкой температуре, чем обжиг политой (около 800—900°).

Раскраска изделий фарфоровых чаще всего надглазурная, фаянсовых — надглазурная и подглазурная.

Ограниченное применение подглазурной раскраски (особенно в фарфоровых изделиях) объясняется тем, что большинство керамических красок не выдерживает высокой температуры политого обжига изделий и теряет при этом свою окраску.

Основными видами украшения фарфоровой и фаянсовой посуды являются следующие.

Лента, отводка и усик — цветные полоски различной ширины, наносимые кистью на вращающиеся изделия. Усиком называют полоску шириной до 1 мм, отводкой — полоску до 3 мм, лентой — полоску от 3 до 13 мм, причем ленту шириной до 5 мм называют узкой, до 9 мм — средней и выше 9 мм — широкой.

Штамп — мелкий одноцветный узор, наносимый чаще всего по краю изделий с помощью резинового штампика.

К рытье и полукрытье — сплошное покрытие краской всей или части (полукрытье) поверхности изделия. Наносят краску в этом случае с помощью аэрографа, т. е. прибора, распыливающего краску, а также кистью и тампоном. В отдельных случаях, чтобы получить в крытье неокрашенные места в виде различных узоров, на поверхность изделий перед нанесением краски наклеивают бумажки или же нанесенную уже краску снимают (прочищают). В этом случае крытье называют «с прочисткой».

Трафарет — одноцветные или многоцветные несплошные узоры, которые наносят с помощью аэрографа и трафаретов, т. е. чаще всего пластинок свинца или меди, в которых вырезаны те или иные сквозные узоры. Такую пластинку прижимают к поверхности изделий и краску наносят, распиливая ее сквозь отверстия трафарета.

Отличают трафарет от других способов раскраски по ровным, как бы оборванным краям рисунка, отсутствию мазков кистью и наличию просветов между отдельными частями однокрасочного рисунка.

Печать — тонкие сплошные контурные узоры, которые сначала печатаются с помощью металлических валов или пластин на папиросной бумаге, а потом с нее переносят на поверхность изделия. В некоторых случаях эти контурные узоры дополнительно раскрашивают от руки. Такая печать называется «печать с раскраской». Узоры, нанесенные на изделия способом печати, характеризуются наличием резко очерченных одноцветных контуров.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsru

Декалькомания (сокращенно деколь) — это обычно многоцветные сплошные узоры, наносимые на изделие с помощью многокрасочных переводных картинок (наподобие детских, но выполненных керамическими красками).

От печати деколь отличают по отсутствию резко очерченного одноцветного контура и мазков кистью.

Живопись — ручная роспись изделий кистью или пером. Узоры, нанесенные живописью, характеризуются обычно наличием заметных мазков кистью и более густым слоем краски.

Фотокерамика — нанесение на изделия фотоизображений, чаще всего портретов с использованием диапозитивов, т. е. фотоотпечатков на стекле. Техника фотокерамики довольно сложна.

Группировка украшения посуды по сложности. Каждым из перечисленных выше способов могут наноситься узоры различной сложности, к тому же общее оформление может быть произведено не одним, а несколькими способами. Например, деколь может дополняться штампом, живописью, отводкой и т. п., трафарет — штампом, отводкой и т. п.

В фарфоровой посуде таких групп установлено 20, в фаянсовой — 12. При установлении группы сложности раскраски посуды учитывают прежде всего способ нанесения узора (трафарет, деколь, печать и др.). Наряду с этим принимается во внимание характер узора, наличие дополнительных разделок, вид примененной краски.

Дополнительными разделками являются пестрение (частичная разрисовка изделия), разделка, подправка и дорисовка основного рисунка, блик — рельефный мазок бесцветной краской, арабеска — узкий бортовой орнамент, цуровка — прочерчивание узора по ленте золотом или серебром.

Так, например, печать (по фарфору) букетом без раскраски и без дополнительных украшений относится к пятой группе, с отводкой краской — к шестой, с отводкой золотом — к седьмой. Та же печать, но раскидная относится уже к шестой (без отводки), седьмой (с отводкой краской) и восьмой (с отводкой золотом) группам, а печать с раскраской двумя красками — к восьмой, девятой и десятой группам.

Общая группировка. Фарфоровую и фаянсовую посуду подразделяют по назначению, видам изделий, фасонам, размерам, характеру украшения (разделки).

По назначению фарфоро-фаянсовую посуду делят на чайную (чашки, блюдца, чайники и др.), кофейную (кофейники, чашки кофейные) и столовую (тарелки, блюда, миски и др.).

Виды посуды весьма разнообразны. Так, к чайной посуде относят чашки, блюдца, кружки, стаканы, чайники, сахарницы, масленки, сливочники, полоскательницы, сухарницы, кувшины, молочники, вазы для печенья и конфет, фруктов и варенья, рюмки для яиц. В ассортимент столовой посуды входят тарелки, блюда, бульонки, вазы суповые, соусники, салатники, подливочники, селедочницы, горчичницы, солонки, перечницы, доски для сыра.

Керамический материал: свойства, технология производства, применение

Фасоны посуды в настоящее время обозначают порядковыми номерами: 1, 2, 5, 39 и т. д. Особенно разнообразны фасоны фарфоровых чашек (свыше 40 фасонов). Наряду с обозначением фасонов номерами в практике встречается также обозначение фасонов изделий специальными терминами, например: блюдце тазиком, салатник четырехугольный, чайник парный, и др.

Размеры посуды указываются либо по ее емкости в кубических сантиметрах (для полой посуды), либо по диаметру (для плоских изделий).

Характеристика ассортимента. Большинство видов посуды вырабатывают как из фарфора, так и из фаянса. Однако некоторые изделия изготовляют только из фарфора или, наоборот, только из фаянса. Так, например, чайники вырабатывают только из фарфора, а миски и пловницы — только из фаянса.

Гончарная посуда

Гончарную посуду вырабатывают из природных окрашенных глин, содержащих до 20% песка, либо из смеси чистых глин с соответствующим количеством песка.

Для повышения пластичности и освобождения от посторонних примесей гончарную глину часто вымораживают, просеивают, иногда отмучивают.

Формуют изделия из подготовленного глиняного теста чаще всего вручную на вращающихся, так называемых гончарных, кругах, иногда с применением шаблонов. Изделия сложной формы изготовляют лепкой вручную или в гипсовых формах.

Отформованные изделия высушивают, затем, как правило, глазуруют и обжигают при 900—1000°.

Глазурь на гончарных изделиях представляет собой легкоплавкую стеклообразную массу, которая делает поверхность гончарной посуды гладкой и не пропускающей влагу.

керамический материал

Глазуруют гончарную посуду различными способами, но чаще всего окунанием изделий в суспензию (болтушку), представляющую собой взвесь мелкоизмельченной глазури в воде, или наливанием на определенный срок глазури в изделия. При этом влага впитывается в стенки изделий, а частички глазури оседают (присасываются) на их поверхности и при следующем за этим обжиге изделий расплавляются, превращаясь в стекловидную массу, которая приплавляется к стенкам изделий.

https://www.youtube.com/watch?v=upload

Гончарную посуду выпускают чаще всего без украшений, однако отдельные ее виды (кувшины, вазы, настенные блюда) могут быть украшены. Такие изделия чаще всего до глазурования расписывают ангобами и цветными глазурями.

В ассортимент гончарной посуды входят: горшки, крынки для молока, кувшины, миски, блюда, кружки, вазы и т. п.

Гончарная посуда, вырабатываемая на предприятиях Министерства местной промышленности, делится на 1-й и 2-й сорта; посуда же кустарной выработки выпускается обычно одним сортом. Доброкачественность гончарной посуды проверяют внешним осмотром и перестукиванием. Внешним осмотром устанавливается правильность формы и тщательность глазурования.

Цвет необожженной фарфоровой глины может быть любым от белого до кремового, а глина глины костей – белой. После стрельбы они оба белые. Высококачественная коммерческая керамика. Коммерческая посуда может быть изготовлена ​​из материалов чрезвычайно высокого качества, но она остается массовым продуктом, несмотря на высокую цену.

Предлагаем ознакомиться  Зимняя рыбалка на блесну для начинающих

Как производится Керамика? – Основное руководство. Сырая необработанная глина состоит из глинистых частиц и неразложившегося полевого шпата, обычно сочетающегося с кварцем, слюдой, оксидами железа и другими материалами. Однако, помимо грубого глиняного изделия, которое может быть получено из глины, как найдено в земле, большая часть керамики изготовлена ​​из специальных глины, смешанных с другими материалами или ингредиентами, для получения желаемых результатов. Смесь известна как тело глины.

Глазурь на гончарных изделиях представляет собой легкоплавкую стеклообразную массу, которая делает поверхность гончарной посуды гладкой и не пропускающей влагу. Глазуруют гончарную посуду различными способами, но чаще всего окунанием изделий в суспензию (болтушку), представляющую собой взвесь мелкоизмельченной глазури в воде, или наливанием на определенный срок глазури в изделия.

Основные виды керамики

В настоящее время изделия из глины имеют широкую классификацию. Так, гончарные предметы можно поделить на две основных группы:

  • неглазированная керамика (терракота и гончарная);
  • глазированная (майолика, фаянс, фарфор, шамот).

Терракота – с итальянского “обожженная земля”. Изделия изготавливаются из цветной глины и имеют пористую структуру. Из терракоты делают вазы, посуду, а также игрушки и черепицу.

Гончарная же керамика более сложна в обработке. Для того чтобы сделать её водонепроницаемой, необходимо лощение. Дальше изделие подвергается морению. Для этого его оставляют в горячей печи в дыму до полного остывания. Сегодня многие виды керамики, в частности гончарная, крайне популярны. Используется она в быту для хранения молока, сыпучих материалов или как декор.

Что же касается второго вида – глазированной керамики, то тут наибольшей популярностью пользуются фарфор и фаянс. Первый более дорогостоящий и трудоемкий в производстве, второй – практичный и дешевый. Различаются они между собой тем, что фарфоровые изделия содержат меньше глины и больше специальных добавок. Кроме того, фарфор просвечивается на свету, в отличие от фаянса.

Об огнеупорах

Изделия из смесей глины являются огнеупорными. В зависимости от назначения они могут выдерживать температуру от 1 300 до 2 000 градусов по Цельсию, и даже выше. Используется специальная печь для обжига керамики. Огнеупорные материалы в наибольшем количестве применяются в металлургическом процессе. Там они используются для конструирования доменных печей и агрегатов.

Вполне логично говорить о том, что с повышением температуры прочность огнеупора не теряется, а, наоборот, повышается. Достигается это за счет наличия в составе тугоплавких оксидов, силикатов и боридов. Они используются практически везде, где имеют место высокотемпературные процессы. Очень часто они встречаются формованными, то есть в виде конкретного изделия, допустим, кирпича. Реже необходимо применение неформованных огнеупоров в виде порошка.

Майоликовая посуда

Майоликовыми в настоящее время называют изделия, имеющие, как правило, на корпусе рельефные украшения и покрытые окрашенной глазурью.

По характеру черепка майоликовые изделия обычно сходны с фаянсовыми, однако в отдельных случаях при производстве майолики применяют и слабоокрашенные гончарные глины. Формуют майоликовые изделия преимущественно литьем в гипсовых формах.

керамические изделия

По характеру украшения различают майоликовые изделия без росписи с цветной глазурью (однокрасочной, двухкрасочной и четырехкрасочной) и изделия с росписью цветными глазурями или краской по сплошной однокрасочной глазури.

Основными видами майоликовой посуды являются вазы для фруктов и конфет, кружки для пива, кувшины, масленки, пепельницы, сухарницы-хлебницы, , солонки, рюмки для яиц, чашки с блюдцами, приборы для воды, кружки с крышкой «напейся не облейся» и др.

Размеры этих изделий указывают по их емкости в кубических сантиметрах или литрах, а также по диаметру в миллиметрах.

Сортируют майоликовую посуду, как и фаянсовую, на 1-й, 2-й и 3-й сорта.

Основными видами майоликовой посуды являются вазы для фруктов и конфет, кружки для пива, кувшины, масленки, пепельницы, сухарницы-хлебницы, солонки, рюмки для яиц, чашки с блюдцами, приборы для воды, кружки с крышкой «напейся не облейся» и др.

Керамика в строительстве

Преимущества керамических материалов заключаются в том, что их запасы практически не ограничены. Наряду с простотой производства и высокой долговечностью такого изделия, сегодня оно является незаменимым в строительной сфере. Если брать стеновые материалы, то лидирующую позицию тут занимает именно глиняный кирпич.

Это же касается и керамической плитки, которая, несмотря на появление полимеров, не сдает позиции. Она все так же используется для оборудования помещений с повышенной влажностью и температурой. Среди облицовочных материалов первое место занимает керамзит.

За последние несколько лет на 4 % увеличилось производство пустотелого керамического блока и кирпича. Для их изготовления необходимы минимальные изменения на кирпичных заводах и фабриках, при этом затраты окупаются за первый год продаж. За рубежом пустотелая керамика уже давно заняла лидирующую позицию и продается гораздо лучше обычного кирпича.

Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение керамических изделий

Маркировка.
Гончарная посуда специальной маркировке не подвергается. Фарфоровые, фаянсовые и майоликовые изделия маркируют нанесением нестирающейся краской клейма на донышко каждого изделия с указанием завода-изготовителя и сорта. Кроме того, в каждую пачку вкладывают (или наклеивают) бумажный ярлык с указанием прейскурантного номера и группы раскраски изделий, упакованных в данную пачку.

Упаковка и транспортирование.
Гончарную посуду упаковывают в солому, стружку и т. п. Перевозят ее в крытых вагонах без тары.

Фарфоровую и фаянсовую посуду перевозят либо без тары, в крытых вагонах (вагонные отгрузки), либо в ящиках или бочках. При перевозке тарелки и блюдца, а также чашки, если они перевозятся вместе с блюдцами, завертывают в бумагу через одну штуку, все прочие изделия — каждое в отдельности. Чашки завертывают в пакет по 4—6 штук вместе с блюдцами.

Хранение.
Условия хранения керамической посуды сходны с условиями хранения стеклянной посуды; чаще всего такую посуду хранят вместе со стеклянной.

Для рационального использования складской площади и удобства отпуска керамическую посуду укладывают в несколько рядов по высоте. Так, тарелки, если они завернуты через одну в бумагу, ставят одну на другую — до 120 штук; чашки с блюдцами, если они завернуты в пачки, — до 10 рядов по высоте с перестилкой 4—5 листами плотной бумаги через каждые 2 ряда; чайники — в 10 рядов с перекладыванием каждого ряда 2—3 слоями плотной бумаги.

виды керамики

Основы производства керамических товаров.
Производство керамических изделий включает следующие основные операции: приготовление массы, формование изделий, сушку, обжиг и декорирование.

Материалы, применяемые для керамического производства, принято подразделять на основные и вспомогательные. К основным относятся материалы, идущие для приготовления керамических масс, глазурей, керамических красок; к вспомогательным — материалы, применяемые для изготовления гипсовых форм, капселей.

Основные материалы делят на пластические, отощающие, плавни, глазуреобразующие и керамические краски.

Пластическими материалами являются глины и каолины. Глины и каолины образуются в результате распада горных пород типа гранита, гнейса, полевого шпата. Каолины отличаются от глины более чистым химическим составом, меньшей пластичностью, большей огнеупорностью.

Отощающими материалами являются кварц и чистые кварцевые пески, они способствуют уменьшению пластичности глин, снижают усадку и деформацию изделий при сушке.

Плавни понижают температуру плавления и спекания глинистых материалов, придают керамическому черепку плотность, просвечиваемость, механическую прочность; к ним относятся полевой шпат, пегматит, мел, известняк, доломит.

Глазуреобразующие материалы (глазурь) — это тонкий стекловидный слой на поверхности керамических изделий. Она предохраняет черепок от механических воздействий, улучшает его гигиеничность, придает поверхности изделия лучший внешний вид. Глазури бывают прозрачные и непрозрачные (глухие), бесцветные или окрашенные.

Керамические краски применяют для украшения фарфоровых, фаянсовых, майоликовых и других изделий. Основу керамических красок составляют металлы и их оксиды, которые при нагревании образуют с силикатами, алюминатами, боратами и другими веществами окрашенные соединения на черепке керамических изделий. По характеру применения керамические краски подразделяют на подглазурные и надглазурные.

преимущества керамических материалов

Подглазурные краски наносят на неглазурованный обнаженный черепок, затем изделие покрывают глазурью и обжигают.

Надглазурные — наносят на черепок, покрытый глазурью, и закрепляют их особым обжигом при температуре 600-850 °С.

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertiseru

Приготовление керамической массы осуществляется последовательным выполнением ряда технологических процессов: очистки сырья от вредных минеральных включений, дробления, размола, просеивания через сита, дозирования и смешивания.

Формуют изделия из пластических и жидких (шликер) керамических масс. Изделия несложных форм (чашки, тарелки) формуют из пластической массы влажностью 24—26 % в гипсовых формах с помощью стальных шаблонов на автоматах и полуавтоматах.

Способ литья из жидкой массы — шликера влажностью 30-35% в гипсовые формы является незаменимым в производстве керамических изделий, где сложность и разнообразие форм исключают использование других способов формования. Осуществляют литье ручным или автоматическим способами.

Сушка способствует повышению прочности керамических изделий, сформированной из пластической массы или отлитых из шликера. Сушку проводят в конвекционных (конвейерных, камерных и туннельных) и радиационнных сушилках при температуре 70-90 °С.

применение керамических материалов

Обжиг является основным технологическим процессом. В результате сложных физико-химических превращений, проходящих при высоких температурах, керамические изделия приобретают механическую прочность.

Обжиг проводят в два приема. Для фарфоровых изделий первый обжиг (утильный) происходит при температуре 900-950 °С, а второй (политой) — при температуре 1320—1380 °С. Для фаянсовых изделий первый обжиг проводится при температуре 1240—1280 °С, а второй — при температуре 1140-1180 °С. Используются печи двух видов: туннельные (непрерывного действия) и горны (периодического действия).

Декорирование изделий является завершающей стадией производства фарфоровых и фаянсовых изделий, заключающийся в нанесении на бельё (неокрашенный полуфабрикат) специальных разделок двумя методами: ручным и полумеханизированным.

Усик, отводка, лента представляют собой непрерывные круговые полоски (усик шириной 1 мм, отводка — от 1 до 3 мм, лента — от 4 до 10 мм).

Трафарет наносят аэрографом при помощи пластин из тонкой жести или фольги, имеющих вырезы, контуры которых соответствуют наносимому рисунку. Он может быть одноцветным и многоцветным.

Крытьё различают следующих видов: сплошное — все изделие покрыто равномерным слоем краски; полукрытье — изделие покрыто краской шириной от 20 мм и выше, нисходящее — краску накладывают с ослаблением тона к низу изделия; крытье с прочисткой — по сплошному крытью сделана прочистка рисунка; крытье с прочисткой и раскраской красками и золотом.

Печать наносят на изделие с печатного оттиска на бумаге, при этом получают графический однокрасочный рисунок, который обычно раскрашивают одной или более красками.

характеристика керамических материалов

Штамп представляет собой наиболее простой способ декорирования. Рисунок наносят резиновым штампом. Чаще штампы наносят золотом.

Предлагаем ознакомиться  Что нужно знать о лекарственных растениях.. Лечение травами. 365 ответов и вопросов

Декалькомания (деколь) занимает основное место в декорировании изделий. Переносят рисунок на изделие при помощи переводной картинки, выполненной литографическим способом. В настоящее время применяют сдвижную деколь. На подкладочную бумагу наносят ацетилцеллюлозную пленку, на которой напечатан рисунок.

Шелкография является перспективным способом украшения керамических изделий. Печатание рисунка производят через шелковую сетку, на которую накладывают трафарет. Декорируемое изделие подводят под шелковую сетку. Резиновый ролик с краской проходя через сетку продавливает ее в вырезы трафарета и таким образом рисунок переводят на изделие.

Живописные работы выполняют кисточкой или пером ручным способом. В зависимости от сложности живопись бывает простой и высокохудожественной.

Фотокерамика воспроизводит на изделии портреты знаменитых людей, виды городов, особенно эффектна она в цветном исполнении.

Свойства керамических товаров. Основными свойствами керамических изделий являются физические и химические. Свойства керамических изделий зависят как от состава применяемых масс, так и от технологических особенностей их производства.

Основными свойствами являются объемная масса, белизна, просвечиваемость, механическая прочность, твердость, пористость, термическая стойкость, скорость распространения звуковых волн, химическая устойчивость.

Объемная масса фарфора равна 2,25—2,4 г/см 3 , а фаянса 1,92— 1,96г/см 3 .

Белизна — способность материала отражать падающий на него свет. Особенно важна белизна для фарфоровых изделий. Белизна определяется визуально путем сравнения испытуемого образца с эталоном или с помощью спектрофотометра.

Просвечиваемость характерна для фарфора, который просвечивает даже при большой толщине изделия, так как имеет плотный спекшийся черепок. Фаянсовые изделия не просвечивают поскольку черепок является пористым.

Механическая прочность является одним из важнейших свойств, от которого зависит долговечность изделия. Удельная механическая прочность, т.е. отношение приложенного усилия к единице толщины дна, определяется по методу свободного падения стального шарика по дну изделия. У фаянса она более высокая, чем у фарфора. Прочность на удар по методу маятника наоборот у фаянсовых изделий ниже, чем у фарфоровых.

Твердость глазурного слоя по минералогический шкале Мооса для фарфора составляет 6,5-7,5, а для фаянса — 5,5-6,5, микротвердость определяется вдавливанием алмазной пирамидки (по Виккерсу). Фарфоровые глазури являются твердыми, майоликовые — мягкими, а фаянсовые относятся к средним.

Пористость определяют методом водопоглощения, которая; у фарфора составляет 0,01-0,2 %, ау фаянса — 9-12 %.

Термическая стойкость характеризует способность изделия выдерживать резкие смены температур. Термическая стойкость фарфоровых изделий выше, чем у фаянсовых. Так в соответствии с действующими ГОСТами глазурь у фарфоровых изделий должна выдерживать перепады температур от 205 до 20 °С, а у фаянсовых — от 145 до 20 °С (для бесцветных глазурей) и от 135 до 20 °С (для цветных глазурей).

Скорость распространения звуковых волн у фарфоровых изделий в 3—4 раза выше, чем у фаянсовых, поэтому при ударе деревянной палочкой по краю фарфоровые изделия издают высокий звук, а фаянсовые — глухой.

Химическая устойчивость глазурей и керамических красок, применяемых для бытовых фарфоровых и фаянсовых изделий, должна быть высокой, так как при обработке слабыми кислотами и щелочами при обыкновенной температуре или при нагревании до 60-65 °С они не должны разрушаться.

Специальные керамические материалы

К таким изделиям можно отнести санитарно-технические и канализационные трубы. Первые разделяются на три большие группы:

  • из твердого фаянса (пористый черепок);
  • санитарный фарфор (спекшийся черепок);
  • полуфарфор (полуспекшийся черепок).

Основные требования, выдвигаемые к санитарно-техническим изделиям – это устойчивость к механическим повреждениям, теплостойкость. Рецептура должна соблюдаться в строгом порядке, это же касается и технологии. Используется только профессиональная печь для обжига керамики и высококачественное сырье. К санитарно-техническим изделиям стоит отнести раковины, унитазы, ванны, радиаторы и т. п.

Что касается канализационных труб, то они должны иметь плотный спекшийся черепок. Керамические трубы выпускаются диаметром 150-600 мм. Обычно покрываются глазурью как изнутри, так и снаружи. Для таких изделий характерна высокая устойчивость к агрессивной среде и блуждающему электрическому току. Имеют умеренную стоимость, что делает их более доступными.

Характеристика и свойства глины

Как уже было отмечено выше, все изделия можно разделить на две обширные группы: плотные и пористые. Плотные имеют коэффициент водопоглощения менее 5 %, пористые – 5 % и более. К последней группе можно отнести следующие изделия: глиняный кирпич (пористый и пустотелый), пустотные стеновые камни, облицовочную плитку, черепицу для кровли.

Говоря о физико-химических свойствах, нельзя не отметить ключевой недостаток керамики. Заключается он в повышенной хрупкости по сравнению с другими материалами. Тем не менее высокая доступность и универсальность делают данный материал одним из самых востребованных во многих отраслях промышленности и даже в повседневной жизни человека.

Глина – осадочная горная порода, которая независимо от состава и структуры при смешивании с водой образует пластичный материал. После обжига – камневидное тело. Обычно смесь плотная, в большей степени состоит из алюмосиликатов. Нередко в глинах находят и такие породы, как кварц, шпат, серный колчедан, а также гидроксиды и карбонаты кальция, магния и соединения титана.

Каолины – наиболее чистые глины, которые известны на сегодняшний день. Практически полностью состоят из каолинита. После обжига приобретают белый цвет. Необходимая для обработки пластичность достигается за счет наличия в структуре мелких зерен глинистого вещества (0,005 мм). Естественно, чем больше в составе такого вещества, тем пластичность выше, и наоборот.

К основным керамическим свойствам глин стоит отнести:

  • пластичность – деформирование без нарушения целостности;
  • связность;
  • воздушная и огневая усадка;
  • огнеупорность.

Сегодня используются различные отощающие и обогащающие добавки, которые позволяют изменять свойства материала в ту или иную сторону. Это приводит к тому, что керамические изделия становятся еще более востребованными и доступными.

Особенности микроструктуры

При нагревании керамика постепенно переходит в жидкое состояние. Оно отличается большим количеством простых и сложных соединений. При остывании происходит кристаллизация. Проявляется она в выпадении чистых кристаллов, которые увеличиваются в размерах. Когда масса твердеет, то в структуре образуется микроконгломерат.

В нем зерна муллита сцементированы затвердевшей массой. Стоит обратить ваше внимание, что атомы кислорода образуют своего рода матрицу. В ней присутствуют маленькие атомы металлов, которые замещаются в пустотах между ними. Следовательно, в микроструктуре преобладают ионные и несколько меньше ковалентные связи. Химическая стабильность и устойчивость достигаются за счет наличия крепких и прочных химических соединений.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru

Как было отмечено выше, применение керамических материалов ограничено. Обусловлено это тем, что кристаллы неидеальны. Кристаллические решетки имеют множество дефектов: поры атомного размера, деформации и т. п. Все это существенно ухудшает прочность. Однако есть тут и свои нюансы. К примеру, при соблюдении технологии во время изготовления того или иного вида керамики вполне возможно добиться хороших результатов по прочности. Для этого крайне важно соблюдать температурный режим и длительность обжига изделия.

Технологическая схема производства

Характеристика керамических материалов говорит о возможности использования глин в различных отраслях промышленности. Это привело к тому, что появился большой спрос, а следовательно, выросло предложение. Заводы по производству в большинстве случаев работают по одной и той же схеме:

  • добыча сырья;
  • подготовка;
  • формирование и сушка;
  • обжиг и выпуск продукта.

Для минимизации затрат обычно фабрики возводят в непосредственной близости от месторождения глины. Добыча осуществляется открытым способом, то есть экскаватором. На следующем этапе выполняется подготовка массы. Сырье обогащается, дробится и перемешивается до однородной массы. Формирование будущего керамического изделия осуществляется мокрым и сухим способами. В первом случае массу увлажняют до 25 %, а во втором – не более 12 %.

Раньше часто использовалась естественная сушка. Однако результат зависел по большей части от погоды. Следовательно, в дождь или холод завод стоит. Поэтому используют специальные сушилки (газовые). Наиболее ответственным этапом является обжиг. Крайне важно соблюдать технологию, которая довольно сложна.

Многое зависит и от охлаждения керамики. Не допускается резкий перепад температур, который может привести к искривлению плоскости. Только после этого можно продавать керамические материалы. Технология производства, как вы видите, непростая, состоит из нескольких этапов. Каждый из них должен соблюдаться. Если этого не происходит, то на полках магазина мы можем встретить брак.

Немного о недостатках керамики

Как уже было сказано, состав керамических материалов неидеален. В частности, это сказывается на прочности изделия из глины. Любое механическое повреждение может проявиться как скол, трещина и т. п. Это и является ключевым недостатком. Но есть и другие факторы, которые сдерживают повсеместное распространение рассматриваемого нами материала.

При этом её внешний вид будет сохраняться не более 5 лет при надлежащем уходе. В дальнейшем происходит выцветание, появление мха на поверхности и т. п. Наряду с этим хрупкость и ломкость приводят к тому, что любое механическое повреждение может повлечь за собой протекание кровли, а это уже мало кому понравится.

Подведем итоги

Мы рассмотрели основные свойства керамических материалов. Исходя из всего выше сказанного, можно заключить, что такие изделия обладают некоторой уникальностью. Заключается она в том, что при отсутствии механических повреждений они прослужат очень и очень долго. Кроме того, керамический материал для литья жидкого металла на заводах также является незаменимым, ведь выдерживает высокие температуры.

Что же касается повседневной жизни, то тут керамика очень кстати. Специальная посуда для приготовления еды в духовке, хоть и изменила свой внешний вид за многие годы, но делается все так же из этого материала. Фарфор, несмотря на свою большую стоимость, обладает изящным видом и просто радует глаз. Это касается и фаянса, который при должном исполнении сложно отличить от фарфора.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru

В любом случае необходимо использовать керамический материал. В первую очередь это обусловлено большими запасами природной глины. Её действительно много, и каждый год разрабатываются все новые и новые карьеры по добыче этого природного ресурса. Второй немаловажный фактор – экологическая чистота. Раньше у людей вообще не было возможности использовать какие-либо вредные добавки для улучшения прочностных характеристик изделия.

Загрузка ...
Adblock detector