Keramiekmateriaal: eienskappe, produksietegnologie, toepassing

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Die eerste pottebakkery het verskyn lank voordat mense geleer het hoe om metaal te smelt. Antieke potte en kanne wat argeoloë tot vandag toe vind, is’n bewys hiervan. Dit is opmerklik dat die keramiekmateriaal unieke eienskappe het wat dit in sommige gebiede eenvoudig onontbeerlik maak. Kom ons kyk saam met jou na die kenmerke van keramiek, praat oor die produksie en kenmerke daarvan.

Algemene inligting

Kry keramiekprodukte deur klei en mengsels met organiese bymiddels te sinter. Soms word oksiede van anorganiese verbindings gebruik. Die eerste sulke produkte het 5 000 jaar gelede verskyn. Gedurende hierdie tyd het die produksietegnologie aansienlik verbeter, en vandag is hoësterkte keramiekprodukte vir ons beskikbaar. Hulle word gebruik in konstruksie vir fasadebekleding, vloere, mure, ens.

Daar is pottebakkery met 'n digte en poreuse skerf. Die belangrikste verskil tussen die twee is dat die digte skerf waterdig is. Dit is porseleinprodukte, vloerteëls, ens. Poreusskerf - teëls, keramieksteen, dreineringspype en meer.

Geskiedenis van gebeurtenis

Die woord "keramiek" in Grieks beteken "klei". Natuurlik is 'n soort mengsel gebruik om enige produk te maak. Die nodige materiaal is daarby gevoeg, afhangend van wat op die ou end verkry moes word. Aanvanklik is met die hand, en ietwat later met 'n spesiale masjien, 'n spesiale vorm aan 'n kleiproduk gegee. Vervolgens word keramiekprodukte in oonde teen hoë temperature gestook.

Baie lande het hul eie produksietegnologie gebruik. Dit geld vir pottebakkery, verf en glaswerk. Egipte word beskou as die eerste staat wat beduidende ontwikkeling van hierdie bedryf bereik het. Dit was die vervaardiging van keramiek daar wat in die eerste plek gevestig is. Produkte is gemaak van growwe en swak gemengde klei, maar later het die tegnologie verbeter. Vandag word geel kleistene gevind wat na bewering gebruik is in die bou van die piramides van Memphis.

Die koms van porselein

Jade word al lank in China gebruik. Dit was pragtig, maar taamlik broos en moeilik om te hanteer. Na baie jare se soektog is 'n oplossing gevind. Porselein is makliker om te vervaardig. Selfs hier was daar egter nuanses. Byvoorbeeld, mika en tsvaoka, wat in "porseleinklippe" gevind is, is tot 'n fyn poeier gemaal en vir meer as 10 jaar gestoor. Dit is gedoen om die materiaal so buigsaam as moontlik te maak. EerstensPorseleinprodukte in China was lang en langwerpige vate. Hulle het 'n gepoleerde oppervlak en 'n blou of donkergroen kleur gehad. Laasgenoemde is die meeste gewaardeer.

Vandag word geglo dat China die staat is waar porselein die wydste versprei is. Dit is waar, hoewel dit gewild was in Europa, maar dit het later daar verskyn, en die produksie daarvan het langer ontwikkel.

Hoofsoorte pottebakkery

Tans het kleiprodukte 'n wye klassifikasie. Dus, pottebakkery-items kan in twee hoofgroepe verdeel word:

• ongeglasuurde keramiek (terracotta en pottebakkery);
• glasuur (majolika, faience, porselein, vuurklei).

Terracotta - van Italiaanse "gebakte aarde". Produkte word van gekleurde klei gemaak en het 'n poreuse struktuur. Terracotta word gebruik om vase, skottelgoed, asook speelgoed en teëls te maak.

Erdewerk pottebakkery is moeiliker om te verwerk. Om dit waterdig te maak, is polering nodig. Verder word die produk aan vlekke onderwerp. Om dit te doen, word dit in 'n warm oond in rook gelos totdat dit heeltemal afkoel. Vandag is baie soorte keramiek, veral pottebakkery, uiters gewild. Dit word in die alledaagse lewe gebruik vir die berging van melk, grootmaatmateriaal of as 'n dekor.

Wat die tweede tipe betref - geglasuurde keramiek, porselein en erdeware is die gewildste hier. Die eerste is duurder en arbeidsintensief in produksie, die tweede is prakties en goedkoop. Hulle verskil van mekaar deurdat porseleinprodukte bevatminder klei en meer spesiale bymiddels. Boonop is porselein deurskynend in die lig, anders as erdewerk.

Meer oor vuurvaste materiaal

Produkte gemaak van kleimengsels is vuurvast. Afhangende van die doel, kan hulle temperature van 1 300 tot 2 000 grade Celsius weerstaan, en selfs hoër. 'n Spesiale oond vir die brand van keramiek word gebruik. Vuurvaste materiale word die meeste in die metallurgiese proses gebruik. Daar word hulle gebruik om hoogoonde en eenhede te ontwerp.

Dit is redelik logies om te sê dat met toenemende temperatuur, die sterkte van die vuurvaste materiaal nie verlore gaan nie, maar, inteendeel, toeneem. Dit word bereik as gevolg van die teenwoordigheid van vuurvaste oksiede, silikate en boriede in die samestelling. Hulle word feitlik oral gebruik waar hoë-temperatuur prosesse plaasvind. Baie dikwels word hulle gevorm gevind, dit wil sê in die vorm van 'n spesifieke produk, byvoorbeeld 'n baksteen. Dit is selde nodig om ongevormde vuurvaste stowwe in poeiervorm te gebruik.

Keramiek in konstruksie

Die voordeel van keramiekmateriaal is dat hul voorraad feitlik onbeperk is. Saam met die gemak van produksie en hoë duursaamheid van so 'n produk, is dit vandag onontbeerlik in die konstruksiebedryf. As ons muurmateriaal neem, dan beklee die kleisteen hier die leidende posisie.

Dieselfde geld vir keramiekteëls, wat, ten spyte van die voorkoms van polimere, nie veld verloor nie. Dit word steeds gebruik om kamers met hoë humiditeit en temperatuur toe te rus. Onder die gesigmateriaaluitgebreide klei neem die eerste plek in.

Oor die afgelope paar jaar het die produksie van hol keramiekblokke en bakstene met 4% toegeneem. Hul produksie vereis minimale veranderinge in steenaanlegte en fabrieke, terwyl die koste in die eerste jaar van verkope afbetaal. In die buiteland neem hol keramiek lank 'n leidende posisie in en word baie beter as gewone bakstene verkoop.

Spesiale keramiekmateriaal

Sulke produkte sluit sanitêre en rioolpype in. Die eerstes word in drie groot groepe verdeel:

• van harde faience (poreuse skerf);
• sanitêre porselein (gesinterde skerf);
• semi-porselein (halfgebakte skerf).

Die hoofvereistes vir sanitêre ware is weerstand teen meganiese skade, hittebestandheid. Die resep moet in streng volgorde gevolg word, dieselfde geld vir tegnologie. Slegs 'n professionele keramiekoond en hoë kwaliteit grondstowwe word gebruik. Sanitêre produkte sluit in wasbakke, toiletbakke, baddens, verkoelers, ens. 'n Sekere manier om die kwaliteit van 'n produk na te gaan, is om liggies op die omhulsel te tik. Die klank moet duidelik en vry van ratels wees. Dit dui op vuur teen die korrekte temperatuur en geen krake nie.

Wat die rioolpype betref, dit moet 'n digte gesinterde skerf hê. Keramiekpype word vervaardig met 'n deursnee van 150-600 mm. Gewoonlik geglasuur beide binne en buite. Sulke produkte word gekenmerkhoë weerstand teen aggressiewe omgewing en verdwaalde elektriese stroom. Hulle is matig geprys, wat hulle meer bekostigbaar maak.

Fisiese en chemiese eienskappe van keramiek

Soos hierbo genoem, kan alle produkte in twee breë groepe verdeel word: dig en poreus. Digte het 'n waterabsorpsiekoëffisiënt van minder as 5%, poreus - 5% of meer. Die laaste groep sluit die volgende produkte in: klei bakstene (poreus en hol), hol muurklippe, voorkantteëls, dakteëls. Digte keramiekprodukte - padstene en vloerteëls. Beide poreuse en digte keramiek word in die sanitêre industrie aangetref.

Praat van fisiese en chemiese eienskappe, dit is onmoontlik om nie te let op die belangrikste nadeel van keramiek nie. Dit bestaan uit verhoogde broosheid in vergelyking met ander materiale. Nietemin, hoë beskikbaarheid en veelsydigheid maak hierdie materiaal een van die gewildste in baie nywerhede en selfs in die alledaagse lewe. Moderne tegnologie maak dit moontlik om 'n gladde oppervlak onmiddellik na afvuur te verkry. As jy 'n sekere kleur wil bereik, voeg dan oksiede van yster of kob alt by.

Kenmerke van die mikrostruktuur

Wanneer dit verhit word, word keramiek geleidelik vloeibaar. Dit word onderskei deur 'n groot aantal eenvoudige en komplekse verbindings. Met afkoeling vind kristallisasie plaas. Dit manifesteer hom in die neerslag van suiwer kristalle, wat in grootte toeneem. Wanneer die massa verhard, vorm dit in die struktuurmikrokonglomeraat. Daarin word mullietkorrels gesementeer deur 'n verharde massa. Dit is die moeite werd om u aandag te skenk dat die suurstofatome 'n soort matriks vorm. Dit bevat klein metaalatome wat in die leemtes tussen hulle vervang word. Gevolglik oorheers ioniese bindings in die mikrostruktuur en ietwat minder kovalente bindings. Chemiese stabiliteit en stabiliteit word verkry deur die teenwoordigheid van sterk en duursame chemiese verbindings.

Soos hierbo genoem, is die gebruik van keramiekmateriaal beperk. Dit is te wyte aan die feit dat die kristalle onvolmaak is. Kristalroosters het baie defekte: atoomgrootte porieë, vervormings, ens. Dit alles benadeel sterkte aansienlik. Daar is egter 'n paar nuanses hier. Byvoorbeeld, as die tegnologie waargeneem word tydens die vervaardiging van 'n spesifieke tipe keramiek, is dit heel moontlik om goeie resultate in sterkte te behaal. Om dit te doen, is dit uiters belangrik om die temperatuurregime en die duur van die afvuur van die produk waar te neem.

Eienskappe en eienskappe van klei

Klei is 'n sedimentêre gesteente wat, ongeag samestelling en struktuur, wanneer dit met water gemeng word, 'n plastiese materiaal vorm. Na afvuur - 'n klipagtige liggaam. Gewoonlik is die mengsel dig, bestaan meestal uit aluminosilikate. Dikwels word gesteentes soos kwarts, veldspaat, swaelpiriete, sowel as hidroksiede en karbonate van kalsium-, magnesium- en titaanverbindings ook in klei aangetref.

Kaoliene is die suiwerste klei wat vandag bekend is. Byna heeltemal saamgestel uit kaoliniet. Na rooster kryWit kleur. Die plastisiteit wat vir verwerking benodig word, word verkry as gevolg van die teenwoordigheid van fyn klei-korrels (0,005 mm) in die struktuur. Natuurlik, hoe meer so 'n stof in die samestelling is, hoe hoër is die plastisiteit, en omgekeerd.

Die belangrikste keramiekeienskappe van klei sluit in:

• plastisiteit - vervorming sonder om die integriteit te breek;
• verbinding;
• lug- en vuurkrimping;
• brandweerstand.

Vandag word verskeie verdunnings- en verrykende bymiddels gebruik, wat dit moontlik maak om die eienskappe van die materiaal in een of ander rigting te verander. Dit lei daartoe dat keramiekprodukte selfs meer in aanvraag en bekostigbaar word.

Tegnologiese produksieskema

Eienskappe van keramiekmateriaal dui op die moontlikheid om klei in verskeie industrieë te gebruik. Dit het daartoe gelei dat daar 'n groot aanvraag was, en gevolglik het die aanbod toegeneem. Produksie-aanlegte werk in die meeste gevalle volgens dieselfde patroon:

• onttrekking van grondstowwe;
• voorbereiding;
• vorm en droog;
• braai en produkvrystelling.

Om koste te minimaliseer, word fabrieke gewoonlik in die onmiddellike omgewing van die klei-afsetting gebou. Mynbou word op 'n oop manier uitgevoer, dit wil sê met 'n graafmasjien. Die volgende stap is om die massa voor te berei. Grondstowwe word verryk, fyngemaak en gemeng tot 'n homogene massa. Die vorming van die toekomstige keramiekproduk word uitgevoer deur nat en droë metodes. In die eerste geval word die massa tot 25% bevochtig, en in die tweede - nie meer as 12%.

In die verlede is natuurlike droging dikwels gebruik. Die resultaat het egter grootliks van die weer afgehang. Daarom, in reën of koue, staan die plant stil. Daarom word spesiale droërs (gas) gebruik. Die mees kritieke stap is vuur. Dit is uiters belangrik om te voldoen aan die tegnologie, wat redelik kompleks is. Baie hang ook af van die verkoeling van die keramiek. 'n Skerp temperatuurdaling word nie toegelaat nie, wat kan lei tot 'n kromming van die vliegtuig. Eers dan kan jy keramiekmateriaal verkoop. Die produksietegnologie, soos u kan sien, is nie eenvoudig nie, dit bestaan uit verskeie stadiums. Elkeen van hulle moet gevolg word. As dit nie gebeur nie, dan kan ons op die winkelrakke die huwelik ontmoet.

'n Bietjie oor die nadele van keramiek

Soos reeds genoem, is die samestelling van keramiekmateriaal nie ideaal nie. Dit beïnvloed veral die sterkte van die kleiproduk. Enige meganiese skade kan homself manifesteer as 'n skyfie, kraak, ens. Dit is die belangrikste nadeel. Maar daar is ander faktore wat die wydverspreide verspreiding van die materiaal wat ons oorweeg, belemmer. Een van hulle is hoë koste. Byvoorbeeld, keramiekteëls vir die dak van 'n landhuis is 'n uitstekende oplossing uit 'n estetiese oogpunt, maar so 'n plesier sal baie duur wees.

Terselfdertyd sal die voorkoms daarvan nie meer as 5 jaar hou met behoorlike sorg nie. In die toekoms vind vervaag plaas, die voorkoms van mos op die oppervlak, ens. Hiermee saam lei broosheid en brosheid daartoe dat enigemeganiese skade kan veroorsaak dat die dak lek, en min mense sal daarvan hou. Natuurlik lyk moderne keramiekmateriaal baie indrukwekkend, wat bereik word as gevolg van die wye tekstuur van kleure en hoë kwaliteit vakmanskap. Maar dit is steeds duur, wat 'n mens dikwels laat dink oor die toepaslikheid van so 'n keuse.

Opsomming

Ons het die basiese eienskappe van keramiekmateriaal oorweeg. Op grond van al die bogenoemde, kan ons aflei dat sulke produkte 'n mate van uniekheid het. Dit lê in die feit dat in die afwesigheid van meganiese skade, hulle baie, baie lank sal hou. Boonop is keramiekmateriaal vir die giet van vloeibare metaal in fabrieke ook onontbeerlik, want dit kan hoë temperature weerstaan.

Wat die alledaagse lewe betref, dan kom keramiek baie handig te pas. Spesiale geregte vir kook in die oond, hoewel hulle hul voorkoms oor die jare verander het, word steeds van hierdie materiaal gemaak. Porselein het, ten spyte van sy hoë koste, 'n elegante voorkoms en is eenvoudig 'n lus vir die oog. Dit geld ook vir erdewerk, wat, as dit behoorlik uitgevoer word, moeilik van porselein onderskei kan word.

Keramiekmateriaal moet in elk geval gebruik word. Dit is hoofsaaklik as gevolg van die groot reserwes van natuurlike klei. Daar is regtig baie daarvan, en elke jaar word meer en meer nuwe steengroewe vir die ontginning van hierdie natuurlike hulpbron ontwikkel. Die tweede belangrike faktor is omgewingsvriendelikheid. Voorheen het mense nie die geleentheid gehad niegebruik enige skadelike bymiddels om die sterkte-eienskappe van die produk te verbeter. Vandag het die situasie verander, al is dit nie te krities nie. Keramiekteëls, anders as sintetiese materiale, is nie skadelik vir die gesondheid nie. Dit geld ook vir keramiekskottels, wat in vergelyking met plastiek, veral as laasgenoemde verhit word, glad nie skade aanrig nie.