Eienskappe van porselein en die toepassing daarvan

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

Die term "porselein" verwys na 'n wye reeks keramiekprodukte wat teen hoë temperature gemaak word. Hul onderskeidende kenmerke is 'n gladde oppervlak en lae porositeit. Hierdie eienskappe van porselein word tot vandag toe wyd gevra. Dit is moeilik om een of ander industrie of nasionale ekonomie te vind, waar dit ook al gebruik word.

Die mees algemene dekoratiewe porselein, sowel as chemiese glasware, tandheelkundige krone en elektriese isoleerders. Gewoonlik wit of naaswit, vir "bak" kom hierdie wonderlike materiaal as 'n onaanbiedbare stuk keramiek, wat eers sy bekende vorm sal kry nadat dit in hoë-temperatuur oonde gerooster is.

Die voordele van Chinese dienste

In hierdie artikel sal ons die eienskappe en tipes porselein bespreek. Jy sal verstaan hoekom hierdie materiaal so gewild was oor die hele wêreld dat groot ekspedisies toegerus is om dit te koop. Vir 'n pragtige diens, wat jy vandag in enige winkel kan koop, dan kan jy doodgemaak word.

Vreemd genoeg, maar die produkte van Chinese meesters met vandag se keramiek is slegs familielede, maar nie direktes nie. Om dit te sien, is dit voldoende om die basiese eienskappe te onthouporselein, wat uit die werkswinkels van die Middelryk gekom het. Die materiale is baie soortgelyk aan mekaar: beide moderne en antieke porselein kan geglasuur of "natuurlik" wees. Maar eenvoudige keramiek is baie sagter. En 'n diens van hoë geh alte kan nie daaruit gemaak word nie.

Waarom gebeur dit?

Die eienskappe van porselein, soos sterkte en hittebestandheid, is die gevolg van hoë temperature waarteen ware Chinese keramiek vervaardig word. Dit word geproduseer teen 'n temperatuur van 2 650 grade Fahrenheit (1 454 grade Celsius). Vergelyk dit met 2 200 grade Fahrenheit (1 204 grade Celsius) vir gewone porselein. Aangesien die tweede materiaal van laer geh alte is, word dit nie in die chemiese industrie en ander tegnologiese takke van die wetenskap gebruik nie. Boonop is dit Chinese porselein van die hoogste geh alte wat deursigtig is vir die lig. Growwe keramiek kan nie so 'n effek gee nie.

Spioenasie-passies

"Harde plak", of ware porselein, het die eerste keer in China verskyn tydens die Tang-dinastie (618-907). Maar produkte van werklik hoë geh alte, in hul eienskappe wat geensins minderwaardig is as moderne nie, het eers tydens die Yuan-dinastie (1279-1368) aan die wêreld bekend geword. Vroeë Chinese porselein het bestaan uit kaolien (china klei) en pegmatiet, 'n growwe soort graniet.

Dit was onbekend aan Europese pottebakkers tot die invoer van Chinese toerusting gedurende die Middeleeue. Europeërs het probeer om die eienskappe van porselein te dupliseer, maar het nie daarin geslaag nie. Sedert analiseer sy chemiese samestelling hulle wasnie kon nie, het die produkte wat deur hulle geproduseer is, net uitwendig na elegante, brose en terselfdertyd duursame disse gelyk. Dit het so uitgedraai. Ware spioenasieoorloë het ontvou om die geheim van ware porseleinproduksie te kry, maar die Chinese het hul geheim meer as die lewe bewaar.

Hoekom was hierdie materiaal so gewild? Die rede is die uitstekende fisiese eienskappe van porselein. Dit is sterker as gewone keramiek, het 'n hoë termiese geleidingsvermoë, wat dit moontlik maak om uitstekende tee in teepotte daaruit te brou. Daarbenewens, as gevolg van die glans, het porselein 'n uiters lae besoedeling, wat slegs onder die invloed van sintetiese pigmente vlek. Bekers van antieke Chinese dienste bly wit na baie eeue.

Ersatzy

Nadat glas met tinoksied gemeng is om 'n ondeursigtige materiaal te maak, het Europese ambagsmanne probeer om klei en matglas te kombineer. Hierdie alternatiewe het bekend geword as "sagte pasta" of kunsmatige porselein. Maar twee onaangename omstandighede was ontstellend: al hierdie materiale was te sag, dit was onmoontlik om regtig dun, elegante produkte daarvan te maak, en die produksiekoste was te hoog. Kortom, die eienskappe van "ersatz-tipe" porselein was ver van perfek.

Daar is bewyse dat ons meesters ook die kuns bemeester het om ware porselein te vervaardig, maar al die geheime van Russiese keramiek het verlore gegaan tydens die Tataars-Mongoolse inval, toe hele stede saam met al hul inwoners verbrand is. Een of ander deurbraak is ook behaaldie Engelse. Hulle het 'n "been" soort materiaal geskep.

Maar wat is bone china, waarvan die belangrikste eienskappe dit ongelooflik gewild gemaak het in die ou Europa?

Skeppingsgeskiedenis

In 1707 ontdek twee Duitsers genaamd Ehrenfried W alther von Chimhaus en Johan Friedrich Bottger 'n meer "sane" metode van produksie wat klei en fyngemaalde veldspaat gebruik. In die 17de eeu het Engelse ambagsmanne deur eksperimentering geleer dat porselein, byna identies aan Chinese porselein, verkry kan word deur fyngemaalde gebrande bene by hierdie mengsel te voeg.

En later het dit geblyk dat die Engelse weergawe jou toelaat om deursigtige keramiek teen baie laer temperature te vervaardig, wat die produksiekoste aansienlik verlaag. Daarbenewens het porselein van Foggy Albion baie erger geveg, was baie sterker. Dit is dus nie verbasend dat die Britte gou die helfte van die Ou en amper die hele Nuwe Wêreld met hul dienste gevul het nie.

Wat is die eienskappe van porselein? Eerstens word produkte wat daaruit gemaak word, gekenmerk deur 'n hoë sterkte met 'n lae gewig en dunwandige. Tweedens kan hierdie tipe keramiek nie in die chemiese industrie gebruik word nie, aangesien die stowwe in die samestelling daarvan met sure en alkalieë reageer.

Grondstowwe

Soos ons gesê het, is die hoofkomponente van hierdie materiaal uiters eenvoudig: klei, veldspaat, minerale met kalsiuminhoud. Verskeie maatskappye ding tot nou toe met mekaar mee, aangesien dit vinnig vasgestel isdie eienskappe van porselein en faience kan radikaal verander word deur nuwe elemente by die samestelling daarvan te voeg. Natuurlik, as die ervaring suksesvol is.

Ten spyte van die feit dat die samestelling van die klei wissel na gelang van die plek van onttrekking, verander dit steeds in glas (wat die gladheid van die finale produk verseker) slegs by uiters hoë temperature. Maar dit geld slegs vir die gevalle waar klei nie gemeng word met materiale waarvan die verglazingsdrempel laer is nie. Anders as glas is klei egter termies stabiel, wat beteken dat dit sy vorm behou selfs wanneer dit tot 'n hoë temperatuur verhit word.

Hierdie materiaal is dus werklik uniek aangesien dit die lae porositeit van glas kombineer met die stabiliteit en relatiewe sterkte van eenvoudige keramiek. Kaolien, 'n hidroaluminosilikaat, is te alle tye as die hooftipe grondstof gebruik. Veldspaat (wat aluminiumsilikaat bevat) en vuursteen, 'n soort harde kwarts, is uiters belangrike bestanddele in enige tipe porselein. Hulle smelt wanneer dit verhit word, en bind die materiaal saam.

Kwarts - die "hart" van porselein

Dit is die sleutel tot krag. Die eienskappe van porselein (en die gebruik daarvan) is grootliks te danke aan hierdie spesifieke eienskap: dit breek swak (in vergelyking met glas), en klein afstande tussen deeltjies verseker die ondeurdringbaarheid van die materiaal vir lug, water en ander verbindings.

Kwarts is 'n "legering" van suurstof en silikon, die twee mees volopste elemente in die aardkors. Dit het drie funksionele vorms: direk kwarts (kristalle), opaal(amorfe variëteit) en sand (gemengde, vuil fraksie). Oor die algemeen word kwarts al lank in handwerkproduksie gebruik. Porselein kan ook alumina en seepsteen bevat, beter bekend as "seepsteen".

Produksieproses

Nadat die grondstowwe gekies en geweeg is, gaan dit na produksie. Eerstens word dit skoongemaak en tot baie fyn breuke gemaal. Daarna word alle komponente in die vereiste verhouding gemeng, afhangende van beide die produksietoestande en die eienskappe van die finale produkte. Sodra laasgenoemde gevorm is, kan hulle dadelik na die oond gestuur word, of hulle word vooraf skoongemaak en dan met 'n laag glans bedek.

Natuurlik speel gebreekte glas eers in die rol daarvan. En eers daarna word toekomstige vase, koppies, toiletbakke en tandheelkundige krone na die oondmond gestuur. Kom ons kyk nou na elke stadium afsonderlik. Die eienskappe van porselein en die toepassing daarvan hang immers af van hul sukses!

Verplettering van grondstowwe

Miskien is dit een van die belangrikste bewerkings, aangesien die kwaliteit van die finale produk afhang van die deeglikheid van die implementering daarvan. Verplettering word uitgevoer met behulp van groot meganiese drombrekers. Met die tweede pas word die deeltjiegrootte tot 0,25 cm gebring. Om die voerstof in fyn stof te verander, word spesiale balbrekers gebruik. Dit is groot staalsilinders gevul met metaalballe. Wanneer die hele struktuur roteer, verander die deeltjies van grondstowwe in 'n homogene massa van uiters fyn maal.

Skoonmaak en meng

Die mengsel word deur fyn filters gevoer en dan na 'n spesiale "vervoerband" gevoer, wat 'n skuins staalplate is. Hulle vibreer, waardeur die grondstowwe nie net outomaties gemeng word nie, maar ook gesorteer word, aangesien die grootste deeltjies opgestoot word. Indien nat materiaal benodig word, word water outomaties in die lyn gespuit.

Soms word filters met kragtige magnete gebruik, aangesien laasgenoemde die kleinste onsuiwerhede van yster kan verwyder. Laasgenoemde, as dit in die finale produk kom, sal dit 'n ongewenste rooi tint gee. Daarna word die voltooide produkte na die oond gestuur, waar dit gestook word teen die temperature wat reeds deur ons aangedui is.

Op watter produksietoestande kan produkeienskappe afhang?

Daar moet kennis geneem word dat daar tydens die finale brand baie prosesse is wat die eienskappe van koue porselein direk beïnvloed. Eerstens word alle koolstof-organiese onsuiwerhede verbrand, oortollige water word verdamp, verskillende gasvormige fraksies kom uit die dikte van die toekomstige produk. As die temperatuur terselfdertyd nie tot 1100 grade Celsius gebring word nie, dan sal silikon en ander komponente van die glans nie kan smelt nie, wat beteken dat hulle nie 'n gladde en chemies neutrale laag op die keramiekoppervlak sal vorm nie.

Daarbenewens is hierdie verbindings nodig om die afstand tussen die deeltjies van materiale te verminder, vir 'n meer betroubare verbinding tussen hulle. Sodra die verlangde digtheid bereik is,die produk word afgekoel, waardeur die glans “saamtrek”, glad en veral duursaam word.

Results

So hoekom beskryf ons dit alles? Die ding is dat die eienskappe van hierdie materiaal nou afhang van die kenmerke en toestande van die vervaardiging daarvan. Sterkte hang byvoorbeeld af van die persentasie veldspaatinhoud in die massa, en die aantal porieë in porselein is hoe kleiner, hoe meer veldspaat. Namate die kwarts en die oorblyfsel wat uit die ontbinding van die kleistof verkry word in die glas oplos, word die skelet van die porseleinmateriaal swakker en neem die vervormings toe. Afhangende van die fynheid van maal van kwarts, samestelling van die massa, temperatuur en duur van verbranding, sluit die samestelling van die glasagtige fase van 15 tot 40% van alle kwarts in wat in die massa ingebring word. Hoe meer dit is, die porselein is dunner en "lugiger".

Eienskappe van keramiekmateriale as diëlektrika word hoofsaaklik gekenmerk deur weerstand teen die deurgang van elektriese stroom in die materiaal en op die oppervlak van die isolator. Onderskei tussen spesifieke volume en spesifieke oppervlakweerstand van porselein.

Benewens dit is die chemiese eienskappe van porselein van groot praktiese belang. Meer presies, hul afwesigheid. Geglasuurde keramiek met die byvoeging van 'n groot hoeveelheid veldspaat en kwarts is chemies neutraal. Dink jy hoekom die mortiere van aptekers en aptekers van hierdie materiaal gemaak word? Dit is baie sterker as glas, maar dit reageer nie.

Die huidige stand van sake

Vandag beleef keramiek (en veral porselein) 'n tweedegeboorte. Dit het geblyk dat hierdie materiale gebruik kan word in die vervaardiging van verskeie tipes mikro-elektronika. Die belangrikheid hiervan vir die moderne beskawing hoef nie verduidelik te word nie. Wetenskaplikes het ook gevind dat wanneer sekere bymiddels bygevoeg word, die sterkte van porselein eksponensieel toeneem. Tans is selfs belowende navorsing aan die gang op die gebied van die skep van nuwe soorte wapenrusting wat daarop gebaseer is. Dus nie toiletbakke alleen nie!

Uiteindelik word hierdie materiaal al hoe belangriker in medisyne. Verskeie prosteses en manjifieke tandkrone - die vraag daarna neem elke jaar toe. Die antieke Chinese uitvinding sal dus vir 'n baie lang tyd relevant bly.