Od koje supstance se sastoji keramika? Keramika, njene vrste i primjena. Novi objašnjavajući i rečotvorni rečnik ruskog jezika, T. F. Efremova

Keramika je jedan od najstarijih materijala koji se koristi za izradu posuđa i drugih proizvoda. Ima niz pozitivnih svojstava: čvrstoću, otpornost na toplinu, ekološku i kemijsku sigurnost proizvodi od njega imaju visok estetski potencijal, što određuje njegovu široku upotrebu.

Keramika su proizvodi izrađeni od gline (ili glinenih supstanci) sa ili bez mineralnih dodataka, dobiveni kalupljenjem i naknadnim pečenjem. Kako bi se poboljšala estetska svojstva potrošača, keramika je premazana glazurom.

Materijali koji se koriste u proizvodnji keramike obično se dijele na plastične materijale: gline (polimineralne stijene koje se sastoje od kaolinita, sode, silicijum oksida, feldspata, željeza itd.); kaolin (monomineralna stijena koja se sastoji od kaolinita); naslanjajući materijali - smanjuju skupljanje tokom sušenja i pečenja: kvarcni pijesak, glinica, lomljeni porculan i zemljano posuđe, šamot; fluksovi - smanjuju temperaturu sinterovanja i stvaraju staklastu fazu (feldspat i pegmatit); materijali za glazuru.

Faktori koji oblikuju potrošačka svojstva i kvalitet keramičkih proizvoda za domaćinstvo su isti kao i kod staklenih proizvoda: vrsta keramike, način oblikovanja i vrsta dekoracije.

Ovisno o strukturi, razlikuje se fina keramika (staklasti ili sitnozrnati komadići) i gruba keramika (grubozrnati komadići). Glavne vrste fine keramike su: porculan, poluporculan, fajansa, majolika i gruba grnčarska keramika.

Porculan - ima gustu sinterovanu krhotinu bijele boje (ponekad s plavičastom nijansom) sa niskom apsorpcijom vode (do 0,2%), kada se udari proizvodi visok melodičan zvuk i može biti proziran u tankim slojevima. Zbog parnog pečenja proizvoda, rub bočne ili donje strane proizvoda nije prekriven glazurom.

Postoje tvrdi i meki porcelan. Tvrdi porculan se koristi za proizvodnju posuđa i posuđa za čaj i kafu za svakodnevnu upotrebu. Meki porculan može biti: keks (nepokriven glazurom, koristi se za izradu umjetničkih i dekorativnih proizvoda), koštani (koštano brašno je uvedeno u sastav, spolja podsjeća na bijeli mramor, odlikuje se visokom bjelinom i providnošću, koristi se za proizvodnju pribora za čaj i kafu za svečani asortiman), feldspatski („tankih zidova“, sličan po svojstvima i namjeni kostima, ali mu bijela boja ima plavičastu nijansu); niskotemperaturni („fritirani“ - otporan na toplinu, mehanički jak, obično prekriven obojenim glazurama, u inostranstvu jedna od glavnih vrsta keramike za proizvodnju svakodnevnog posuđa).

Sirovine za proizvodnju porculana su kaolin, pijesak, feldspat i drugi aditivi.

Poluporculan po svojim svojstvima zauzima srednju poziciju između porculana i zemljanog posuđa, krhotina mu je bela, upijanje vode je 3~5%, koristi se u proizvodnji kućnog posuđa.

Zemljano posuđe ima bijelu krhotinu žućkaste nijanse, poroznost krhotine je 9-12%. Zbog velike poroznosti, zemljani proizvodi su potpuno prekriveni bezbojnom glazurom. Glazura ima nisku otpornost na toplinu, pa se ova vrsta keramike koristi u proizvodnji posuđa za svakodnevnu upotrebu. Proizvodi se od belogoreće gline sa dodatkom krede i kvarcnog peska.

Majolika ima poroznu krhotinu (upijanje vode je oko 15%), proizvodi su glatke površine, visokog sjaja, male debljine stijenke (koja se određuje metodom oblikovanja - livenja), prekriveni su glazurama u boji, mogu imati dekorativne reljefne dekoracije. Za proizvodnju majolike koriste se belogoreće gline (fajansa majolika) ili crvenogoreće gline (grnčarska majolika), fluks, kreda i kvarcni pesak.

Grnčarska keramika - krhotina ima crveno-smeđu boju (koriste se crveno-pekuće gline), visoku poroznost (upijanje vode do 18%). Proizvodi mogu biti prekriveni bezbojnim glazurama ili obojeni glinenim bojama u boji - engobama. Asortiman obuhvata kuhinjsko i kućno posuđe (lonci za pečenje, vrčevi za mleko) i ukrasni predmeti.

Proces proizvodnje keramičkih predmeta za domaćinstvo u pojednostavljenom obliku može se predstaviti sljedećim fazama: priprema sirovina; dobijanje keramičke mase; oblikovanje proizvoda; sušenje i ravnanje; spaljivanje; zastakljivanje; dekoracija.

Glavne metode oblikovanja keramičkih proizvoda su: metoda plastičnog oblikovanja; livenje, polusuvo presovanje.

Prilikom oblikovanja proizvoda plastičnom metodom koristi se keramička masa sa sadržajem vlage od 22-24%, formiranje se vrši na automatskim ili poluautomatskim strojevima. Ovom metodom, keramička masa se postavlja na dno kalupa i razvaljuje se sa šablonom u razmaku između kalupa i šablona. Ova metoda se koristi za proizvodnju proizvoda od tvrdog porculana, zemljanog posuđa i grnčarske keramike.

Metoda livenja uključuje upotrebu keramičke mase (slip) sa sadržajem vlage od 32-36% (kremasta konzistencija), koja se sipa u kalupe od poroznog gipsa ili polivinil klorida. Ova metoda se koristi za proizvodnju proizvoda od mekog porculana (osim frita), tvrdog porculana (proizvodi složenog oblika) i majolike.

Za ravne proizvode jednostavnog oblika koristi se polusuha metoda prešanja. Keramička masa ima zaostalu vlagu od 2-3% presovanje se vrši u metalnim kalupima. Ova metoda se koristi u proizvodnji proizvoda od zemljanog, poluporculanskog i niskotemperaturnog porculana. Prednosti ove metode su povećanje brzine proizvodnje i smanjenje troškova energije (isključeni su procesi sušenja i ravnanja), ali se koristi za ograničen broj vrsta proizvoda: tanjuri, tanjurići itd.

Keramika se konačno formira tokom procesa pečenja. Postoje dvije vrste pečenja: toplo i sipano. Pečenje u peći prethodi glaziranju, što rezultira krhotinom koja je otporna na namakanje. Pečenje vodom se vrši nakon glaziranja kako bi se formirala struktura glazure.

Prilikom ukrašavanja keramičkih predmeta za domaćinstvo koriste se brojne metode: slikanje, ukrasi u obliku pruga, šabloniranje, sitotisak, naljepnice. Specifične vrste dekoracije keramičkih predmeta za domaćinstvo uključuju sljedeće:

Premazivanje - pokrivanje površine proizvoda bojama (razlikovati kontinuirano; djelomično; sa čišćenjem; sa čišćenjem i završnom obradom; prema dolje i prema gore) pomoću zračnog kista, šablona, ​​posebnih šablona;

Pečat - mala jednobojna površinska šara nanesena bojama i zlatnim preparatima pomoću gumenih štambilja ili traka; obično se koristi u kombinaciji s drugim vrstama nakita;

Štampa je konturni crtež formiran tačkama, crticama, potezima (boja sa otiska se prenosi na proizvod, ili prvo na maramicu, a zatim na proizvod); monohromatski crteži, mogu biti nadglazurirani i podglazurni, dopunjeni slikanjem (sa dodatnim crtežom), šablonom;

Fotografija na keramici - koristi se za ukrasne (poklonske) proizvode;

Dekoracije sa ukrasnim glazurama: u boji, teče, kristal, mat, čipka, sjaj, crackle.

Reljefno rezani ukrasi: ažurni rub, izrezani rub, reljefni rub (i njihove kombinacije); dekorativni reljefi;

Dodatni ukrasi bojama i zlatnim preparatima: premaz - kontinuirano premazivanje elementa proizvoda; išaran - djelomična skica (razmaz) koja naglašava pojedine elemente proizvoda.

Svi crteži, na osnovu prirode njihove lokacije na proizvodu, podijeljeni su na bočne crteže; solid; buket (do tri skulpture); širenje velikim buketom; medaljon (slika uokvirena u obliku kruga, ovala, poligona); arabeska (uski bočni ukrasni uzorak).

Ukrasi mogu biti nadglazurirani i podglazurirani. Većina vrsta površinskih filmskih ukrasa može se peći.

Industrijska keramika su proizvodi dobiveni sinteriranjem neorganskih, nemetalnih materijala i imaju industrijsku ili tehničku primjenu. Komponente ovih materijala su obično supstance visoke tačke topljenja ili omekšavanja.

Industrijska keramika se sastoji od velike grupe materijala koji imaju posebnu namjenu osim kućne ili dekorativne. U pravilu ne uključuje staklo, emajle, građevinske materijale i neke cemente i vatrostalne materijale.

Keramika se proizvodi zagrijavanjem proizvoda formiranih od zbijenog praha na visoku temperaturu. Za tradicionalne materijale, prah je obično mješavina gline i drugih prirodnih minerala. Proces proizvodnje je u suštini isti za sve vrste industrijske keramike. Tipično, fini prah (veličine čestica od oko 1 mikron), dobiven mljevenjem ili iz otopina kemijskim taloženjem, raspršivanjem ili sušenjem zamrzavanjem, uzima se i sabija pritiskom u kalupu, obično tsung karbidu ili čeliku. Malo organskog veziva (kao što je vosak) može se dodati prahu kako bi se dobila kompaktna čvrstoća i sposobnost zadržavanja oblika. Nakon toga, tokom pečenja, snop je izgorio. Oblik obratka se tada može promijeniti rezanjem, bušenjem ili drugim oblikom strojne obrade.

Veća ujednačenost pakovanja praha može se postići korišćenjem pritiska tečnosti da se sabije u fleksibilni gumeni ili plastični oblik. Na ovaj način se mogu dobiti velike komade praha. Dodavanje značajne količine plastifikatora (do 50%) prahu čini smjesu dovoljno plastičnom, tako da se na umjerenim temperaturama (od 50 do 200°C) može presovati ili brizgati pod pritiskom. Metoda brizganja je pogodna za brzu proizvodnju malih proizvoda složenih oblika.

Suspenzije praha u vodi, ili listići, niske viskoznosti, ali sadrže velike količine čvrstih materijala, lako se pripremaju dodavanjem male količine surfaktanta (deflokulanta ili disperzanta). Voda teče u porozne stijenke kalupa, a radni komad ostaje unutar njega u obliku mokrog, ali dobro zbijenog praha. Ova metoda se široko koristi u proizvodnji posuđa. Takođe se koristi za izradu lopatica turbine od praha silicijum nitrida ili silicijum karbida.

Svi gore opisani procesi proizvode zbijeni i oblikovani prah (prazni proizvod). Zbijene čestice se zatim sinteruju zagrijavanjem, obično u električnoj peći, kako bi se formirao čvrsti proizvod. Na visokim temperaturama (od 1000 do 1700 °C) čestice čvrstih materijala se lijepe kao čestice meda na sobnoj temperaturi. Vrijeme obrade varira od nekoliko minuta do nekoliko sati. Sinterovanje čestica dovodi do stvaranja gušćeg proizvoda, a proizvod može smanjiti zapreminu za 20%.

Sabijanje se može ubrzati upotrebom viših temperatura i manjih čestica iste veličine. Takođe se može poboljšati pritiskom tokom zagrevanja. Ova metoda se koristi kada je potrebna maksimalna snaga. Tipično, ovisno o temperaturi, koja može doseći 2000 ° C i više, koriste se kalupi i bušilice od grafita ili legura nikla. Inertni plin, kao što je argon ili dušik, može se koristiti za prijenos pritiska na prah. U ovom slučaju, prah je često zatvoren u tanku staklenu školjku, koja omekšava na temperaturi prešanja, ili je prethodno zagrijana do stanja u kojem je nepropusna za plin.

Široko korištena metoda za ubrzavanje zbijanja je uvođenje male količine tvari u smjesu, koja na temperaturi pećnice formira tekući rastvarač za glavnu komponentu. Proizvodnja glinice keramike korištenjem silikata je primjer primjene ove metode; Magnezijum i itrijum silikati se široko koriste u proizvodnji silicijum nitrida.

Procesi grijanja i presovanja stvaraju potpuno zbijenu, fino zrnatu, homogenu strukturu. Sadržaj bočnih i intergranularnih faza obično je sveden na minimum. Značajan izuzetak je namjerno uvođenje čestica sekundarne faze, kao što je cirkonijum, da ojačaju materijal i daju tvrdoću.

Nedostatak intergranularnih faza, posebno onih koje postaju staklaste kada se ohlade, je to što mogu promijeniti svojstva materijala u neželjenom smjeru. Tekuća faza se mora ukloniti tokom procesa zbijanja. Uklanja se tokom kristalizacije intergranularne faze ili prelaskom u čvrsti rastvor; obje metode su korištene u slučaju sialona (materijali na bazi silicijum nitrida koji sadrže silicijum, aluminijum, kiseonik, azot i druge elemente). Bilo je pokušaja da se koriste aditivi za zaptivanje koji ne formiraju tečnu fazu. Primjer takvog aditiva je magnezijev oksid, čija mala količina pomaže u zgušnjavanju aluminijevog oksida koji se koristi u proizvodnji prozirnih sijalica za visokotlačne natrijeve lampe.

Tanke keramičke prevlake koje čvrsto prianjaju na površinu metala i drugih materijala mogu se dobiti raspršivanjem plamenom ili plazma prahom. U ovom slučaju postižu se vrlo visoke temperature i brzine čestica praha. Kinetička energija udarca omekšanih čestica u podlogu dovoljna je da izazove njihovo dalje topljenje i obezbedi prianjanje na podlogu koja ostaje hladna. Temperatura plazme dostiže 15.000°C i više, temperatura plamena je blizu 2500°C.

Da bi se dobio keramički materijal dobrih svojstava, njegova mikrostruktura mora biti fino zrnasta, homogena, bez defekata i reproducibilna. Glavni uvjet za to je proizvodnja odgovarajućih visokokvalitetnih prahova. Za realizaciju ovog cilja istražena su dva pristupa. Prvi je upotreba praha izuzetno finih čestica (veličine 10-100 nm). Međutim, sa takvim puderima je teško raditi, jer njihove čestice imaju tendenciju da se drže zajedno. Drugi pristup je dobijanje sfernih čestica prečnika ~1 μm, koje teže da se rasporede na pravilan i proporcionalan način, što dovodi do formiranja pravilne strukture od zrna. Za implementaciju oba pristupa potrebni su tehnološki uslovi koje je teško postići u tradicionalnim granama keramičke industrije.

Glavna područja trenutne i potencijalne primjene industrijske keramike su mašinstvo, elektrotehnika i elektronika. Dvije primjene u domaćinstvu sa velikom potražnjom na tržištu su feritni keramički magneti koji se koriste u svim televizijskim prijemnicima i video terminalima, te O-prstenovi otporni na habanje (aluminij oksidna keramika) za pumpe za vodu za sisteme centralnog grijanja. Dva primjera u nastavku ilustriraju raznolikost upotrebe keramike i vrste keramičkih materijala koje su razvijene.

Mehanički inžinjering

Interes za keramiku je zasnovan na njihovoj visokoj temperaturnoj čvrstoći i otpornosti na puzanje. Keramika na bazi silicijum nitrida, silicijum karbida i cirkonijum dioksida koristi se u dizel i gasnoturbinskim motorima. Potpuno keramički motor, koji radi na vrlo visokim temperaturama, uspješno je testiran u laboratoriji.

Industrijska keramika se široko koristi pri normalnim temperaturama u aplikacijama koje zahtijevaju da materijal bude tvrd, otporan na habanje i izdržljiv. Keramika od silicijum karbida i aluminijum oksida koristi se za izradu zaptivki pumpi i delova ventila izloženih abrazivnom delovanju suspenzija i tečnosti. Alati sa oštricom od korundske keramike zamijenili su alate od volfram karbida u mnogim područjima obrade metala. Tvrda, izdržljiva sialon keramika od silicijum nitrida razvijena je za specijalizovane primene kao što su brzo rezanje legura nikla i livenog gvožđa, valjanje cevi i rezanje uglja.

Postoji velika potražnja za keramičkim materijalima za filamentne provodnike sa visokim mehaničkim svojstvima. To su elementi opreme tekstilne industrije: vodilice navoja - uši, čahure, prstenovi, ploče. Vijek trajanja je najmanje 1 godinu - 3-5 puta veći od vijeka trajanja sličnih porculanskih proizvoda.

Elementi otporni na habanje rotaciono-centrifugalnih mašina, elementi otporni na habanje ležajeva, radne ploče reznih alata.

elektriku i elektroniku

Keramički materijali se koriste za proizvodnju izolatora za različite namjene. Tanke keramičke pločice od aluminijum oksida se široko koriste kao podloge za montažu mikroprocesora i srodnih komponenti i kola. Keramika od glinice ima dobru dugoročnu električnu i hemijsku stabilnost kada je izložena visokofrekventnim strujama. Dovoljno je izdržljiv da izdrži visoka toplinska i mehanička opterećenja na temperaturama do 250°C, koja mogu proizvesti neki električni uređaji. Keramički izolatori od aluminijum oksida koriste se u klistronima i magnetronima. Odvođenje topline, posebno kod višeslojnih keramičkih uređaja, poboljšano je upotrebom keramike visoke toplinske provodljivosti, kao što su berilijum oksid i aluminijum nitrid.

Tanke izolacijske folije napravljene od keramičkih materijala omogućavaju pohranjivanje velikih električnih naboja u vrlo maloj zapremini. Feroelektrična keramika kao što su barij titanat i stroncij titanat, kao i slični materijali koji sadrže male dodatke oksida kao što su lantan i neodim, uključeni su u ovu kategoriju. Dielektrični keramički materijali, koji omogućavaju minijaturizaciju kondenzatora, igraju važnu ulogu u razvoju poluvodičkih elektronskih uređaja.

Primjena električnog polja na feroelektrične kristale neke vrste dovodi do promjene njihovog oblika i obrnuto. Ovo svojstvo olovnih cirkonat titanata je vrlo vrijedno za uređaje kao što su pretvarači, mjerači naprezanja, akcelerometri, senzori pritiska, mikrofoni, glave za snimanje, sonari i ultrazvučni čistači. Feroelektrični keramički materijali se također koriste kao piroelektrični senzori u termovizijskim uređajima i u elektrooptičkim uređajima, gdje primijenjeno električno polje mijenja optičke karakteristike materijala.

Kao i difuzni reflektori za laserske i druge instalacije, raspršujući i upijajući premazi za sijalice izvora svjetlosti visokog intenziteta.

Magnetni materijali

Feriti koji sadrže barij ili stroncij naširoko se koriste kao jeftin materijal za trajne magnete u raznim uređajima, kao što su električni motori. Velike količine takvih ferita se takođe koriste u video, radio i mikrotalasnoj opremi. Feriti od željeznog oksida s dodacima drugih oksida koriste se u slučajevima kada je potrebna visoka osjetljivost na promjene primijenjenog električnog polja. Mangan-cink feriti se koriste kao materijali za jezgra transformatora, uređaje za podešavanje i magnetne glave za snimanje. Nikl-cink feriti se koriste u mikrotalasnim uređajima. Feriti u prahu čine osnovu mnogih vrsta magnetnih traka za snimanje, magnetnih diskova i ploča koje se koriste za pohranjivanje informacija.

Biokeramika

Upotreba keramičkih nadomjestaka za dijelove ljudskog tijela u stalnom je porastu posljednjih decenija. Za protetiku kuka i zuba koristi se čista (99,9%) aluminijska keramika. Posebno pripremljena porozna keramika od aluminijum oksida može se kombinovati sa živim tkivom. Keramika kao što je kalcijum hidroksifosfat otporna je na biorazgradnju i kompatibilna je sa koštanim tkivom. Ortopedski i zubni implantati koriste se za rekonstrukciju kostiju u slučajevima djelomičnog gubitka koštane mase uslijed ozljede ili bolesti. Keramika natrijum i kalcijum fosfat se polako razgrađuje i resorbuje kroz normalne biohemijske procese u telu sve dok ne ostane samo prirodna kost.

Oklop

Vrlo čvrste i izdržljive keramičke ploče i ploče napravljene od aluminijum oksida, bor karbida ili silicijum nitrida apsorbuju većinu energije udara iz projektila velike brzine kao što je metak. Keramičke ploče se postavljaju na podlogu od aluminijuma ili drugog laganog, fleksibilnog materijala. Keramičke oklopne ploče i ploče koriste se za zaštitu ljudskog tijela, kao i vojnih zrakoplova i helikoptera.

Materijali za prozore

Kristalna keramika je jača i otpornija na vatru od običnog stakla. Keramički materijali za prozore od aluminijum oksida koriste se u okruženjima sa visokim temperaturama i visokim mehaničkim opterećenjem, na primer kao sijalice za natrijumske lampe visokog pritiska. „Naočale“ za satove bez ogrebotina napravljene su od prozirnih monokristala aluminijum oksida. Monokristalni aluminijum oksid koji sadrži razne nečistoće je takođe laserski materijal.

Nuklearne energije

U nuklearnim reaktorima umjesto metala koristi se keramika. Pelete goriva od uran-dioksida koriste se u reaktorima čije su radne temperature previsoke za metalni uranijum. Odstojnici za diskove od aluminijskog oksida postavljeni su između bloka goriva i dna metalne posude kako bi djelovali kao toplinski izolator. Sistem upravljanja reaktorom mora uključivati ​​apsorbere neutrona kao što je bor, tako da mnogi takvi sistemi koriste bor karbid.

Senzori i aktuatori

Konstantno raste broj aplikacija u kojima je potrebno praćenje sadržaja zagađujućih gasova u vazduhu i drugim gasnim mešavinama. Sistemi za praćenje moraju osigurati kontinuiran protok podataka o koncentracijama svih zagađujućih gasova. U tu svrhu koriste se keramički plinski senzori. Obično se izrađuju od poluvodičke oksidne keramike kao što je titanov dioksid, kalaj oksid ili cink oksid. Takvi senzori mogu otkriti niske koncentracije plinova kao što su ugljični monoksid, kisik, sumporovodik i dušikovi oksidi i aktivirati sisteme za kontrolu.

metalurgija

Tiglice, dozatori, osovine, klipovi, kalupi, precizna oprema za livenje i štancanje metala i legura, posude za savijanje stakla, čaše za kontinuirano livenje čelika.

Industrija stakla

Mlaznice za izlivanje čelika za kontinuirano livenje čelika su sa čvrstim dnom ili otvorene, sa dva ili više bočnih ulaznih otvora.

U odbrambenoj industriji

Strateški značaj u proizvodnji radiotransparentnih prozora i prozora, nosnih umetaka za rakete sistema PVO i protivraketne odbrane, radio-transparentnih oklopa za rakete, vazdušnih kolektora od kvarca i keramičke keramike.

Hemijska industrija

Odstojnici, malteri, tučak Termo zaštitni elementi za peći, impulsne instalacije, izolacioni elementi toplotnih instalacija visokog intenziteta, ispusne komore generatora visokog intenziteta.

Građevinski sektor

Pa, ovdje, bez keramike, ne bi bilo ni pola ogromne liste građevinskog materijala od kojeg se grade naše zgrade!

"Keramika" i "keramika" - ova dva koncepta često kombinuju oni koji nisu duboko ušli u pitanje izgradnje, popravke i odabira posuđa. Ali ako počnete da shvatate ovo pitanje, ispostaviće se da dve gore navedene reči imaju potpuno različita značenja.

Hajde da shvatimo šta je "keramika" i kako se ova reč razlikuje od keramike. Saznat ćemo i područja primjene takvog materijala u modernom svijetu.

Šta je "keramika"?

Mnogi ljudi kažu "keramika", što znači građevinski materijal koji se zove keramika. Ali ovo je greška, jer je posljednji izraz nastao upravo iz "keramike".

A ova riječ je grčkog porijekla, u prijevodu na ruski zvuči kao "lončarska četvrt", ovo je naziv jedne od četvrti drevne Atine, koja se nalazi u sjeverozapadnom dijelu grada i podijeljena je na dva dijela zidom . U dijelu koji se nalazio izvan glavnog grada Grčke sahranjeni su poginuli vojnici.

Ali u gradu su živjeli grnčarski majstori koji su od pečene gline izrađivali razne kuhinjske i ukrasne posude, poznate po kvaliteti i raznovrsnosti izvođenja.

Šta je "keramika"?

Keramika je prirodni materijal (glina) koji se može termički obrađivati, odnosno peći na vatri, zbog čega dobiva snagu i niz drugih pozitivnih svojstava koja su uspjela pridobiti naklonost ljudi.

Od ovog materijala izrađuju se razni predmeti za domaćinstvo: posuđe, nakit, građevinski materijali općenito, opseg primjene keramičkih proizvoda je vrlo širok.

Dakle, saznali smo šta su "keramika" i "keramika". Dalje, pokušajmo razumjeti sorte potonjeg, budući da je keramika osnova mnogih materijala, ovisno o veličini zrna, sastavu i načinu proizvodnje, keramika se dijeli na značajan broj vrsta.

Najpopularnije su zemljano posuđe, porculan, poluporculan, majolika, grnčarija i topla keramika, koji su svoju primenu našli u raznim oblastima, uključujući i građevinarstvo.

S razvojem tehnološkog napretka, raznolikost građevinskih materijala iznenađuje svojom širinom i kombinacijom korisnih kvaliteta. Ali postoje i materijali za gradnju, čija je starost gotovo drevna, ali u modernoj obradi dobivaju novi život i ogromnu popularnost među programerima. Ovaj materijal je keramika koja zadržava toplinu.

Nova vrsta cigle

Svi znaju dobru staru ciglu, od koje su zidani zidovi i ograde u posljednjem vijeku, pa i sada. Ovaj građevinski materijal ima niz nedostataka, od kojih je jedan stupanj toplinske zaštite zgrada od takvog građevinskog materijala zahtijevaju obaveznu izolaciju kako bi se postiglo optimalno očuvanje topline u kući.

Druga stvar je glinena cigla ili, drugim riječima, termo keramika, koja ima odlične tehničke karakteristike: visok stupanj zvučne izolacije, očuvanja topline, izdržljivosti i čvrstoće. Osim toga, ovaj materijal je otporan na vlagu, zahvaljujući pečenju keramike i premazivanju njome posebnim rastvorom.

Još jedna prednost je ekonomičnost: smanjuje se vrijeme potrebno za završetak radova, a volumen maltera je smanjen za oko pet puta, u usporedbi s polaganjem konvencionalne cigle.

Keramičke pločice

Još jedan nezamjenjiv keramički materijal u građevinarstvu i renoviranju su keramičke pločice, bez kojih je nemoguće zamisliti kupaonicu, toalet ili kuhinju.

Takve pločice su proizvodi koji se izrađuju od mješavine različitih vrsta gline, uz dodatak drugih prirodnih komponenti, presovani i pečeni na visokim temperaturama.

Rezultat je vatrootporan, higijenski, estetski materijal za popravke. Osim toga, keramičke pločice su često otporne na mraz (uz dodatak određenih komponenti) i koriste se za završnu obradu fasada zgrada, oblaganje podova i zidova, završnu obradu bazena, postolja i kamina.

Danas sve više programera i običnih vlasnika nekretnina želi kupiti takve pločice.

"Jade-Ceramics" je dobra opcija za kupovinu takvog građevinskog materijala, jer je ovaj proizvođač keramičkih pločica, kao i dekorativnih elemenata od raznih prirodnih materijala, jedan od prvih pet u Ruskoj Federaciji u proizvodnji keramičkih pločica.

Firma Jade-Ceramics nudi širok izbor proizvoda za građevinarstvo i završnu obradu, izrađenih od prirodnih, ekološki prihvatljivih i visokokvalitetnih materijala u cilju očuvanja zdravlja i dobrog raspoloženja svojih kupaca.

Proizvodnja ima vodeću opremu evropskih inženjerskih kompanija.

U ovom članku pokušali smo ukratko i jasno progovoriti o tome što je "keramika", "keramika", vrste keramike, kao i vrste njihove upotrebe u ljudskom životu.

U istoriji čovječanstva postoji mnogo materijala koji su pratili ljude gotovo od samog početka civilizacije. Prvo vam padne na pamet drvo, ali ne zaboravite na keramiku – pečenu glinu, od koje se od pamtivijeka izrađuje posuđe.

Ovaj materijal ima dovoljno pozitivnih kvaliteta: keramika je izdržljiva, otporna na kemijske i visoke temperature, potpuno je ekološki sigurna, a izgledom je sve u redu. Osim toga, pločice ne trunu i ne postaju prekrivene gljivicama, što im omogućava da se uspješno koriste za završnu obradu najrazličitijih tehnoloških prostorija i kupaonica.

Općenito, keramika je posuđe ili druge stvari izrađene od gline (sa ili bez mineralnih dodataka), koje se dobivaju kalupljenjem i naknadnim pečenjem na visokim temperaturama. Da bi izgled ovakvih proizvoda bio ljepši, glaziraju se.

Koji materijali se mogu koristiti u proizvodnji?

Već smo rekli da se glina uglavnom koristi u ove svrhe, ali postoje izuzeci. Dakle, za keramiku se mogu koristiti sljedeći materijali:

• Plastična baza. Ovo je samo glina ili kaolin (stijena koja se sastoji od kaolinita).
• Materijali koji smanjuju slijeganje tokom pečenja omogućavaju proizvodu da zadrži svoj oblik. Korišteni materijal je visokokvalitetni kvarcni pijesak, nekvalitetni porculan (lomljeni), šamot.
• Stene koje pri sinterovanju proizvode gustu staklastu masu. Feldspat i pegmatit su idealni.
• Glaze. Mogu se koristiti kako materijali iz prirodnih sirovina, tako i brojni analozi dobiveni kemijskom sintezom.

Klasifikacija

Tako smo saznali da je keramika posebno obrađena glina. Čimbenici koji određuju potrošačke kvalitete proizvoda uključuju vrstu keramike i način njenog ukrašavanja ili oblikovanja.

Postoji fina keramika (fino zrno na lomljenoj krhoti) i krupna keramika (krupno zrno). Od finih sorti, svima je poznat porculan, poluporculan, kao i zemljano posuđe, pločice od kojih se nalaze gotovo u svakom kupatilu. Prema tome, gruba keramika (fotografiju ćete pronaći u članku) su grnčarske posude. Ovo kod nas nije baš uobičajena stvar, ali je poznata od davnina.

Svojstva različitih vrsta keramike

Posebnost porculana je njegova tanka, gusta i bijela sitnozrnasta krhotina. Materijal vrlo slabo upija vlagu (do 0,2%). Vrijedne vaze ili šolje (veoma tanke) mogu se podići na svjetlost. Zbog tehnologije pečenja, rubovi bočne strane (obično dno) nisu prekriveni glazurom. Za proizvodnju se uglavnom koristi kaolin i

Poluporculan je srednja opcija između gore opisanog porculana i zemljanog posuđa. Nešto grublje, upijanje vode od 3 do 5%, najčešće se koristi u proizvodnji kućnog posuđa.

Što se tiče samog zemljanog posuđa, odlikuje ga gusta porozna krhotina, koja u otpadu ima blago žućkastu nijansu. Sposobnost upijanja vode je visoka, u rasponu od 9-12%. Upravo zbog toga, kao i zbog velike poroznosti, svi keramički proizvodi ove vrste moraju biti prekriveni slojem tanke glazure.

Budući da je staklo koje se koristi vrlo nestabilno na toplinske utjecaje, ova vrsta keramike se koristi isključivo u proizvodnji jeftinog posuđa za svakodnevnu upotrebu, kao i za kućne posude. Za proizvodnju koriste glinu niske kvalitete, kredu i kvarcni pijesak. Keramička tehnologija ovog tipa također omogućava korištenje (kao podloge) slomljenog porculana. Naravno, prije početka proizvodnje se drobi i fino melje.

Majolika je vrlo atraktivan keramički proizvod. Cijena za to je oko hiljadu rubalja za prosječnu vazu. Posebnost je da je krhotina vrlo porozna i može apsorbirati do 15% vlage. Unatoč tome, proizvodi se odlikuju tankim, sjajnim površinama i imaju malu debljinu stijenki. Potonje je zbog činjenice da se majolika proizvodi tehnologijom lijevanja. U pravilu su proizvodi ukrašeni glazurom, a često se nalaze i ukrasni reljefi. U proizvodnji ove vrste keramike koriste se bijele pečuće gline, kvarcni pijesak, kreda i fluks.

Grnčarska keramika (čije su fotografije u članku). Odlikuje ga krhotina specifične crveno-smeđe boje (crveno-gorena glina) i vrlo visoke poroznosti. Koeficijent apsorpcije vlage - do 18%. Za bojenje se koriste posebne glinene boje, engobe. Kako bi ih zaštitili od vlage, gornji dio proizvoda prekriven je tankim slojem bezbojne glazure. Što se tiče opsega upotrebe, asortiman je predstavljen ne samo ukrasnim loncima, već i prilično praktičnim priborom za domaćinstvo.

Osim toga, topla keramika spada u ovu kategoriju. Ovo je naziv za cigle napravljene od grubo pečene gline. U proizvodnji ove vrste keramike koriste se posebni reagensi za pjenjenje, koji naglo povećavaju poroznost materijala, a samim tim i njegove termoizolacijske kvalitete postaju mnogo bolje.

Kakav je proces proizvodnje?

Sama proizvodnja keramike lako se može podijeliti u sljedećih nekoliko faza:

• Ekstrakcija i odgovarajuća priprema sirovina.
• Kalupljenje, nanošenje ukrasnih šara ili pravljenje funkcionalnih rupa.
• Livenje, polusuho štancanje.
• Montaža, prvo sušenje.
• Visokotemperaturna obrada.
• Glazura.
• Ponovljena paljba.
• Dekorativni tretman (topla keramika i analozi ne trebaju).

Pokazatelji kvalitete gotovog proizvoda određuju se karakteristikama izgleda, potpunom usklađenošću s funkcionalnom namjenom, kao i izdržljivošću.

Tehnologija proizvodnje

Razgovarali smo o glavnim fazama proizvodnje, pa sada razgovarajmo o svakoj od njih zasebno. Za pripremu početne keramičke mase izvode se sljedeće tehnološke radnje: sirovine se temeljno čiste od stranih mineralnih i organskih nečistoća, usitnjavaju i melju. Nakon toga dolazi na red miješanje i dodavanje raznih aditiva.

Oblikovanje proizvoda

Kalupljenje se izvodi od tečnih ili plastičnih keramičkih masa. Plastični kalup ima niz prednosti. Prije svega, to se izražava u činjenici da se proizvodi mogu izraditi gotovo bilo kojeg oblika i veličine. Osim toga, čak i najjednostavnija i tehnološki najnaprednija oprema može se prilagoditi za njihovu proizvodnju.

Što se tiče livenja, za to se koristi masa sa sadržajem vlage od 34-36%. Sipanje se vrši u gipsane kalupe. Ovo je nezamjenjiva metoda za proizvodnju zaista složenih keramičkih proizvoda, čiji oblik fizički ne dopušta korištenje drugih metoda oblikovanja. Tako se prave i pločice. Keramika za to nije napravljena od najboljih vrsta gline (ispod zahtjeva), ali debljina gotovih proizvoda treba biti što ujednačenija.

Lijevanje može biti ručno ili potpuno automatizirano. Nakon početnog sušenja proizvodi se vade iz kalupa, nakon čega se lijepe različiti dekorativni i funkcionalni elementi, za čije se pričvršćivanje koristi posebno ljepilo. U prošlosti se za ovu svrhu koristilo glineno tijesto, ali ono nije davalo veliku čvrstoću.

Sušenje

Sušenje je najkritičnija faza, jer i mehanička čvrstoća proizvoda i njegove dekorativne karakteristike ovise o ispravnosti njegove implementacije. Naravno, od izuzetne je važnosti pravilna distribucija glazure, od čega zavisi otpornost proizvoda na vodu i hemijske agense. Sušenje je preduvjet za proizvodnju keramike. Za to se koriste transportne, radijacijske i komorne sušare. Temperatura tokom cijelog procesa ne smije prelaziti 70-90 °C.

Jedini izuzetak su pločice. Keramika je u ovom slučaju vrlo debela, pa je u nekim slučajevima moguće kratkotrajno koristiti uslove visoke temperature.

Burning

Druga najvažnija tehnološka faza je pečenje keramike. Cilj je oblikovati komadić sa tačno određenim fizičkim i hemijskim svojstvima, fiksirajući sastav boje i glazuru na površini. Pečenje je važno jer se tokom njegovog odvijanja dešavaju mnogi fizički i hemijski procesi koji određuju glavne potrošačke kvalitete proizvoda. Pečenje se obično izvodi u dvije faze, ali ako je nanesena boja na površinu glazure, izvodi se takozvano muffle pečenje (treća faza).

Prva faza se izvodi na temperaturama od 900 do 1250°C (u zavisnosti od vrste i kvaliteta keramike). Druga faza zahtijeva temperaturni raspon od 1020 do 1410 °C. Posljednja vrijednost se koristi isključivo za porculan. Ostala keramika se retko peče na ovaj način, jer je rizik od pucanja visok. Ako govorimo o prosječnoj crvenoj glini, onda se proizvodi napravljeni od nje često "spaljuju" jednom, na temperaturi ne višoj od 960-1020 stepeni Celzijusa.

Za pečenje se mogu koristiti dvije vrste keramičkih peći: periodične (peći) i kontinuirane. Postoji mnogo varijanti potonjih, ali najčešći su tunelski i valjkasti.

O raznim nedostacima

Specifičnost proizvodnje keramičkih proizvoda je u tome što se u različitim fazama proizvodnje može pojaviti veliki broj raznih nedostataka. Može doći do oštećenja krhotine, glazure ili ukrasnog premaza. Što se tiče nedostataka krhotina, oni se najčešće javljaju u fazi primarnog oblikovanja i početnog sušenja.

Neki fabrički nedostaci se pojavljuju gotovo odmah, dok se mrlje ili nešto slično pojavljuju tek nakon pečenja. Zbog “kapricioznosti” finalnog proizvoda, postoji zahtjev za striktno kontrolisanje čistoće svih alata koji se koriste u proizvodnji.

Opis osnovnih pojmova

Glazura je posebna talina koja se nanosi na površinu gotovog proizvoda. Njihova debljina je 0,12–0,40 mm. Namjena glazura je prilično raznolika. Prvo, površina pločica ili posuđa prekrivena je gustim ukrasnim slojem, koji ne samo da doprinosi ugodnom izgledu, već i značajno povećava mehaničku čvrstoću. Osim toga, premaz pruža pouzdanu zaštitu od fizičkih i kemijskih utjecaja, što je posebno važno za kućno posuđe.

Dekoracija se odnosi na nanošenje ukrasnih boja ili uzoraka. Često se kovrčave marke koriste u uvjetima, uz pomoć kojih se koristi masovna proizvodnja sličnih proizvoda. Za nanošenje šare na rubove posude koristi se valjak za pečate. U skladu s tim, završne operacije se sastoje od otklanjanja manjih nedostataka i brušenja nogu i rubova.

Neke informacije o glazurama i bojama

Glazure se dijele na prozirne i neprozirne vrste, mogu biti obojene ili potpuno bezbojne. Keramičke boje se koriste za ukrašavanje gotovo svih vrsta proizvoda od pečene gline. Baziraju se ili na metalima ili na njihovim oksidima. Kada se zagreju, formiraju stabilna jedinjenja koja su ne samo lepa, već i veoma izdržljiva. Takva keramika, čije su recenzije uvijek odlične, dugo je bila ukras u mnogim bogatim domovima.

Boje se dijele prema načinu nanošenja: ili na sloj glazure, ili ispod njega. Kao što možete razumjeti, u potonjem slučaju kompozicija za bojenje se nanosi direktno na krhotinu. Tek tada se prekriva slojem glazure, a proizvod se peče u pećnici. Ako se sastav nanese direktno na sloj glazure, fiksira se na temperaturi od najmanje 600-850 °C.

Što se tiče pomoćnih materijala, oni se koriste za izradu kalupa za pečenje i livenje.

Informacije o proizvodnji kalupa za livenje

Za izradu dovoljno jakih i kvalitetnih oblika koristi se gips za oblikovanje. Proizvodi se finim mljevenjem praha poluvodenog kalcijum sulfat hidrata. Posebnost ovog gipsa je da kada se pomiješa s vodom treba se pretvoriti u prilično plastično i elastično tijesto. Ali najvažnije je da se ova kompozicija mora postaviti u točno određenom vremenskom okviru, što jamči zaista visokokvalitetno pucanje. Ako iz nekog razloga nema gipsa, može se koristiti karborund. Dozvoljena je upotreba drugih vatrootpornih materijala.

Ovo je vrsta materijala bez koje je nemoguće zamisliti jednu kuhinju ili kupatilo. Međutim, postoji još jedna njegova raznolikost, proizvodi od kojih mogu biti pravi ukras za svaki dom.

Umjetnička keramika

“Umjetnički” se odnosi na proizvode ukrašene posebno finim reljefom ili štukaturom. Naravno, praktički nema drugih razlika od obične keramike, ali postoje mnoge suptilnosti u tehnologiji proizvodnje. O njima ćemo sada.

Početna priprema sirovina

Kao što razumijete, umjetnička keramika se ne razlikuje mnogo od svojih "kućnih" parnjaka, ali pri njihovoj izradi morate biti zahtjevniji u odabiru sirovina. Sve je isto kao u prethodnom slučaju, ali se sve operacije izvode suptilnije. Osim toga, treba koristiti samo fino mljeveni kaolin (prečnik čestica manji od 2 mikrona).

Šta ovo daje? Ovaj pristup omogućava dobivanje mnogo više plastične mase, a također barem udvostručuje snagu sušenih proizvoda. Osim toga, treba uzeti samo male, jer dramatično smanjuju taloženje gotovog proizvoda, što je izuzetno važno za umjetničku keramiku.

Sušenje umjetničke keramike

Kao što smo već naveli u prvom dijelu članka, sušenje je jedna od najvažnijih faza. Ako govorimo o umjetničkoj keramici, onda ova izjava postaje još relevantnija. Treba znati da se pojave skupljanja pri pečenju tankih proizvoda javljaju neravnomjerno, što može dovesti do velikih problema, uključujući i oštećenje cijelog proizvoda. Stoga je izuzetno važno odabrati pravi način grijanja kako se umjetnička keramika ne bi pretvorila u hrpu krhotina.

Ako su proizvodi ravni, preporučuje se da ih sušite isključivo u kalupima. Prvo se lagano osuše dok buduća keramika ne dobije potrebnu gustoću, a tek nakon toga se može ukloniti i osušiti do sadržaja vlage od 1-2,5%.

Za masovno izvođenje ovog procesa koriste se posebne transportne sušare. U posebno teškim slučajevima, sušenje se provodi u uređajima koji rade periodično. To se radi kako se tanka keramika ne bi osušila i ne popucala. Vrijeme sušenja je od 30 minuta do tri sata.

Dakle, saznali ste šta je keramika. Ovo je jedan od najstarijih materijala koje je čovječanstvo ikada proizvelo. Unatoč svojoj starini, keramika je do danas veoma tražena.