¿De qué sustancia está compuesta la cerámica? Cerámica, sus tipos y aplicaciones. Nuevo diccionario explicativo y formativo de palabras de la lengua rusa, T. F. Efremova

La cerámica es uno de los materiales más antiguos utilizados para la elaboración de platos y otros productos. Tiene una serie de propiedades positivas: resistencia, resistencia al calor, seguridad ambiental y química. Los productos elaborados con él tienen un alto potencial estético, lo que determina su uso generalizado;

Las cerámicas son productos elaborados a partir de arcilla (o sustancias arcillosas) con o sin aditivos minerales, obtenidos mediante moldeo y posterior cocción. Para mejorar las propiedades estéticas del consumidor, las cerámicas se recubren con esmalte.

Los materiales utilizados en la producción de cerámica se suelen dividir en materiales plásticos: arcillas (rocas poliminerales formadas por caolinitas, sosa, óxidos de silicio, feldespato, hierro, etc.); caolín (roca monomineral compuesta de caolinita); materiales de apoyo: reducen la contracción durante el secado y la cocción: arena de cuarzo, alúmina, porcelana y loza rota, arcilla refractaria; fundentes: reducen la temperatura de sinterización y crean una fase vítrea (feldespato y pegmatita); Materiales para vidriado.

Los factores que determinan las propiedades de consumo y la calidad de los artículos cerámicos para el hogar son los mismos que los de los productos de vidrio: el tipo de cerámica, el método de moldeado y el tipo de decoración.

Según la estructura se distingue entre cerámica fina (fragmentos vítreos o de grano fino) y cerámica gruesa (fragmentos de grano grueso). Los principales tipos de cerámica fina son: porcelana, semiporcelana, loza, mayólica y cerámica tosca.

Porcelana: tiene un fragmento denso sinterizado de color blanco (a veces con un tinte azulado) con baja absorción de agua (hasta 0,2%), cuando se golpea produce un sonido melódico alto y puede ser translúcido en capas delgadas. Debido a la cocción en pareja de los productos, el borde lateral o la base del producto no se cubre con esmalte.

Hay porcelana dura y blanda. La porcelana dura se utiliza para la producción de vajillas y artículos de mesa para té y café para el uso diario. La porcelana blanda puede ser: galleta (no cubierta con esmalte, utilizada para la producción de productos artísticos y decorativos), hueso (la harina de huesos se introduce en la composición, externamente se parece al mármol blanco, se caracteriza por una alta blancura y transparencia, utilizada para la producción de vajillas para té y café para un surtido festivo ), feldespático (“de paredes delgadas”, similar en propiedades y propósito al hueso, pero su color blanco tiene un tinte azulado); de baja temperatura (“fritado”: ​​resistente al calor, mecánicamente fuerte, generalmente cubierto con esmaltes de colores, en el extranjero es uno de los principales tipos de cerámica para la producción de vajillas cotidianas).

Las materias primas para la producción de porcelana son caolín, arena, feldespato y otros aditivos.

La semiporcelana en sus propiedades ocupa una posición intermedia entre la porcelana y la loza, su fragmento es blanco, la absorción de agua es del 3 al 5% y se utiliza en la producción de utensilios domésticos.

La loza tiene un fragmento blanco con un tinte amarillento, la porosidad del fragmento es del 9-12%. Debido a su alta porosidad, los productos de barro están completamente cubiertos con un esmalte incoloro. El esmalte tiene baja resistencia al calor, por lo que este tipo de cerámica se utiliza en la producción de vajillas de uso diario. Se produce a partir de arcillas blancas con la adición de tiza y arena de cuarzo.

La mayólica tiene un fragmento poroso (la absorción de agua es de aproximadamente el 15%), los productos tienen una superficie lisa, alto brillo, un espesor de pared pequeño (que se determina mediante el método de moldeo - fundición), están cubiertos con esmaltes de colores, pueden tener elementos decorativos. decoraciones en relieve. Para la producción de mayólica se utilizan arcillas de cocción blanca (mayólica de loza) o arcillas de combustión roja (mayólica de cerámica), fundente, tiza y arena de cuarzo.

Cerámica: el fragmento tiene un color marrón rojizo (se utilizan arcillas rojas), alta porosidad (absorción de agua hasta 18%). Los productos se pueden cubrir con esmaltes incoloros o pintar con pinturas de arcilla de colores: engobes. El surtido incluye utensilios de cocina y domésticos (ollas para asar, jarras de leche) y artículos de decoración.

El proceso de producción de artículos cerámicos para el hogar de forma simplificada se puede representar mediante las siguientes etapas: preparación de materias primas; obtención de masa cerámica; moldeado de productos; secado y alisado; incendio; acristalamiento; decoración.

Los principales métodos de moldeo de productos cerámicos son: método de moldeo de plástico; fundición, prensado semiseco.

Al moldear productos mediante el método plástico, se utiliza masa cerámica con un contenido de humedad del 22-24%, la formación se realiza en máquinas automáticas o semiautomáticas. Con este método, la masa cerámica se coloca en el fondo del molde y se extiende con una plantilla; se forma un producto en el espacio entre el molde y la plantilla; Este método se utiliza para producir productos a partir de porcelana dura, loza y cerámica.

El método de fundición implica el uso de masa cerámica (barbotina) con un contenido de humedad del 32-36% (consistencia cremosa), que se vierte en moldes porosos de yeso o cloruro de polivinilo. Este método se utiliza para producir productos de porcelana blanda (excepto frita), porcelana dura (productos de forma compleja) y mayólica.

Para productos planos de forma sencilla se utiliza el método de prensado semiseco. La masa cerámica tiene una humedad residual del 2-3%; el prensado se realiza en moldes metálicos. Este método se utiliza en la producción de productos de loza, semiporcelana y porcelana de baja temperatura. Las ventajas de este método son un aumento de la velocidad de producción y una reducción de los costes energéticos (se excluyen los procesos de secado y alisado), pero se utiliza para un número limitado de tipos de productos: platos pequeños, platillos, etc.

La cerámica finalmente se forma durante el proceso de cocción. Hay dos tipos de cocción: tibia y vertida. La cocción en horno precede al glaseado, lo que da como resultado un fragmento resistente al remojo. La cocción con agua se realiza después del esmaltado para formar la estructura del esmalte.

Al decorar artículos domésticos de cerámica, se utilizan varios métodos: pintura, decoraciones en forma de rayas, estarcido, serigrafía, calcomanías. Los tipos específicos de decoración de artículos cerámicos para el hogar incluyen los siguientes:

Recubrimiento: cubrir la superficie de un producto con pinturas (distinga entre continua; parcial; con limpieza; con limpieza y acabado; hacia abajo y hacia arriba) utilizando un aerógrafo, una plantilla, plantillas especiales;

Sello: un pequeño patrón de superficie de un color aplicado con pinturas y preparaciones de oro usando sellos de goma o cintas; se suele utilizar en combinación con otros tipos de joyas;

La impresión es un dibujo de contorno formado por puntos, rayas, trazos (la tinta de la impresión se transfiere al producto, o primero al papel de seda y luego al producto); dibujos monocromáticos, pueden ser vidriados o vidriados, complementados con pintura (con dibujo adicional), plantilla;

Fotografía sobre cerámica: utilizada para productos decorativos (de regalo);

Decoraciones con veladuras decorativas: coloreadas, fluidas, cristalinas, mate, encaje, lustre, craqueladas.

Decoraciones cortadas en relieve: cenefa calada, borde recortado, cenefa en relieve (y sus combinaciones); relieves decorativos;

Decoraciones adicionales con pinturas y preparaciones de oro: revestimiento - revestimiento continuo de un elemento del producto; moteado: un boceto parcial (borracho) que enfatiza los elementos individuales del producto.

Todos los dibujos, según la naturaleza de su ubicación en el producto, se dividen en dibujos laterales; sólido; ramo (hasta tres esculturas); extendiendo un gran ramo; medallón (una imagen enmarcada en forma de círculo, óvalo, polígono); arabesco (patrón ornamental del lado estrecho).

Las decoraciones pueden ser vidriadas o vidriadas. La mayoría de los tipos de decoraciones de películas superficiales se pueden cocer.

Las cerámicas industriales son productos obtenidos por sinterización de materiales inorgánicos, no metálicos y que tienen aplicaciones industriales o técnicas. Los componentes de estos materiales suelen ser sustancias con un alto punto de fusión o reblandecimiento.

La cerámica industrial está compuesta por un gran grupo de materiales que tienen usos especiales distintos al doméstico o decorativo. Como regla general, no incluye vidrio, esmaltes, materiales de construcción y algunos cementos y refractarios.

La cerámica se produce calentando productos formados a partir de polvo compactado a alta temperatura. Para los materiales tradicionales, el polvo suele ser una mezcla de arcilla y otros minerales naturales. El proceso de producción es esencialmente el mismo para todos los tipos de cerámica industrial. Normalmente, un polvo fino (tamaño de partícula de aproximadamente 1 micra), obtenido mediante molienda o a partir de soluciones mediante precipitación química, pulverización o liofilización, se toma y se compacta mediante presión en un molde, normalmente de carburo de Tsung o de acero. Se puede agregar un poco de aglutinante orgánico (como cera) al polvo para darle resistencia al compacto y capacidad para conservar su forma. Posteriormente, durante la cocción, el paquete se quema. La forma de la pieza de trabajo puede entonces cambiarse mediante corte, taladrado u otra forma de mecanizado.

Se puede lograr una mayor uniformidad en el envasado de polvo utilizando presión líquida para compactarlo en una forma de caucho o plástico flexible. De esta manera se pueden obtener grandes trozos de pólvora. La adición de una cantidad significativa de plastificante (hasta un 50 %) al polvo hace que la mezcla sea lo suficientemente plástica, de modo que a temperaturas moderadas (de 50 a 200 °C) se puede prensar o moldear por inyección bajo presión. El método de moldeo por inyección es muy adecuado para la producción rápida de productos pequeños con formas complejas.

Las suspensiones de polvos en agua o barbotinas, que tienen baja viscosidad pero que contienen grandes volúmenes de materiales sólidos, se preparan fácilmente añadiendo una pequeña cantidad de un tensioactivo (desfloculante o dispersante). El agua fluye hacia las paredes porosas del molde y la pieza de trabajo permanece en su interior en forma de un polvo húmedo pero bien compactado. Este método se utiliza mucho en la producción de vajillas. También se utiliza para fabricar álabes de turbinas a partir de polvos de nitruro de silicio o carburo de silicio.

Todos los procesos descritos anteriormente producen un polvo compactado y moldeado (producto en blanco). Luego, las partículas compactadas se sinterizan calentándolas, normalmente en un horno eléctrico, para formar un producto sólido. A altas temperaturas (de 1000 a 1700 ° C), las partículas de materiales sólidos se pegan entre sí como partículas de miel a temperatura ambiente. El tiempo de procesamiento varía desde varios minutos hasta varias horas. La sinterización de partículas conduce a la formación de un producto más denso y el volumen del producto puede disminuir en un 20%.

La compactación se puede acelerar utilizando temperaturas más altas y partículas más pequeñas del mismo tamaño. También se puede mejorar aplicando presión mientras se calienta. Este método se utiliza cuando se requiere la máxima resistencia. Normalmente, dependiendo de la temperatura, que puede alcanzar los 2000 ° C o más, se utilizan moldes y punzones de grafito o aleaciones de níquel. Se puede utilizar un gas inerte, como argón o nitrógeno, para transferir presión al polvo. En este caso, el polvo suele estar encerrado en una fina capa de vidrio, que se ablanda a la temperatura de prensado, o se precalienta hasta un estado en el que es impermeable al gas.

Un método ampliamente utilizado para acelerar la compactación es introducir una pequeña cantidad de una sustancia en la mezcla, que forma un solvente líquido para el componente principal a la temperatura del horno. La producción de cerámicas de alúmina utilizando silicatos es un ejemplo de aplicación de este método; Los silicatos de magnesio e itrio se utilizan ampliamente en la producción de nitruro de silicio.

Los procesos de calentamiento y prensado crean una estructura homogénea, de grano fino y completamente compactada. El contenido de fases laterales e intergranulares suele reducirse al mínimo. Una excepción notable es la introducción deliberada de partículas de fase secundaria, como circonia, para fortalecer el material e impartir dureza.

La desventaja de las fases intergranulares, especialmente aquellas que se vuelven vítreas cuando se enfrían, es que pueden cambiar las propiedades del material en una dirección no deseada. La fase líquida debe eliminarse durante el proceso de compactación. Se elimina durante la cristalización de la fase intergranular o por transición a una solución sólida; Ambos métodos se han utilizado en el caso de los sialones (materiales a base de nitruro de silicio que contienen silicio, aluminio, oxígeno, nitrógeno y otros elementos). Ha habido intentos de utilizar aditivos sellantes que no formen una fase líquida. Un ejemplo de dicho aditivo es el óxido de magnesio, una pequeña cantidad del cual ayuda a espesar el óxido de aluminio utilizado en la producción de bombillas transparentes para lámparas de sodio de alta presión.

Se pueden obtener revestimientos cerámicos finos que se adhieren firmemente a la superficie de metales y otros materiales mediante pulverización de polvo con llama o plasma. En este caso se consiguen temperaturas y velocidades muy altas de las partículas de polvo. La energía cinética de las partículas reblandecidas que golpean el sustrato es suficiente para provocar su posterior fusión y asegurar la adhesión al sustrato, que permanece frío. La temperatura del plasma alcanza los 15.000° C y más, la temperatura de la llama se acerca a los 2500° C.

Para obtener un material cerámico con buenas propiedades, su microestructura debe ser de grano fino, homogénea, libre de defectos y reproducible. La condición principal para ello es la producción de polvos adecuados de alta calidad. Para lograr este objetivo, se exploraron dos enfoques. La primera es utilizar polvos de partículas extremadamente finas (de 10 a 100 nm de tamaño). Sin embargo, es difícil trabajar con tales polvos, porque sus partículas tienden a pegarse. El segundo enfoque es obtener partículas esféricas con un diámetro de ~1 μm, que tienden a organizarse de manera regular y proporcionada, lo que conduce a la formación de una estructura regular por parte de los granos. Para implementar ambos enfoques se requieren condiciones tecnológicas difíciles de alcanzar en ramas tradicionales de la industria cerámica.

Las principales áreas de aplicación actuales y potenciales de la cerámica industrial son la ingeniería mecánica, la ingeniería eléctrica y la electrónica. Dos aplicaciones domésticas con una fuerte demanda en el mercado son los imanes cerámicos ferríticos utilizados en todos los receptores de televisión y terminales de vídeo, y las juntas tóricas resistentes al desgaste (cerámicas de óxido de aluminio) para bombas de agua para sistemas de calefacción central. Los dos ejemplos siguientes ilustran la variedad de usos de la cerámica y los tipos de materiales cerámicos desarrollados.

Ingeniería Mecánica

El interés por la cerámica se basa en su resistencia a altas temperaturas y a la fluencia. Las cerámicas a base de nitruro de silicio, carburo de silicio y dióxido de circonio se utilizan en motores de turbina de gas y diésel. El motor totalmente cerámico, que funciona a temperaturas muy altas, ha sido probado con éxito en el laboratorio.

Las cerámicas industriales se utilizan ampliamente a temperaturas normales en aplicaciones que requieren que el material sea duro, resistente a la abrasión y duradero. Las cerámicas de carburo de silicio y óxido de aluminio se utilizan para fabricar sellos de bombas y piezas de válvulas expuestas a la acción abrasiva de suspensiones y líquidos. Las herramientas con filo de cerámica de corindón han sustituido a las herramientas de carburo de tungsteno en muchos sectores del mecanizado de metales. Se han desarrollado cerámicas duras y duraderas de nitruro de silicio sialon para aplicaciones especializadas como el corte a alta velocidad de aleaciones de níquel y hierro fundido, laminado de tuberías y corte de carbón.

Existe una gran demanda de materiales cerámicos para conductores de filamentos con altas propiedades mecánicas. Estos son elementos de equipos de la industria textil: guías de hilo: ojales, casquillos, anillos, placas. La vida útil es de al menos 1 año, de 3 a 5 veces mayor que la vida útil de productos de porcelana similares.

Elementos resistentes al desgaste de máquinas rotativas centrífugas, elementos resistentes al desgaste de cojinetes, placas de trabajo de herramientas de corte.

electrica y electronica

Los materiales cerámicos se utilizan para fabricar aisladores para diversos fines. Las finas obleas cerámicas de óxido de aluminio se utilizan ampliamente como sustratos para montar microprocesadores y componentes y circuitos relacionados. Las cerámicas de alúmina tienen una buena estabilidad eléctrica y química a largo plazo cuando se exponen a corrientes de alta frecuencia. Es lo suficientemente resistente como para soportar las altas cargas térmicas y mecánicas que se encuentran a temperaturas de hasta 250 °C, que pueden generar algunos aparatos eléctricos. Los aisladores cerámicos de óxido de aluminio se utilizan en klistrones y magnetrones. La disipación de calor, especialmente de los dispositivos cerámicos multicapa, se mejora mediante el uso de cerámicas con alta conductividad térmica, como el óxido de berilio y el nitruro de aluminio.

Las finas películas aislantes fabricadas con materiales cerámicos permiten almacenar grandes cargas eléctricas en un volumen muy pequeño. Se incluyen en esta categoría las cerámicas ferroeléctricas como el titanato de bario y el titanato de estroncio, así como materiales similares que contienen pequeñas adiciones de óxidos como el lantano y el neodimio. Los materiales cerámicos dieléctricos, que permiten miniaturizar los condensadores, desempeñan un papel importante en el desarrollo de dispositivos electrónicos semiconductores.

La aplicación de un campo eléctrico a cristales ferroeléctricos de algún tipo provoca un cambio en su forma y viceversa. Esta propiedad de los titanatos de circonato de plomo es muy valiosa para dispositivos como transductores, galgas extensométricas, acelerómetros, sensores de presión, micrófonos, cabezales registradores, sonares y limpiadores ultrasónicos. Los materiales cerámicos ferroeléctricos también se utilizan como sensores piroeléctricos en dispositivos de imágenes térmicas y en dispositivos electroópticos, donde un campo eléctrico aplicado cambia las características ópticas del material.

Además de reflectores difusos para instalaciones láser y de otro tipo, revestimientos dispersores y absorbentes para bombillas de fuentes de luz de alta intensidad.

Materiales magnéticos

Las ferritas que contienen bario o estroncio se utilizan ampliamente como material de bajo costo para imanes permanentes en diversos dispositivos, como motores eléctricos. También se utilizan grandes cantidades de este tipo de ferritas en equipos de vídeo, radio y microondas. Las ferritas de óxido de hierro con adiciones de otros óxidos se utilizan en los casos en que se requiere una alta sensibilidad a los cambios en el campo eléctrico aplicado. Las ferritas de manganeso y zinc se utilizan como materiales para núcleos de transformadores, dispositivos de sintonización y cabezales de grabación magnéticos. Las ferritas de níquel-zinc se utilizan en dispositivos de microondas. Las ferritas en polvo forman la base de muchos tipos de cintas de grabación magnéticas, discos magnéticos y placas de circuitos utilizados para almacenar información.

Biocerámica

El uso de sustitutos cerámicos para partes del cuerpo humano ha aumentado constantemente en las últimas décadas. Las cerámicas de alúmina pura (99,9%) se utilizan para prótesis dentales y de cadera. Las cerámicas porosas de óxido de aluminio especialmente preparadas se pueden combinar con tejidos vivos. Las cerámicas como el hidroxifosfato de calcio son resistentes a la biodegradación y también son compatibles con el tejido óseo. Los implantes ortopédicos y dentales se utilizan para reconstruir huesos en casos de pérdida ósea parcial debido a una lesión o enfermedad. Las cerámicas de fosfato de sodio y calcio se descomponen y reabsorben lentamente mediante procesos bioquímicos normales en el cuerpo hasta que solo queda hueso natural.

Armadura

Las láminas y placas cerámicas muy duras y duraderas hechas de óxido de aluminio, carburo de boro o nitruro de silicio absorben la mayor parte de la energía del impacto de un proyectil de alta velocidad, como una bala. Las placas de cerámica se montan sobre un soporte de aluminio u otro material ligero y flexible. Las láminas y placas de armadura de cerámica se utilizan para proteger el cuerpo humano, así como aviones y helicópteros militares.

Materiales para ventanas

La vitrocerámica es más fuerte y resistente al fuego que el vidrio normal. Los materiales cerámicos de alúmina para ventanas se utilizan en entornos con altas temperaturas y estrés mecánico elevado, por ejemplo como bombillas para lámparas de sodio de alta presión. Las “gafas” para relojes que no se rayan están hechas de monocristales transparentes de óxido de aluminio. El óxido de aluminio monocristalino que contiene diversas impurezas también es un material láser.

La energía nuclear

En los reactores nucleares se utiliza cerámica en lugar de metales. Las pastillas de combustible de dióxido de uranio se utilizan en reactores cuyas temperaturas de funcionamiento son demasiado altas para el uranio metálico. Se colocan espaciadores de disco de óxido de aluminio entre el bloque de combustible y el fondo del recipiente de metal para que actúen como aislante térmico. El sistema de control del reactor debe incluir absorbentes de neutrones como el boro, por lo que muchos de estos sistemas utilizan carburo de boro.

Sensores y actuadores

Hay un número cada vez mayor de aplicaciones en las que es necesario controlar el contenido de gases contaminantes en el aire y otras mezclas de gases. Los sistemas de seguimiento deben garantizar un flujo continuo de datos sobre las concentraciones de todos los gases contaminantes. Para ello se utilizan sensores de gas cerámicos. Por lo general, están hechos de cerámicas de óxido semiconductor, como dióxido de titanio, óxido de estaño u óxido de zinc. Estos sensores pueden detectar bajas concentraciones de gases como monóxido de carbono, oxígeno, sulfuro de hidrógeno y óxidos de nitrógeno y activar sistemas de control.

Metalurgia

Crisoles, dosificadores, ejes, émbolos, moldes, equipos de precisión para fundición y estampación de metales y aleaciones, cuencos para curvar vidrio, vasos para colada continua de acero.

Industria del vidrio

Las boquillas de vertido de acero para colada continua de acero son de fondo sólido o abiertas, con dos o más aberturas de entrada laterales.

En la industria de defensa

Importancia estratégica en la fabricación de ventanas y ojos de buey radiotransparentes, inserciones de nariz para misiles de defensa aérea y sistemas de defensa antimisiles, carenados de misiles radiotransparentes, colectores de aire de cuarzo y cerámica.

Industria química

Espaciadores, morteros, majas Elementos de protección térmica para hornos, instalaciones en modo pulsado, elementos aislantes de instalaciones térmicas de alta intensidad, cámaras de descarga de generadores de alta intensidad.

sector de la construcción

Bueno, aquí, sin la cerámica, ¡no existiría ni la mitad de la enorme lista de materiales de construcción con los que están construidos nuestros edificios!

"Cerámica" y "cerámica": estos dos conceptos a menudo los combinan quienes no han profundizado en el tema de la construcción, reparación y selección de platos. Pero si empiezas a comprender este problema, resulta que las dos palabras anteriores tienen significados completamente diferentes.

Averigüemos qué es "cerámica" y en qué se diferencia esta palabra de cerámica. También descubriremos las áreas de aplicación de dicho material en el mundo moderno.

¿Qué es "cerámica"?

Mucha gente dice "cerámica", refiriéndose a un material de construcción llamado cerámica. Pero esto es un error, ya que el último término surgió precisamente de “cerámica”.

Y esta palabra es de origen griego, traducida al ruso suena como “barrio de los alfareros”, así se llama uno de los barrios de la antigua Atenas, ubicado en la parte noroeste de la ciudad y estaba dividido en dos partes por una muralla. . En la parte que se encontraba fuera de la capital de Grecia, los soldados muertos fueron enterrados.

Pero en la ciudad vivían maestros alfareros que fabricaban diversos utensilios de cocina y decorativos con arcilla cocida, famosos por su calidad y variedad de ejecución.

¿Qué es la "cerámica"?

La cerámica es un material natural (arcilla) que puede tratarse térmicamente, es decir, cocerse al fuego, por lo que adquiere resistencia y una serie de otras propiedades positivas que han conseguido ganarse el favor del ser humano.

A partir de este material se fabrican diversos artículos para el hogar: vajilla, joyas, materiales de construcción en general, el ámbito de aplicación de los productos cerámicos es muy amplio;

Entonces, descubrimos qué son "cerámica" y "cerámica". A continuación, intentemos comprender las variedades de estos últimos, ya que la cerámica es la base de muchos materiales, según el tamaño de grano, la composición y el método de fabricación, la cerámica se divide en un número considerable de tipos;

Los más populares son la loza, la porcelana, la semiporcelana, la mayólica, la alfarería y la cerámica cálida, que han encontrado su aplicación en diversos campos, incluido el de la construcción.

Con el desarrollo del progreso tecnológico, la variedad de materiales de construcción sorprende por su amplitud y combinación de cualidades útiles. Pero también hay materiales para la construcción, cuya antigüedad es casi antigua, pero que en el procesamiento moderno adquieren una nueva vida y una enorme popularidad entre los desarrolladores. Este material es cerámica que retiene el calor.

Nuevo tipo de ladrillos

Todo el mundo conoce el viejo ladrillo con el que se construyeron muros y vallas en el último siglo, e incluso ahora. Este material de construcción tiene una serie de desventajas, una de las cuales es el grado de protección térmica de los edificios; las paredes hechas de dicho material de construcción requieren un aislamiento obligatorio para lograr una conservación óptima del calor en la casa.

Otra cosa es el ladrillo de arcilla o, es decir, la cerámica térmica, que presenta unas excelentes características técnicas: alto grado de aislamiento acústico, conservación del calor, durabilidad y resistencia. Además, este material es resistente a la humedad gracias a la cocción de la cerámica y al recubrimiento con una solución especial.

Otra ventaja es la rentabilidad: reduce el tiempo necesario para completar el trabajo y el volumen de mortero se reduce aproximadamente cinco veces, en comparación con la colocación de ladrillos convencionales.

Azulejos de cerámica

Otro material cerámico insustituible en construcción y rehabilitación son las baldosas cerámicas, sin las cuales es imposible imaginar un baño, un aseo o una cocina.

Estas tejas son productos que se elaboran a partir de una mezcla de diferentes tipos de arcilla, con la adición de otros componentes naturales, se prensan y se cuecen a altas temperaturas.

El resultado es un material ignífugo, higiénico y estético para reparaciones. Además, las baldosas cerámicas suelen ser resistentes a las heladas (con la adición de ciertos componentes) y se utilizan para el acabado de fachadas de edificios, revestimiento de suelos y paredes, acabado de piscinas, zócalos y chimeneas.

Hoy en día, cada vez más desarrolladores y propietarios comunes quieren comprar este tipo de baldosas.

"Jade-Ceramics" es una buena opción para comprar tales materiales de construcción, porque este fabricante de baldosas cerámicas, además de elementos decorativos hechos de diversos materiales naturales, se encuentra entre los cinco primeros en la Federación de Rusia en la producción de baldosas cerámicas.

La empresa Jade-Ceramics ofrece una amplia selección de productos para la construcción y acabado, elaborados con materiales naturales, respetuosos con el medio ambiente y de alta calidad con el fin de preservar la salud y el buen humor de sus clientes.

La producción cuenta con equipos líderes de empresas de ingeniería europeas.

En este artículo intentamos hablar breve y claramente sobre qué es la "cerámica", "cerámica", los tipos de cerámica, así como los tipos de su uso en la vida humana.

En la historia de la humanidad existen muchos materiales que han acompañado a las personas casi desde los inicios de la civilización. Lo primero que me viene a la mente es la madera, pero no nos olvidemos de la cerámica: la arcilla cocida con la que se elaboran los platos desde tiempos inmemoriales.

Este material tiene suficientes cualidades positivas: la cerámica es duradera, resistente a las influencias químicas y a las altas temperaturas, es completamente segura para el medio ambiente y todo tiene una apariencia excelente. Además, las baldosas no se pudren ni se cubren de hongos, lo que permite su uso con éxito para el acabado de una amplia variedad de salas y baños tecnológicos.

En general, la cerámica son platos u otras cosas hechas de arcilla (con o sin aditivos minerales), obtenidas por moldeo y posterior cocción a alta temperatura. Para embellecer el aspecto de estos productos, están esmaltados.

¿Qué materiales se pueden utilizar en la producción?

Ya hemos dicho que la arcilla se utiliza principalmente para estos fines, pero existen excepciones. Entonces, para la cerámica se pueden utilizar los siguientes materiales:

• Base de plástico. Esto es simplemente arcilla o caolín (una roca compuesta de caolinita).
• Los materiales que minimizan el asentamiento durante la cocción permiten que el producto mantenga su forma. El material utilizado es arena de cuarzo de alta calidad, porcelana de calidad inferior (rota) y arcilla refractaria.
• Rocas que al sinterizar producen una masa densa y vítrea. Los feldespatos y las pegmatitas son ideales.
• Vidriar. Se puede utilizar tanto material procedente de materias primas naturales como numerosos análogos obtenidos por síntesis química.

Clasificación

Entonces aprendimos que la cerámica es arcilla especialmente procesada. Los factores que determinan las cualidades de un producto para el consumidor incluyen el tipo de cerámica y el método de decorarla o moldearla.

Hay cerámica fina (grano fino sobre un fragmento roto) y cerámica tosca (grano grueso). De las variedades finas, todo el mundo está familiarizado con la porcelana, el semiporcelánico y la loza, cuyos azulejos se encuentran en casi todos los baños. En consecuencia, la cerámica en bruto (encontrará una foto en el artículo) son vasijas de cerámica. Esto no es algo muy común entre nosotros, pero se sabe desde la antigüedad.

Propiedades de diferentes tipos de cerámica.

Una característica distintiva de la porcelana es su fragmento fino, denso y blanco de grano fino. El material absorbe muy mal la humedad (hasta un 0,2%). Se pueden colocar jarrones o tazas de valor (muy finos) a contraluz. Debido a la tecnología de cocción, los bordes laterales (generalmente la parte inferior) no están cubiertos con esmalte. Para la producción se utiliza principalmente caolín y

La semiporcelana es una opción intermedia entre la porcelana y la loza descritas anteriormente. Algo más grueso, con una absorción de agua del 3 al 5%, se utiliza con mayor frecuencia en la fabricación de utensilios domésticos.

En cuanto a la loza en sí, se distingue por un fragmento grueso y poroso que, cuando se desguaza, adquiere un tinte ligeramente amarillento. La capacidad de absorber agua es alta, en el rango del 9-12%. Es precisamente por esto, así como por la alta porosidad, que cualquier producto cerámico de este tipo debe cubrirse con una capa de fino esmalte.

Dado que el vidriado utilizado es muy resistente a las influencias térmicas, este tipo de cerámica se utiliza exclusivamente en la producción de vajillas económicas para el uso diario, así como para recipientes domésticos. Para la producción se utilizan arcillas, tiza y arena de cuarzo de baja calidad. La tecnología cerámica de este tipo también permite el uso (como base) de porcelana rota. Por supuesto, antes de comenzar la producción, se tritura y se muele finamente.

La mayólica es un producto cerámico muy atractivo. Su precio es de unos mil rublos por un jarrón medio. Una característica distintiva es que el fragmento es muy poroso y puede absorber hasta un 15% de humedad. A pesar de esto, los productos se caracterizan por superficies finas y brillantes y tienen un espesor de pared pequeño. Esto último se debe al hecho de que la mayólica se fabrica mediante tecnología de fundición. Como regla general, los productos están decorados con vidriado y, a menudo, también se encuentran bajorrelieves decorativos. En la producción de este tipo de cerámica se utilizan arcillas de cocción blanca, arena de cuarzo, tiza y fundentes.

Cerámica (fotos de las cuales están en el artículo). Se distingue por un fragmento de un color marrón rojizo específico (arcilla roja ardiente) y una porosidad muy alta. Coeficiente de absorción de humedad: hasta 18%. Para colorear se utilizan pinturas de arcilla especiales, engobes. Para protegerlos de la humedad, la parte superior del producto se cubre con una fina capa de esmalte incoloro. En cuanto al ámbito de uso, la gama está representada no sólo por macetas decorativas, sino también por utensilios bastante prácticos para el hogar.

Además, la cerámica cálida entra en esta categoría. Este es el nombre que se les da a los ladrillos hechos de arcilla toscamente cocida. En la producción de este tipo de cerámica se utilizan reactivos espumantes especiales, que aumentan considerablemente la porosidad del material y, por lo tanto, sus cualidades de aislamiento térmico se vuelven mucho mejores.

¿Cómo es el proceso de producción?

La producción de cerámica en sí se puede dividir fácilmente en las siguientes etapas:

• Extracción y preparación adecuada de materias primas.
• Moldura, aplicación de patrones decorativos o realización de agujeros funcionales.
• Fundición, estampación semiseca.
• Edición, primer secado.
• Procesamiento a alta temperatura.
• Crema.
• Disparos repetidos.
• Tratamiento decorativo (las cerámicas cálidas y sus análogos no lo necesitan).

Los indicadores de calidad del producto terminado están determinados por las características de apariencia, el pleno cumplimiento del propósito funcional y la durabilidad.

Tecnología de fabricación

Hablamos de las principales etapas de producción, así que ahora analicemos cada una de ellas por separado. Para preparar la masa cerámica inicial, se realizan las siguientes operaciones tecnológicas: las materias primas se limpian a fondo de impurezas minerales y orgánicas extrañas, se trituran y se muelen. Después de esto llega el turno de mezclar y añadir diversos aditivos.

moldeado del producto

El moldeado se realiza a partir de masas cerámicas líquidas o plásticas. El moldeado de plástico tiene una serie de ventajas. En primer lugar, esto se expresa en el hecho de que los productos pueden fabricarse de casi cualquier forma y tamaño. Además, incluso los equipos más simples y tecnológicamente más avanzados pueden adaptarse para su producción.

En cuanto a la fundición, para ello se utiliza una masa con un contenido de humedad del 34-36%. El vertido se realiza en moldes de yeso. Este es un método indispensable para la producción de productos cerámicos verdaderamente complejos, cuya forma físicamente no permite el uso de otros métodos de moldeo. Así también se hacen los azulejos. Las cerámicas para ello no están hechas de los mejores tipos de arcilla (por debajo de los requisitos), pero el espesor de los productos terminados debe ser lo más uniforme posible.

El casting puede ser manual o totalmente automatizado. Después del secado inicial, los productos se retiran de los moldes, después de lo cual se pegan diversos elementos decorativos y funcionales, para cuya fijación se utiliza un pegamento especial. En el pasado se utilizaba masa de arcilla para este fin, pero no proporcionaba una resistencia muy alta.

El secado

El secado es la etapa más crítica, ya que de la correcta ejecución dependen tanto la resistencia mecánica del producto como sus características decorativas. Por supuesto, es sumamente importante la correcta distribución del esmalte, de la que depende la resistencia del producto al agua y a los agentes químicos. El secado es un requisito previo para la producción de cerámica. Para ello se utilizan secadores de cinta transportadora, de radiación y de cámara. La temperatura durante todo el proceso no debe exceder los 70-90 °C.

La única excepción son los azulejos. La cerámica en este caso es muy espesa, por lo que en algunos casos es posible utilizar condiciones de alta temperatura durante un corto tiempo.

Incendio

La segunda etapa tecnológica más importante es la cocción de cerámica. El objetivo es moldear un fragmento con propiedades físicas y químicas especificadas con precisión, fijando la composición colorante y el esmalte en la superficie. La cocción es importante porque durante su transcurso se producen muchos procesos físicos y químicos que determinan las principales cualidades del producto para el consumidor. Normalmente, la cocción se realiza en dos etapas, pero si se ha aplicado pintura a la superficie del esmalte, se realiza la llamada cocción en mufla (tercera etapa).

La primera etapa se lleva a cabo a temperaturas de 900 a 1250 ° C (según el tipo y grado de cerámica). La segunda etapa requiere un rango de temperatura de 1020 a 1410 °C. Este último valor se utiliza exclusivamente para porcelana. Otras cerámicas rara vez se cuecen de este modo, ya que el riesgo de agrietamiento es alto. Si hablamos de arcilla roja promedio, los productos elaborados con ella a menudo se "queman" una vez, a una temperatura que no supera los 960-1020 grados Celsius.

Para la cocción se pueden utilizar dos tipos de hornos cerámicos: periódicos (hornos) y continuos. Existen muchas variedades de estos últimos, pero los más habituales son los de túnel y de rodillos.

Sobre varios defectos

La especificidad de la fabricación de productos cerámicos es que en las distintas etapas de producción pueden aparecer una gran cantidad de defectos diversos. Puede haber daños en el fragmento, el esmalte o el revestimiento decorativo. En cuanto a los defectos de los fragmentos, aparecen con mayor frecuencia en la etapa de moldeo primario y secado inicial.

Algunos defectos de fabricación aparecen casi de inmediato, mientras que las manchas o algo similar aparecen sólo después de la cocción. Debido al "capricho" del producto final, existe el requisito de controlar estrictamente la limpieza de todas las herramientas utilizadas en la producción.

Descripción de conceptos básicos.

El glaseado es una masa fundida especial que se aplica a la superficie del producto terminado. Su espesor es de 0,12 a 0,40 mm. La finalidad de los esmaltes es bastante variada. En primer lugar, la superficie de la baldosa o vajilla se cubre con una densa capa decorativa, que no sólo contribuye a una apariencia agradable, sino que también aumenta significativamente la resistencia mecánica. Además, el revestimiento proporciona una protección fiable contra las influencias físicas y químicas, lo que es especialmente importante en el caso de los utensilios domésticos.

La decoración se refiere a la aplicación de colores o patrones decorativos. A menudo, los sellos rizados se utilizan en condiciones con las que se utiliza la producción en masa de productos similares. Se utiliza un rodillo de estampado para aplicar el patrón a los bordes de la maceta. Así, las operaciones finales consisten en eliminar defectos menores y rectificar patas y bordes.

Alguna información sobre esmaltes y pinturas.

Los esmaltes se dividen en variedades transparentes y opacas; pueden ser coloreados o completamente incoloros. Las pinturas cerámicas se utilizan para decorar casi todo tipo de productos de arcilla cocida. Se basan en metales o en sus óxidos. Cuando se calientan, forman compuestos estables que no sólo son hermosos, sino también muy duraderos. Estas cerámicas, cuyas críticas siempre son excelentes, han sido durante mucho tiempo un adorno en muchos hogares ricos.

Las pinturas se dividen según el método de aplicación: sobre una capa de esmalte o debajo de ella. Como puedes entender, en el último caso la composición colorante se aplica directamente sobre el fragmento. Sólo entonces se cubre con una capa de glaseado y el producto se cuece en el horno. Si la composición se aplica directamente sobre la capa de esmalte, se fija a una temperatura de al menos 600-850 °C.

En cuanto a los materiales auxiliares, se utilizan para realizar moldes para cocción y fundición.

Información sobre la producción de moldes de fundición.

Para hacer formas suficientemente fuertes y de alta calidad, se utiliza yeso para moldear. Se elabora triturando finamente el polvo de hidrato de sulfato de calcio semiacuoso. La peculiaridad de este yeso es que al mezclarlo con agua debe convertirse en una masa bastante plástica y elástica. Pero lo principal es que esta composición debe fraguar en un plazo exactamente definido, lo que garantiza una cocción de verdadera calidad. Si por alguna razón no hay yeso, se puede utilizar carborundo. Se permite el uso de otros materiales resistentes al fuego.

Este es el tipo de material sin el cual es imposible imaginar una cocina o un baño. Sin embargo, existe otra variedad, productos que pueden convertirse en auténticas decoraciones para cualquier hogar.

Cerámica artística

"Artístico" se refiere a productos decorados con relieves o estucos particularmente finos. Por supuesto, prácticamente no existen otras diferencias con la cerámica común, pero existen muchas sutilezas en la tecnología de fabricación. Hablaremos de ellos ahora.

Preparación inicial de materias primas.

Como comprenderá, la cerámica artística no se diferencia mucho de sus homólogos "domésticos", pero a la hora de fabricarlas es necesario ser más exigente en la selección de las materias primas. Todo es igual que en el caso anterior, pero todas las operaciones se realizan de forma más sutil. Además, sólo se debe utilizar caolín finamente molido (diámetro de partícula inferior a 2 micras).

¿Qué aporta esto? Este enfoque permite obtener una masa mucho más plástica y también al menos duplica la resistencia de los productos secos. Además, conviene llevar sólo los pequeños, ya que reduce drásticamente la sedimentación del producto terminado, lo cual es extremadamente importante para la cerámica artística.

Secado de cerámica artística.

Como ya indicamos en la primera parte del artículo, el secado es una de las etapas más importantes. Si hablamos de cerámica artística, entonces esta afirmación cobra aún más relevancia. Debe saber que los fenómenos de contracción durante la cocción de productos finos se producen de manera desigual, lo que puede provocar grandes problemas, incluido el daño de todo el producto. Por lo tanto, es extremadamente importante elegir el modo de calentamiento adecuado para que la cerámica artística no se convierta en un montón de fragmentos.

Si los productos son planos, se recomienda secarlos exclusivamente en moldes. Primero, se secan ligeramente hasta que la futura cerámica adquiera la densidad requerida, y solo después se puede retirar y secar hasta un contenido de humedad del 1-2,5%.

Para realizar este proceso en masa se utilizan secadores de cinta especiales. En casos especialmente difíciles, el secado se realiza en dispositivos que funcionan según un principio periódico. Esto se hace para que las cerámicas finas no se sequen ni se agrieten. El tiempo de secado oscila entre 30 minutos y tres horas.

Entonces descubriste qué es la cerámica. Este es uno de los materiales más antiguos jamás producido por la humanidad. A pesar de su antigüedad, la cerámica sigue teniendo una gran demanda hasta el día de hoy.