Posliinin ominaisuudet ja sen käyttö

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Termi "posliini" viittaa laajaan valikoimaan keraamisia tuotteita, jotka valmistetaan korkeissa lämpötiloissa. Niiden tunnusomaisia piirteitä ovat sileä pinta ja alhainen huokoisuus. Näitä posliinin ominaisuuksia vaaditaan laaj alti tähän päivään asti. On vaikea löytää jotakin toimialaa tai kansantaloutta, missä sitä käytetäänkin.

Yleisin koristeposliini, samoin kuin kemialliset lasiesineet, hammaskruunut ja sähköeristeet. Yleensä valkoinen tai luonnonvalkoinen, "leivontaan" tämä ihana materiaali saapuu esillepantavana keramiikkakappaleena, joka saa tutun muotonsa vasta korkean lämpötilan uunissa paahtamisen jälkeen.

Kiinalaisten palveluiden edut

Tässä artikkelissa keskustelemme posliinin ominaisuuksista ja tyypeistä. Ymmärrät, miksi tämä materiaali oli niin suosittu kaikkialla maailmassa, että v altavat tutkimusmatkat varustettiin ostamaan sitä. Kauniista palvelusta, jonka voit ostaa nykyään mistä tahansa kaupasta, saatat kuolla.

Omituista kyllä, mutta kiinalaisten mestareiden tuotteet nykypäivän keramiikassa ovat vain sukulaisia, mutta eivät suoria. Tämän näkemiseksi riittää, että muistat perusominaisuudetposliini, joka tuli Keski-Britannian työpajoista. Materiaalit ovat hyvin samank altaisia keskenään: sekä moderni että vanha posliini voi olla lasitettua tai "luonnollista". Mutta yksinkertainen keramiikka on paljon pehmeämpää. Eikä siitä voi tehdä laadukasta palvelua.

Miksi tämä tapahtuu?

Posliinin ominaisuudet, kuten lujuus ja lämmönkestävyys, ovat seurausta korkeista lämpötiloista, joissa todellista kiinalaista keramiikkaa valmistetaan. Se valmistetaan 2 650 Fahrenheit-asteen (1 454 celsiusasteen) lämpötilassa. Vertaa sitä tavallisen posliinin 2 200 Fahrenheit-asteeseen (1 204 celsiusastetta). Koska toinen materiaali on huonompilaatuista, sitä ei käytetä kemianteollisuudessa ja muilla teknologisilla tieteenaloilla. Lisäksi se on korkealaatuista kiinalaista posliinia, joka läpäisee valoa. Karkea keramiikka ei voi antaa tällaista vaikutusta.

Vakoilijan intohimot

"Kova pasta" eli oikea posliini ilmestyi ensimmäisen kerran Kiinassa Tang-dynastian aikana (618-907). Mutta todella korkealaatuiset tuotteet, joiden ominaisuudet eivät ole millään tavalla nykyaikaisia, tulivat maailmalle tunnetuksi vasta Yuan-dynastian (1279-1368) aikana. Varhainen kiinalainen posliini koostui kaoliinista (kaoliini) ja pegmatiitista, karkeasta graniitista.

Eurooppalaiset savenvalajat tuntevat sen ennen kiinalaisten laitteiden tuontia keskiajalla. Eurooppalaiset yrittivät kopioida posliinin ominaisuuksia, mutta eivät onnistuneet tässä asiassa. Koska analysoidaan sen kemiallinen koostumus, ne olivatsiihen pystymättä, heidän valmistamat tuotteet muistuttivat vain ulkoisesti tyylikkäitä, hauraita ja samalla kestäviä astioita. Se osoittautui sellaiseksi. Todelliset vakoojasodat alkoivat saada selville todellisen posliinituotannon salaisuus, mutta kiinalaiset varjelivat salaisuuttaan enemmän kuin elämää.

Miksi tämä materiaali oli niin suosittu? Syynä ovat posliinin erinomaiset fysikaaliset ominaisuudet. Se on vahvempi kuin tavallinen keramiikka, sillä on korkea lämmönjohtavuus, minkä ansiosta siitä voidaan valmistaa erinomaista teetä teekannuissa. Lisäksi posliinilla on lasituksesta johtuen erittäin vähäinen likaisuus, värjäytyminen vain synteettisten pigmenttien vaikutuksesta. Muinaisten kiinalaisten palveluiden kupit pysyvät valkoisina vuosisatojen jälkeen.

Ersatzy

Sekoitettuaan lasia tinaoksidilla läpinäkymättömäksi materiaaliksi, eurooppalaiset käsityöläiset yrittivät yhdistää savea ja himmeää lasia. Nämä vaihtoehdot tunnettiin nimellä "pehmeä pasta" tai keinotekoinen posliini. Mutta kaksi epämiellyttävää tilannetta häiritsi: kaikki nämä materiaalit osoittautuivat liian pehmeiksi, niistä oli mahdotonta tehdä todella ohuita, tyylikkäitä tuotteita ja tuotantokustannukset olivat liian korkeat. Lyhyesti sanottuna "ersatz-tyyppisen" posliinin ominaisuudet olivat kaukana täydellisistä.

On todisteita siitä, että mestarimme hallitsivat myös aidon posliinin valmistuksen, mutta kaikki venäläisen keramiikan salaisuudet katosivat tatari-mongolien hyökkäyksen aikana, kun kokonaisia kaupunkeja poltettiin kaikkien niiden asukkaineen. Jotain läpimurtoa myös saavutettiinenglantilaiset. He loivat "luutyyppistä" materiaalia.

Mutta mitä on luuposliini, jonka pääominaisuudet tekivät siitä uskomattoman suositun vanhassa Euroopassa?

Luomisen historia

Vuonna 1707 kaksi saksalaista nimeltä Ehrenfried W alther von Chimhaus ja Johan Friedrich Bottger löysivät "järkevämmän" tuotantomenetelmän, jossa käytetään savea ja hienoksi jauhettua maasälpää. 1600-luvulla englantilaiset käsityöläiset oppivat kokeilemalla, että kiinalaisen posliinin kanssa lähes identtistä posliinia voidaan saada lisäämällä tähän seokseen hienoksi jauhettua poltettua luita.

Ja myöhemmin kävi ilmi, että englanninkielisen version avulla voit valmistaa läpinäkyvää keramiikkaa paljon alhaisemmissa lämpötiloissa, mikä vähentää merkittävästi tuotantokustannuksia. Lisäksi Foggy Albionin posliini taisteli paljon huonommin, oli paljon vahvempi. Ei siis ole yllättävää, että britit täyttivät palveluillaan pian puolet vanhasta ja melkein koko uudesta maailmasta.

Mitkä ovat luuposliinin ominaisuudet? Ensinnäkin siitä valmistetut tuotteet erottuvat suuresta lujuudesta, pienestä painosta ja ohutseinäisistä. Toiseksi tämän tyyppistä keramiikkaa ei voida käyttää kemianteollisuudessa, koska sen koostumuksessa olevat aineet reagoivat happojen ja alkalien kanssa.

Raaka-aineet

Kuten sanoimme, tämän materiaalin pääkomponentit ovat erittäin yksinkertaisia: savi, maasälpä, kalsiumpitoiset mineraalit. Tähän asti eri yritykset kilpailevat keskenään, sillä se on nopeasti todettuposliinin ja fajanssin ominaisuuksia voidaan muuttaa radikaalisti lisäämällä sen koostumukseen uusia elementtejä. Tietysti jos kokemus onnistuu.

Huolimatta siitä, että saven koostumus vaihtelee louhintapaikasta riippuen, se muuttuu silti lasiksi (mikä varmistaa lopputuotteen sileyden) vain erittäin korkeissa lämpötiloissa. Mutta tämä koskee vain niitä tapauksia, joissa savea ei sekoiteta materiaaleihin, joiden lasittumiskynnys on matalampi. Toisin kuin lasi, savi on kuitenkin lämpöstabiilia, mikä tarkoittaa, että se säilyttää muotonsa jopa kuumennettaessa korkeaan lämpötilaan.

Joten tämä materiaali on todella ainutlaatuinen, koska siinä yhdistyy lasin alhainen huokoisuus ja yksinkertaisen keramiikan vakaus ja suhteellinen lujuus. Kaoliinia, hydroaluminosilikaattia, on aina käytetty pääraaka-aineena. Maasälpä (sisältää alumiinisilikaattia) ja piikivi, eräänlainen kova kvartsi, ovat erittäin tärkeitä ainesosia kaikentyyppisissä posliinisissa. Ne sulavat kuumennettaessa ja sitovat materiaalin yhteen.

Kvartsi - posliinin "sydän"

Tämä on vahvuuden avain. Posliinin ominaisuudet (ja sen käyttö) johtuvat suurelta osin tästä ominaisuudesta: se rikkoutuu huonosti (lasiin verrattuna), ja pienet hiukkasten väliset etäisyydet varmistavat materiaalin läpäisemättömyyden ilmaa, vettä ja muita yhdisteitä vastaan.

Kvartsi on hapen ja piin "seos", jotka ovat maankuoren kaksi runsainta alkuainetta. Siinä on kolme toiminnallista muotoa: suoraan kvartsi (kiteet), opaali(amorfinen lajike) ja hiekka (sekoitettu, likainen jae). Yleensä kvartsia on käytetty pitkään käsityötuotannossa. Posliini saattaa sisältää myös alumiinioksidia ja vuolukiveä, joka tunnetaan paremmin nimellä "vuolukivi".

Tuotantoprosessi

Raaka-aineiden valinnan ja punnituksen jälkeen ne siirtyvät tuotantoon. Ensin se puhdistetaan ja jauhetaan erittäin hienoiksi jakeiksi. Sen jälkeen kaikki komponentit sekoitetaan vaaditussa suhteessa, riippuen sekä tuotanto-olosuhteista että lopputuotteiden ominaisuuksista. Heti kun jälkimmäiset ovat muodostuneet, ne voidaan lähettää välittömästi uuniin tai ne esipuhdistetaan ja peitetään sitten lasitekerroksella.

Tietenkin lasimurska toimii ensin roolissaan. Ja vasta sen jälkeen tulevat maljakot, kupit, wc-kulhot ja hammaskruunut lähetetään uunin suuhun. Katsotaan nyt jokaista vaihetta erikseen. Loppujen lopuksi posliinin ominaisuudet ja sen käyttö riippuvat sen menestyksestä!

Raaka-aineiden murskaus

Ehkä tämä on yksi tärkeimmistä toiminnoista, koska lopputuotteen laatu riippuu sen toteuttamisen perusteellisuudesta. Murskaus suoritetaan v altavilla mekaanisilla rumpumurskaimilla. Toisella ajolla hiukkaskoko nostetaan 0,25 cm:iin. Syötteen muuttamiseksi hienoksi pölyksi käytetään erityisiä kuulamurskaimia. Nämä ovat v altavia terässylintereitä, jotka on täytetty metallipalloilla. Kun koko rakenne pyörii, raaka-ainehiukkaset muuttuvat erittäin hienojakoiseksi massaksi.

Puhdistus ja sekoitus

Seos johdetaan hienojen suodattimien läpi ja syötetään sitten erityiselle "kuljettimelle", joka on k alteva teräslevy. Ne tärisevät, minkä seurauksena raaka-aineet eivät vain sekoitu automaattisesti, vaan myös lajitellaan, koska suurimmat hiukkaset työntyvät ylös. Jos kostutettua materiaalia tarvitaan, vesi ruiskutetaan automaattisesti linjaan.

Joskus käytetään voimakkailla magneeteilla varustettuja suodattimia, sillä jälkimmäinen voi poistaa pienimmätkin raudan epäpuhtaudet. Jälkimmäinen, jos se joutuu valmiiseen tuotteeseen, antaa sille ei-toivotun punaisen sävyn. Sen jälkeen valmiit tuotteet lähetetään uuniin, jossa ne poltetaan jo ilmoittamissamme lämpötiloissa.

Mistä tuotantoolosuhteista tuotteen ominaisuudet voivat riippua?

On huomattava, että loppupolton aikana tapahtuu monia prosesseja, jotka vaikuttavat suoraan kylmän posliinin ominaisuuksiin. Ensinnäkin kaikki hiilen orgaaniset epäpuhtaudet poltetaan, ylimääräinen vesi haihdutetaan, erilaiset kaasumaiset fraktiot tulevat ulos tulevan tuotteen paksuudesta. Jos lämpötilaa ei samanaikaisesti nosteta 1100 celsiusasteeseen, pii ja muut lasitteen komponentit eivät pääse sulamaan, mikä tarkoittaa, että ne eivät muodosta tasaista ja kemiallisesti neutraalia kerrosta keraamiseen pintaan.

Lisäksi nämä liitokset ovat välttämättömiä materiaalihiukkasten välisen etäisyyden pienentämiseksi ja niiden välisen luotettavamman yhteyden aikaansaamiseksi. Kun haluttu tiheys on saavutettu,tuote jäähtyy, jonka seurauksena lasite "vetoo yhteen", tulee sileäksi ja erityisen kestäväksi.

Tulokset

Joten miksi kuvailemme tätä kaikkea? Asia on, että tämän materiaalin ominaisuudet riippuvat läheisesti sen valmistuksen ominaisuuksista ja olosuhteista. Esimerkiksi lujuus riippuu maasälpäpitoisuuden prosenttiosuudesta massassa ja posliinissa on huokosten lukumäärä sitä pienempi, mitä enemmän maasälpää. Kun kvartsi ja savi-aineen hajoamisesta saatu jäännös liukenevat lasiin, posliinimateriaalin runko heikkenee ja muodonmuutokset lisääntyvät. Kvartsin jauhatuksen hienoudesta, massan koostumuksesta, lämpötilasta ja polton kestosta riippuen lasiaisfaasin koostumus sisältää 15-40 % kaikesta massaan syötetystä kvartsista. Mitä enemmän sitä on, sitä ohuempaa ja "ilmavampaa" posliini on.

Keraamisten materiaalien ominaisuuksille eristeenä on pääasiassa ominaista vastus sähkövirran kulkeutumista vastaan materiaalissa ja eristeen pinnalla. Tee ero posliinin ominaistilavuuden ja ominaispinnan kestävyyden välillä.

Tämän lisäksi posliinin kemiallisilla ominaisuuksilla on suuri käytännön merkitys. Tarkemmin sanottuna heidän poissaolonsa. Lasitettu keramiikka, johon on lisätty suuri määrä maasälpää ja kvartsia, on kemiallisesti neutraalia. Arvaatko miksi apteekkarien ja kemistien laastit on valmistettu tästä materiaalista? Se on paljon vahvempi kuin lasi, mutta se ei reagoi.

Nykyinen tilanne

Tänään keramiikka (ja erityisesti posliini) kokee toisensyntymästä. Kävi ilmi, että näitä materiaaleja voidaan käyttää erilaisten mikroelektroniikan valmistuksessa. Tämän merkitystä nykyaikaiselle sivilisaatiolle ei tarvitse selittää. Tutkijat havaitsivat myös, että kun tiettyjä lisäaineita lisätään, posliinin lujuus kasvaa eksponentiaalisesti. Parhaillaan on meneillään lupaavaakin tutkimusta siihen perustuvien uudentyyppisten panssarien luomisessa. Ei siis pelkästään wc-kulhoja!

Lopuksi tämän materiaalin merkitys lääketieteessä on yhä tärkeämpi. Erilaiset proteesit ja upeat hammaskruunut - niiden kysyntä kasvaa vuosi vuodelta. Joten muinainen kiinalainen keksintö pysyy tärkeänä hyvin pitkään.