Sifat porselin dan penggunaannya

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Istilah "porselin" merujuk kepada pelbagai jenis produk seramik yang dibuat pada suhu tinggi. Ciri membezakannya ialah permukaan licin dan keliangan yang rendah. Sifat-sifat porselin ini dituntut secara meluas sehingga ke hari ini. Sukar untuk mencari industri atau ekonomi negara, di mana sahaja ia digunakan.

Porselen hiasan yang paling biasa, serta barangan kaca kimia, mahkota pergigian dan penebat elektrik. Biasanya putih atau putih pudar, untuk "membakar" bahan yang indah ini tiba sebagai sekeping seramik yang tidak dapat dilihat, yang akan memperoleh bentuk biasa hanya selepas dibakar dalam ketuhar bersuhu tinggi.

Kelebihan perkhidmatan Cina

Dalam artikel ini, kita akan membincangkan sifat dan jenis porselin. Anda akan faham mengapa bahan ini begitu popular di seluruh dunia sehinggakan ekspedisi besar telah dilengkapi untuk membelinya. Untuk perkhidmatan yang cantik, yang hari ini anda boleh beli di mana-mana kedai, maka anda boleh terbunuh.

Cukup aneh, tetapi produk tuan Cina dengan seramik hari ini hanyalah saudara, tetapi bukan produk langsung. Untuk melihat ini, sudah cukup untuk mengingati sifat asasporselin, yang keluar dari bengkel Kerajaan Tengah. Bahan-bahannya sangat serupa antara satu sama lain: kedua-dua porselin moden dan kuno boleh dilapisi atau "semula jadi". Tetapi seramik mudah adalah lebih lembut. Dan perkhidmatan berkualiti tinggi tidak boleh dibuat daripadanya.

Mengapa ini berlaku?

Sifat porselin, seperti kekuatan dan rintangan haba, adalah hasil daripada suhu tinggi di mana seramik Cina asli dihasilkan. Ia dihasilkan pada suhu 2,650 darjah Fahrenheit (1,454 darjah Celsius). Bandingkan dengan 2,200 darjah Fahrenheit (1,204 darjah Celsius) untuk porselin biasa. Oleh kerana bahan kedua adalah berkualiti rendah, ia tidak digunakan dalam industri kimia dan cabang sains teknologi lain. Di samping itu, ia adalah porselin Cina dengan kualiti tertinggi yang telus kepada cahaya. Seramik kasar tidak dapat memberikan kesan sedemikian.

Keghairahan perisik

"Pes keras", atau porselin sebenar, pertama kali muncul di China semasa Dinasti Tang (618-907). Tetapi produk yang benar-benar berkualiti tinggi, dalam sifatnya sama sekali tidak kalah dengan yang moden, dikenali kepada dunia hanya semasa Dinasti Yuan (1279-1368). Porselin Cina awal terdiri daripada kaolin (tanah liat cina) dan pegmatit, sejenis granit yang kasar.

Ia tidak diketahui oleh tukang periuk Eropah sehinggalah pengimportan peralatan China semasa Zaman Pertengahan. Orang Eropah cuba menduplikasi sifat porselin, tetapi tidak berjaya dalam perkara ini. Sejak menganalisis komposisi kimianyatidak mampu, produk yang dihasilkan oleh mereka menyerupai hidangan yang elegan, rapuh dan pada masa yang sama tahan lama hanya secara luaran. Ternyata begitu. Peperangan pengintip sebenar berlaku untuk mendapatkan rahsia pengeluaran porselin sebenar, tetapi orang Cina menjaga rahsia mereka lebih daripada nyawa.

Mengapa bahan ini begitu popular? Sebabnya ialah sifat fizikal porselin yang sangat baik. Ia lebih kuat daripada seramik biasa, mempunyai kekonduksian terma yang tinggi, yang memungkinkan untuk membancuh teh yang sangat baik dalam teko daripadanya. Di samping itu, disebabkan oleh sayu, porselin mempunyai kekotoran yang sangat rendah, pewarnaan hanya di bawah pengaruh pigmen sintetik. Cawan dari perkhidmatan Cina purba kekal putih selepas berabad-abad lamanya.

Ersatzy

Selepas mencampurkan kaca dengan oksida timah untuk membuat bahan legap, tukang-tukang Eropah cuba menggabungkan tanah liat dan kaca beku. Alternatif ini dikenali sebagai "pes lembut" atau porselin tiruan. Tetapi dua keadaan yang tidak menyenangkan telah menjengkelkan: semua bahan ini ternyata terlalu lembut, adalah mustahil untuk membuat produk yang sangat nipis dan elegan daripada mereka, dan kos pengeluaran terlalu tinggi. Ringkasnya, sifat porselin "jenis ersatz" adalah jauh dari sempurna.

Terdapat bukti bahawa tuan kita juga menguasai seni menghasilkan porselin sebenar, tetapi semua rahsia seramik Rusia telah hilang semasa pencerobohan Tatar-Mongol, apabila seluruh bandar dibakar bersama-sama semua penduduknya. Beberapa kejayaan juga dicapaiInggeris. Mereka mencipta sejenis bahan "tulang".

Tetapi apakah cina tulang, sifat utama yang menjadikannya sangat popular di Eropah lama?

Sejarah Penciptaan

Pada tahun 1707, dua orang Jerman bernama Ehrenfried W alther von Chimhaus dan Johan Friedrich Bottger menemui kaedah pengeluaran yang lebih "waras" yang menggunakan tanah liat dan feldspar yang dikisar halus. Pada abad ke-17, tukang-tukang Inggeris belajar melalui eksperimen bahawa porselin, hampir sama dengan porselin Cina, boleh diperolehi dengan menambahkan tulang hangus yang dikisar halus ke dalam campuran ini.

Dan kemudian ternyata versi bahasa Inggeris membolehkan anda menghasilkan seramik telus pada suhu yang jauh lebih rendah, yang mengurangkan kos pengeluaran dengan ketara. Di samping itu, porselin dari Foggy Albion melawan lebih teruk, lebih kuat. Maka tidak hairanlah apabila British tidak lama lagi mengisi separuh daripada Dunia Lama dan hampir seluruh Dunia Baru dengan perkhidmatan mereka.

Apakah sifat-sifat cina tulang? Pertama, produk yang dibuat daripadanya dibezakan oleh kekuatan tinggi dengan berat rendah dan berdinding nipis. Kedua, seramik jenis ini tidak boleh digunakan dalam industri kimia, kerana bahan dalam komposisinya bertindak balas dengan asid dan alkali.

Bahan mentah

Seperti yang kami katakan, komponen utama bahan ini sangat mudah: tanah liat, feldspar, mineral dengan kandungan kalsium. Sehingga kini, pelbagai syarikat bersaing antara satu sama lain, kerana ia cepat ditubuhkansifat porselin dan faience boleh diubah secara radikal dengan menambahkan unsur-unsur baru pada komposisinya. Sudah tentu, jika pengalaman itu berjaya.

Walaupun hakikatnya komposisi tanah liat berbeza-beza bergantung pada tempat pengekstrakannya, ia masih bertukar menjadi kaca (yang memastikan kelancaran produk akhir) hanya pada suhu yang sangat tinggi. Tetapi ini benar hanya untuk kes-kes apabila tanah liat tidak dicampur dengan bahan yang ambang vitrifikasinya lebih rendah. Walau bagaimanapun, tidak seperti kaca, tanah liat stabil dari segi haba, bermakna ia mengekalkan bentuknya walaupun dipanaskan pada suhu tinggi.

Jadi bahan ini benar-benar unik kerana ia menggabungkan keliangan kaca yang rendah dengan kestabilan dan kekuatan relatif seramik ringkas. Kaolin, hidroaluminosilikat, telah digunakan sebagai jenis bahan mentah utama pada setiap masa. Feldspar (mengandungi aluminium silikat) dan batu api, sejenis kuarza keras, adalah bahan yang sangat penting dalam sebarang jenis porselin. Ia cair apabila dipanaskan, mengikat bahan bersama-sama.

Kuarza - "jantung" porselin

Inilah kunci kepada kekuatan. Ciri-ciri porselin (dan penggunaannya) sebahagian besarnya disebabkan oleh ciri khusus ini: ia pecah dengan teruk (berbanding kaca), dan jarak yang kecil antara zarah memastikan ketaktelapan bahan ke udara, air dan sebatian lain.

Kuarza ialah "aloi" oksigen dan silikon, dua unsur yang paling banyak terdapat dalam kerak bumi. Ia mempunyai tiga bentuk berfungsi: langsung kuarza (kristal), opal(varieti amorfus) dan pasir (pecahan bercampur, kotor). Secara umumnya, kuarza telah lama digunakan dalam pengeluaran kraftangan. Porselin juga mungkin mengandungi alumina dan batu sabun, lebih dikenali sebagai "batu sabun".

Proses pengeluaran

Selepas bahan mentah dipilih dan ditimbang, bahan mentah tersebut akan dihantar ke pengeluaran. Pertama, ia dibersihkan dan dikisar kepada pecahan yang sangat halus. Selepas itu, semua komponen dicampur dalam perkadaran yang diperlukan, bergantung pada keadaan pengeluaran dan ciri-ciri produk akhir. Sebaik sahaja yang terakhir terbentuk, ia boleh dihantar ke ketuhar serta-merta, atau ia pra-dibersihkan dan kemudian ditutup dengan lapisan sayu.

Sudah tentu, kaca yang dihancurkan terlebih dahulu bertindak dalam peranannya. Dan hanya selepas itu, pasu masa depan, cawan, mangkuk tandas dan mahkota pergigian dihantar ke mulut relau. Sekarang mari kita lihat setiap peringkat secara berasingan. Lagipun, sifat porselin dan penggunaannya bergantung pada kejayaannya!

Menghancurkan bahan mentah

Mungkin, ini adalah salah satu operasi yang paling penting, kerana kualiti produk akhir bergantung pada ketelitian pelaksanaannya. Penghancuran dijalankan menggunakan penghancur drum mekanikal yang besar. Pada hantaran kedua, saiz zarah dibawa kepada 0.25 cm Untuk menukar bahan mentah menjadi habuk halus, penghancur bebola khas digunakan. Ini adalah silinder keluli besar yang diisi dengan bola logam. Apabila keseluruhan struktur berputar, zarah bahan mentah bertukar menjadi jisim homogen pengisaran yang sangat halus.

Membersih dan mengadun

Campuran disalurkan melalui penapis halus dan kemudian disalurkan ke "penghantar" khas, iaitu kepingan keluli condong. Mereka bergetar, akibatnya bahan mentah bukan sahaja bercampur secara automatik, tetapi juga disusun, kerana zarah terbesar ditolak ke atas. Jika bahan basah diperlukan, air disembur secara automatik ke dalam talian.

Kadangkala penapis dengan magnet berkuasa digunakan, kerana penapis yang kedua boleh mengeluarkan kekotoran terkecil besi. Yang terakhir, jika ia masuk ke dalam produk siap, akan memberikannya warna merah yang tidak diingini. Selepas itu, produk siap dihantar ke tanur, di mana ia dibakar pada suhu yang telah kami nyatakan.

Pada keadaan pengeluaran apakah sifat produk boleh bergantung?

Perlu diingatkan bahawa semasa penembakan terakhir terdapat banyak proses yang secara langsung mempengaruhi sifat porselin sejuk. Pertama, semua kekotoran organik karbon dibakar, air berlebihan disejat, pelbagai pecahan gas keluar dari ketebalan produk masa depan. Jika pada masa yang sama suhu tidak dibawa ke 1100 darjah Celsius, maka silikon dan komponen lain sayu tidak akan dapat mencairkan, yang bermaksud ia tidak akan membentuk lapisan licin dan neutral kimia pada permukaan seramik.

Selain itu, sambungan ini diperlukan untuk mengurangkan jarak antara zarah bahan, untuk sambungan yang lebih dipercayai antara mereka. Apabila ketumpatan yang dikehendaki telah dicapai,produk itu disejukkan, akibatnya sayu itu "menarik bersama", menjadi licin dan terutamanya tahan lama.

Keputusan

Jadi mengapa kita menerangkan semua ini? Masalahnya ialah sifat bahan ini sangat bergantung pada ciri dan keadaan pembuatannya. Sebagai contoh, kekuatan bergantung pada peratusan kandungan feldspar dalam jisim, dan bilangan liang dalam porselin adalah lebih kecil, lebih banyak feldspar. Apabila kuarza dan sisa yang diperoleh daripada penguraian bahan tanah liat larut dalam kaca, rangka bahan porselin menjadi lebih lemah dan ubah bentuk meningkat. Bergantung pada kehalusan pengisaran kuarza, komposisi jisim, suhu dan tempoh pembakaran, komposisi fasa vitreous termasuk dari 15 hingga 40% daripada semua kuarza yang dimasukkan ke dalam jisim. Semakin banyak, porselin itu lebih nipis dan "lebih lapang".

Sifat bahan seramik sebagai dielektrik dicirikan terutamanya oleh rintangan kepada laluan arus elektrik dalam bahan dan pada permukaan penebat. Bezakan antara isipadu tertentu dan rintangan permukaan khusus porselin.

Selain itu, sifat kimia porselin adalah sangat penting. Lebih tepat lagi, ketiadaan mereka. Seramik berlapis dengan penambahan sejumlah besar feldspar dan kuarza adalah neutral secara kimia. Adakah anda fikir mengapa mortar ahli farmasi dan ahli kimia diperbuat daripada bahan ini? Ia jauh lebih kuat daripada kaca, tetapi ia tidak bertindak balas.

Keadaan semasa

Hari ini, seramik (dan porselin khususnya) mengalami detikkelahiran. Ternyata bahan-bahan ini boleh digunakan dalam pengeluaran pelbagai jenis mikroelektronik. Kepentingan ini untuk tamadun moden tidak perlu dijelaskan. Para saintis juga mendapati bahawa apabila bahan tambahan tertentu ditambah, kekuatan porselin meningkat secara eksponen. Pada masa ini, penyelidikan yang menjanjikan sedang dijalankan dalam bidang mencipta jenis perisai baharu berdasarkannya. Jadi bukan mangkuk tandas sahaja!

Akhirnya, bahan ini menjadi semakin penting dalam perubatan. Pelbagai prostesis dan mahkota pergigian yang megah - permintaan untuk mereka meningkat setiap tahun. Jadi ciptaan Cina purba akan kekal relevan untuk jangka masa yang sangat lama.