Keraaminen materiaali: ominaisuudet, tuotantoteknologia, sovellus

Ensimmäiset keraamiset tuotteet ilmestyi kauan ennen kuin ihmiset oppivat metallien sulattamiseen. Muinaiset ruukut ja kannut, jotka arkeologit löytävät tähän päivään, ovat vahvistus. On syytä huomata, että keraamisella materiaalilla on ainutlaatuiset ominaisuudet, jotka tekevät siitä joillakin alueilla yksinkertaisesti korvaamatonta. Katsotaanpa kanssasi keramiikan piirteet, puhumme sen tuotannosta ja ominaisuuksista.

Yleistä

Keraamiset tuotteet saadaan sintraamalla savi ja seokset orgaanisilla lisäaineilla. Joskus epäorgaanisten yhdisteiden oksideja käytetään. Ensimmäiset tällaiset tuotteet ilmestyivät 5000 vuotta sitten. Tänä aikana tuotantotekniikka on parantunut huomattavasti, ja meillä on tällä hetkellä korkealaatuisia keraamisia tuotteita. Niitä käytetään rakentamisessa julkisivujen, lattian, seinien pystyttämiseen jne.

Keraamisia tuotteita on tiheä ja huokoinen. Tärkein ero niiden välillä on, että tiheä siru on vedenpitävä. Nämä posliinituotteet, lattialaatat, jne. Huokoiset keraamiset keraamiset keraamiset kivi-, viemäriputket ja paljon muuta.

Historia tapahtumasta

Sana "keramiikka" kreikkalaisessa tarkoittaa saviä. Luonnollisesti minkä tahansa tuotteen valmistukseen käytettiin eräänlaista seosta. Tarvittavat materiaalit lisättiin siihen riippuen siitä, mitä lopulta saatiin. Ensimmäinen kerta, manuaalisesti ja hieman myöhemmin, ja erikoiskoneella, valmistettiin erityinen muoto savesta. Muita keraamisia tuotteita poltetaan uuneissa korkeassa lämpötilassa.

Monet maat käyttivät omia tuotantoteknologioita. Tämä koskee keramiikkaa, maalausta ja lasitusta. Ensimmäinen tila, jolla saavutetaan merkittävää kehitystä tällä alalla, on Egypti. Se oli keraamisten tuotteiden tuotanto, joka asetettiin ensiksi. Tuotteet olivat karkeita ja heikosti sekoitettuja savea, mutta tulevaisuudessa tekniikkaa parannettiin. Nykyään he löytävät keltaista saviä, joita väitettiin käyttävän Memphisin pyramidien rakentamisessa.

Posliinin ulkonäkö

Kiinassa on käytetty pitkään aikaan sellaista materiaalia kuin jade. Se oli kaunis, mutta melko hauras ja vaikea käsitellä. Monien vuosien hakujen jälkeen löydettiin ratkaisu. Posliini on helpompi valmistaa. Kuitenkin oli joitain vivahteita. Esimerkiksi kiille ja zwaoku, jotka löytyivät "posliinikivistä", hierottiin hienoksi jauheeksi ja varastoitiin yli 10 vuotta. Näin tehtiin, jotta materiaali olisi mahdollisimman muovia. Ensimmäiset posliinituotteet Kiinassa olivat korkeita ja pitkänomaisia astioita. Heillä oli kiillotettu pinta ja sininen tai tummanvihreä väri. Viimeiset olivat arvostetuimpia.

Nykyään uskotaan, että se on Kiina, jossa tila on posliini levinnyt laajimmin. Tämä on totta, vaikka se oli suosittua Euroopassa, mutta se ilmestyi myöhemmin, ja sen tuotanto kehittyi kauemmin.

Tärkeimmät keraamityypit

Tällä hetkellä savilatuotteilla on laaja luokitus. Näin keramiikka voidaan jakaa kahteen pääryhmään:

• Lasittamaton keramiikka (terrakotta ja keramiikka);
• Lasitetut (majolika, faience, posliini, samotti).

Terrakotta - italialaisesta "poltetusta maasta". Tuotteet valmistetaan värillisestä savesta ja niissä on huokoinen rakenne. Terrakottista tehdään maljakoita, ruokia, leluja ja vyöruusuja.

Keramiikkaa on myös vaikeampi käsitellä. Jotta se olisi vedenpitävää, on välttämätöntä laskeutua. Sitten tuote altistuu merelle. Voit tehdä tämän, se jätetään kuumaan uuniin savussa, kunnes se on täysin jäähtynyt. Nykyään monenlaiset keramiikka, erityisesti keramiikka, ovat erittäin suosittuja. Sitä käytetään kotona maidon, irrallisten aineiden tai koristeen varastointiin.

Mitä toisen tyyppisen lasitetun keramiikan, sitten suosituin posliini ja faience. Ensimmäinen on kalliimpi ja työvoimavaltainen tuotanto, toinen käytännöllinen ja halpa. Ne eroavat toisistaan siinä, että posliinituotteissa on vähemmän saviä ja enemmän lisäaineita. Lisäksi posliini on läpikuultava valossa, toisin kuin faienssi.

Tietoa Refractories

Saviastian tuotteet ovat tulenkestäviä. Käyttötarkoituksesta riippuen ne kestävät lämpötiloja 1 300-2 000 astetta ja jopa korkeammat. Käytetään erityistä uunia keraamista polttamista varten. Metallurgisessa prosessissa käytetään suurimpia määriä tulenkestäviä materiaaleja . Siellä niitä käytetään masuunien ja aggregaattien rakentamiseen.

On aivan loogista sanoa, että lämpötilan noustessa tulenkestävän aineen vahvuus ei menetä, vaan sitä päinvastoin kasvaa. Tämä saavutetaan johtuen tulenkestävien oksidien, silikaattien ja boridien esiintymisestä koostumuksessa. Niitä käytetään lähes kaikkialla, joissa tapahtuu korkean lämpötilan prosesseja. Hyvin usein ne esiintyvät valettuina, eli tietyn tuotteen muodossa, sanoen tiiliä. Vähemmän usein on tarpeen käyttää muotoilemattomia tulenkestäviä aineita jauheena.

Keramiikka rakentamisessa

Keraamisten materiaalien edut ovat, että niiden varaukset ovat käytännössä rajoittamattomia. Tuotannon yksinkertaisuuden ja tällaisen tuotteen korkean kestävyyden lisäksi nykyään se on välttämätön rakennusalalla. Jos otat seinämateriaalit, niin johtava asema tässä on täsmälleen savi-tiili.

Sama pätee myös keraamisiin laatoihin, jotka polkimien ilmestymisestä huolimatta eivät anna periksi. Sitä käytetään edelleen huoneiden korkeaan kosteuteen ja lämpötilaan. Edessä olevista materiaaleista slaydite on ensimmäinen paikka.

Viime vuosina ontto keraamisen lohkon ja tiilen tuotanto kasvoi 4%. Niiden valmistuksessa tarvitaan vähäisiä muutoksia tiilitehtaissa ja tehtaissa, ja kustannukset maksetaan ensimmäisestä myynninvuodesta. Ulkomailla ontto keramiikka on jo pitkään ottanut johtavan aseman ja sitä myydään paljon paremmin kuin perinteiset tiilet.

Erityiset keraamiset materiaalit

Näihin tuotteisiin kuuluvat terveys- ja viemäriputket. Ensimmäinen on jaettu kolmeen suureen ryhmään:

• Kiinteästä faieenista (huokoinen kalkki);
• Terveys posliini (paistettu crock);
• semiporcelain (semisintered autonromu).

Terveydenhuollon tuotteiden tärkeimmät vaatimukset ovat mekaanisten vaurioiden, lämmönkestävyyden vastustuskyky. Resepti on noudatettava tiukassa järjestyksessä, sama pätee tekniikkaan. Käytetään vain ammatillista keraamisia uuneja ja laadukkaita raaka-aineita. Saniteettilaitteisiin kuuluu pesualtaat, wc-altaat, kylpyammeet, jäähdyttimet jne. Oikea tapa tarkistaa tuotteen laatu on helppo napautus kehoon. Äänen on oltava puhdas ja röyhtävä. Tämä osoittaa polttamisen oikeaan lämpötilaan eikä halkeamia.

Mitä tulee viemäriputkiin, niillä pitäisi olla tiheä särkynyt crock. Keraamiset putket valmistetaan halkaisijaltaan 150-600 mm. Yleensä päällystetty lasilla sekä sisässä että ulkona. Tällaisille tuotteille on tunnusomaista suuri vastustuskyky aggressiiviselle ympäristölle ja vaeltava sähkövirta. Niillä on kohtuulliset kustannukset, mikä tekee niistä edullisempia.

Keramiikan fysikaalis-kemialliset ominaisuudet

Kuten edellä on jo todettu, kaikki tuotteet voidaan jakaa kahteen laajaan ryhmään: tiheä ja huokoista. Tiheydeltään veden absorptiokerroin on alle 5%, huokoinen - 5% tai enemmän. Viimeiseen ryhmään kuuluvat seuraavat tuotteet: savi-tiilet (huokoiset ja ontot), ontot seinät kivet, viereiset laatat, kattotiilet. Tiheä keraamiset tuotteet - tien tiilet ja lattialaatat. Saniteettiteollisuudessa löytyy sekä huokoisia että tiheitä keramiikkaa.

Kun puhutaan fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista, on tärkeää huomata keramiikan keskeinen puute. Se koostuu lisääntyneestä hauraudesta verrattuna muihin materiaaleihin. Tästä huolimatta korkea saatavuus ja yleismaailmallisuus tekevät tästä materiaalista yksi suosituimmista monilla teollisuuden aloilla ja jopa jokapäiväisessä elämässä. Nykyaikaiset teknologiat mahdollistavat sileän pinnan välittömästi polttamisen jälkeen. Jos vaaditaan tiettyä väriä, lisätään rauta- tai kobolttioksidit.

Mikrostruktion ominaisuudet

Kuumennettaessa keraaminen muuttuu asteittain nestemäiseksi tilaksi. Se erottaa lukuisista yksinkertaisista ja monimutkaisista yhteyksistä. Jäähdytyksen aikana kiteytyminen tapahtuu. Se ilmenee puhtaissa kiteissä, jotka kasvavat kokoa. Kun massa kovettuu, rakenteeseen muodostuu mikrokongleraatti. Siinä mulliittijyvät on sementoitu kiinteytetyllä massalla. On syytä mainita, että happiatomit muodostavat eräänlaisen matriisin. Se sisältää pieniä metalliatomia, jotka korvataan niiden välissä olevissa aukkossa. Siten mikrorakenteessa vallitsevat ioniset ja hieman pienemmät kovalenttiset sidokset. Kemiallinen stabiilisuus ja stabiilius saavutetaan voimakkaiden ja voimakkaiden kemiallisten yhdisteiden vuoksi.

Kuten edellä on todettu, keraamisten materiaalien käyttö on rajallista. Tämä johtuu siitä, että kiteet eivät ole ihanteellisia. Kiteisissä ristikoissa on monia vikoja: atomi- kokoiset huokoset, muodonmuutos jne. Kaikki tämä heikentää merkittävästi voimaa. On kuitenkin olemassa omia vivahteitaan. Esimerkiksi keramiikan valmistuksen aikana tekniikan tarkkailu on mahdollista saavuttaa hyvät lujuustulokset. Tämän vuoksi on erittäin tärkeää tarkkailla lämpötilajärjestelyjä ja tuotteen polttamisen kestoa.

Savin ominaisuudet ja ominaisuudet

Savi on sedimenttikivi, joka muodostaa muovimateriaalin, sekoitettuna veteen, koostumuksesta ja rakenteesta riippumatta. Leivonnan jälkeen, kivi runko. Yleensä seos on tiheä, useimmiten koostuu aluminosilikaateista. Melko usein saviin löytyy sellaisia kiviä kuin kvartsi, spar, rikki pyrite ja myös kalsiumin, magnesiumin ja titaaniyhdisteiden hydroksidit ja karbonaatit.

Kaoliinit ovat puhtaimpia savuja, jotka ovat tähän mennessä tiedossa. Lähes täysin kokonaan kaoliniitista koostuva. Kalsinoinnin jälkeen ne muuttuvat valkoisiksi. Jalostukseen tarvittava plastisuus saavutetaan saviaineen (0,005 mm) läsnäolon vuoksi hienojakoisten rakeiden rakenteessa. Luonnollisesti, mitä enemmän tällaisen aineen koostumuksessa, sitä suurempi on plastisuus ja päinvastoin.

Savujen pääkeraamiset ominaisuudet ovat:

• Muuttelu - muodonmuutos ilman eheyden häiriöitä;
• liitettävyys;
• Ilman ja tulipalon kutistuminen;
• palonkestävyys.

Nykyään käytetään erilaisia depletoivia ja rikastuttavia lisäaineita, jotka mahdollistavat materiaalin ominaisuuksien muuttamisen yhteen suuntaan. Tämä johtaa siihen, että keraamiset tuotteet tulevat entistä suositummaksi ja edullisemmiksi.

Teknologinen tuotantosuunnitelma

Keraamisten materiaalien ominaisuudet kertovat mahdollisuudesta käyttää savia eri teollisuudenaloilla. Tämä johti siihen, että kysyntä oli suuri, ja näin ollen tarjonta kasvoi. Tuotantolaitokset toimivat useimmiten saman järjestelmän mukaisesti:

• Raaka-aineiden uuttaminen;
• koulutus;
• Muodostus ja kuivaus;
• Paahdetaan ja poistetaan tuote.

Kustannusten minimoimiseksi tehtaat rakennetaan yleensä lähellä savipesua. Uutto suoritetaan avoimella menetelmällä, eli kaivukoneella. Seuraava vaihe on massan valmistelu. Raaka-aineita rikastetaan, murskataan ja sekoitetaan kunnes homogeeninen. Tulevan keraamisen tuotteen muodostuminen suoritetaan märillä ja kuivilla menetelmillä. Ensimmäisessä tapauksessa massa kostutetaan 25%: iin ja toisella - enintään 12%.

Aiemmin luonnollista kuivausta käytettiin usein. Tulos kuitenkin riippui suurimmaksi osaksi säästä. Näin ollen sateessa tai kylmässä kasvi seisoo. Siksi käytetään erityisiä kuivausaineita (kaasu). Tärkein vaihe on polttaminen. On erittäin tärkeää noudattaa tekniikkaa, joka on varsin monimutkainen. Paljon riippuu keramiikan jäähdytyksestä. Älä anna terävän lämpötilan laskua, mikä voi johtaa koneen kaarevuuteen. Vasta sen jälkeen voit myydä keraamisia materiaaleja. Tuotannon tekniikka, kuten näette, ei ole yksinkertainen, koostuu useista vaiheista. Jokaista niistä on noudatettava. Jos näin ei tapahdu, myymälän hyllyillä voimme tavata avioliiton.

Hiukan keramiikan puutteista

Kuten jo mainittiin, keraamisten materiaalien koostumus ei ole ihanteellinen. Tämä vaikuttaa erityisesti savityön lujuuteen. Kaikki mekaaniset vauriot voivat näkyä siruna, halkeamana jne. Tämä on keskeinen haitta. Mutta on olemassa muita tekijöitä, jotka rajoittavat käsiteltävän materiaalin laajamittaista levittämistä. Yksi niistä on korkeita kustannuksia. Esimerkiksi talon katon keraaminen laatta on kaunis ratkaisu esteettisestä näkökulmasta, mutta se maksaa niin paljon iloa.

Samanaikaisesti sen ulkonäkö kestää enintään viisi vuotta huolella. Muita haalistumista esiintyy, sammalta ulkonäkö pinnalla jne. Tämän lisäksi hauraus ja hauraus johtavat siihen, että mekaaniset vauriot voivat johtaa katon virtaukseen, ja tämä on hyvin harva ihminen. Tietenkin nykyaikainen keraaminen materiaali näyttää erittäin vaikuttavalta, mikä on saavutettu värien laaja-alaisen koostumuksen ja korkean laadun vuoksi. Mutta se on edelleen kallis, mikä usein tekee meidät ajattelemaan tällaisen valinnan sopivuutta.

Yhteenveto tuloksista

Tutkimme keraamisten materiaalien pääominaisuuksia. Kaikesta edellä esitetystä voimme päätellä, että tällaisilla tuotteilla on ainutlaatuisuus. Se koostuu siitä, että mekaanisten vahinkojen puuttuessa ne kestävät hyvin, hyvin kauan. Lisäksi keraaminen materiaali nestemäisen metallin valimiseksi tehtaissa on myös välttämätöntä, koska se kestää korkeita lämpötiloja.

Mitä jokapäiväiseen elämään, niin keramiikka on erittäin kätevä. Erityisruoat ruoanlaittoon uunissa, vaikka se muuttui ulkonäönsä monien vuosien ajan, mutta se on edelleen valmistettu tästä materiaalista. Posliini on korkeasta kustannuksesta huolimatta tyylikäs muotoilu, ja se on yksinkertaisesti silmiinpistävää. Tämä pätee faieeniin, joka on oikein toteutettu, on vaikea erottaa posliinista.

Joka tapauksessa on välttämätöntä käyttää keraamista materiaalia. Ensinnäkin, tämä johtuu suurista luonnonsuojelualueista. Se on todella paljon, ja vuosittain kehitetään yhä uusia uraa tämän luonnonvarojen hankkimiseksi. Toinen tärkeä tekijä on ekologinen puhtaus. Aiemmin ihmisillä ei yleensä ollut mahdollisuutta käyttää mitään haitallisia lisäaineita tuotteen lujuusominaisuuksien parantamiseksi. Tänään tilanne on muuttunut, vaikkakin ole liian kriittinen. Keraamiset laatat, toisin kuin synteettiset materiaalit, eivät vahingoita terveyttä. Tämä pätee myös keramiikasta valmistettuun keramiikkaan, joka verrattuna muoviin, etenkin jos se kuumenee, ei aiheuta haittaa ollenkaan.