Propietats de la porcellana i la seva aplicació

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

El terme "porcellana" fa referència a una àmplia gamma de productes ceràmics que es fabriquen a altes temperatures. Les seves característiques distintives són una superfície llisa i poca porositat. Aquestes propietats de la porcellana són àmpliament demandades fins avui. És difícil trobar alguna indústria o economia nacional, sigui on s'utilitzi.

La porcellana decorativa més habitual, així com cristalleria química, corones dentals i aïllants elèctrics. Habitualment de color blanc o blanquinós, per a la "cocció" aquest meravellós material arriba com una peça de ceràmica impresentable, que només adquirirà la seva forma familiar després de rostir en forns a alta temperatura.

Els avantatges dels serveis xinesos

En aquest article, parlarem de les propietats i els tipus de porcellana. Entendreu per què aquest material va ser tan popular a tot el món que grans expedicions es van equipar per comprar-lo. Per un servei preciós, que avui podeu comprar a qualsevol botiga, us podríeu matar.

Curiosament, però els productes dels mestres xinesos amb la ceràmica actual són només parents, però no directes. Per veure-ho, n'hi ha prou de recordar les propietats bàsiquesporcellana, que va sortir dels tallers de l'Imperi Mitjà. Els materials són molt semblants entre si: tant la porcellana moderna com la antiga poden ser esm altades o "naturals". Però la ceràmica simple és molt més suau. I amb això no es pot fer un servei d' alta qualitat.

Per què passa això?

Les propietats de la porcellana, com ara la força i la resistència a la calor, són el resultat de les altes temperatures a les quals es produeix la veritable ceràmica xinesa. Es produeix a una temperatura de 2.650 graus Fahrenheit (1.454 graus Celsius). Compareu això amb 2.200 graus Fahrenheit (1.204 graus Celsius) per a la porcellana simple. Com que el segon material és de menor qualitat, no s'utilitza a la indústria química i altres branques tecnològiques de la ciència. A més, és una porcellana xinesa de la màxima qualitat que és transparent a la llum. La ceràmica rugosa no pot donar aquest efecte.

Pasions espia

"La pasta dura", o veritable porcellana, va aparèixer per primera vegada a la Xina durant la dinastia Tang (618-907). Però els productes realment d' alta qualitat, amb les seves propietats en cap cas inferiors a les modernes, només es van conèixer al món durant la dinastia Yuan (1279-1368). La porcellana xinesa primitiva consistia en caolí (argila de porcellana) i pegmatita, un tipus de granit aspre.

Va ser desconegut pels terrissers europeus fins a la importació d'equipament xinès durant l'Edat Mitjana. Els europeus van intentar duplicar les propietats de la porcellana, però no ho van aconseguir. Des d'analitzar la seva composició química van sersense poder-ho, els productes produïts per ells s'assemblaven a plats elegants, fràgils i alhora duradors només exteriorment. Va resultar així. Es van desenvolupar autèntiques guerres d'espionatge per tal d'aconseguir el secret de la veritable producció de porcellana, però els xinesos van guardar el seu secret més que la vida.

Per què aquest material era tan popular? El motiu són les excel·lents propietats físiques de la porcellana. És més fort que la ceràmica ordinària, té una alta conductivitat tèrmica, cosa que permet elaborar un te excel·lent en teteres. A més, a causa de l'esm alt, la porcellana té una brutícia extremadament baixa, tenyint-se només sota la influència dels pigments sintètics. Les tasses dels antics serveis xinesos es mantenen blanques després de molts segles.

Ersatzy

Després de barrejar vidre amb òxid d'estany per fer un material opac, els artesans europeus van intentar combinar argila i vidre esmerilat. Aquestes alternatives es van conèixer com a "pasta suau" o porcellana artificial. Però dues circumstàncies desagradables van ser molestes: tots aquests materials van resultar massa suaus, era impossible fer-ne productes realment prims i elegants i els costos de producció eren massa elevats. En resum, les propietats de la porcellana "tipus ersatz" estaven lluny de ser perfectes.

Hi ha proves que els nostres mestres també dominaven l'art de produir porcellana real, però tots els secrets de la ceràmica russa es van perdre durant la invasió tàrtar-mongol, quan es van cremar ciutats senceres juntament amb tots els seus habitants. També es va aconseguir algun avençl'anglès. Van crear un tipus de material "os".

Però què és la porcellana, les principals propietats de la qual la van fer increïblement popular a la vella Europa?

Història de la creació

El 1707, dos alemanys anomenats Ehrenfried W alther von Chimhaus i Johan Friedrich Bottger descobreixen un mètode de producció més "sens" que utilitza argila i feldspat finament mòlt. Al segle XVII, els artesans anglesos van aprendre mitjançant l'experimentació que la porcellana, gairebé idèntica a la porcellana xinesa, es podia obtenir afegint ossos cremats finament mòlts a aquesta barreja.

I més tard va resultar que la versió anglesa permet produir ceràmica transparent a temperatures molt més baixes, la qual cosa redueix significativament el cost de producció. A més, la porcellana de Foggy Albion va lluitar molt pitjor, era molt més forta. Així que no és d'estranyar que els britànics aviat omplissin la meitat del Vell Món i gairebé tot el Nou amb els seus serveis.

Quines són les propietats de la porcellana? En primer lloc, els productes que s'elaboren es distingeixen per una gran resistència, baix pes i parets primes. En segon lloc, aquest tipus de ceràmica no es pot utilitzar en la indústria química, ja que les substàncies de la seva composició reaccionen amb àcids i àlcalis.

Matèries primeres

Com dèiem, els components principals d'aquest material són extremadament senzills: argila, feldspat, minerals amb contingut en calci. Fins ara, diverses empreses competeixen entre elles, ja que es va establir ràpidamentles propietats de la porcellana i la faiança es poden canviar radicalment afegint nous elements a la seva composició. Per descomptat, si l'experiència té èxit.

Malgrat que la composició de l'argila varia segons el lloc de la seva extracció, encara es converteix en vidre (que assegura la suavitat del producte final) només a temperatures extremadament elevades. Però això només és cert per als casos en què les argiles no es barregen amb materials el llindar de vitrificació dels quals és més baix. A diferència del vidre, però, l'argila és tèrmicament estable, el que significa que conserva la seva forma fins i tot quan s'escalfa a una temperatura elevada.

Així que aquest material és realment únic, ja que combina la baixa porositat del vidre amb l'estabilitat i la força relativa de la ceràmica simple. El caolí, un hidroaluminosilicat, s'ha utilitzat en tot moment com a principal tipus de matèria primera. El feldspat (que conté silicat d'alumini) i el sílex, un tipus de quars dur, són ingredients extremadament importants en qualsevol tipus de porcellana. Es fonen quan s'escalfen i uneixen el material.

Quars: el "cor" de la porcellana

Aquesta és la clau de la força. Les propietats de la porcellana (i el seu ús) es deuen en gran part a aquesta característica particular: es trenca malament (en comparació amb el vidre) i les petites distàncies entre partícules asseguren la impermeabilitat del material a l'aire, l'aigua i altres compostos..

El quars és un "aliatge" d'oxigen i silici, els dos elements més abundants a l'escorça terrestre. Té tres formes funcionals: directament quars (cristalls), òpal(varietat amorfa) i sorra (fracció mixta, bruta). En general, el quars s'ha utilitzat durant molt de temps en la producció artesanal. La porcellana també pot contenir alúmina i esteatita, més conegudes com a "esteatita".

Procés de producció

Un cop seleccionades i pesades les matèries primeres, passen a la producció. Primer, es neteja i es tritura fins a fraccions molt fines. Després d'això, tots els components es barregen en la proporció requerida, depenent tant de les condicions de producció com de les característiques dels productes finals. Tan bon punt es formen aquests últims, es poden enviar immediatament al forn, o bé es netegen prèviament i després es cobreixen amb una capa d'esm alt.

Per descomptat, el vidre triturat actua primer en el seu paper. I només després d'això, els futurs gerros, tasses, tasses de vàter i corones dentals s'envien a la boca del forn. Ara mirem cada etapa per separat. Al cap i a la fi, les propietats de la porcellana i la seva aplicació depenen del seu èxit!

Tritura de matèries primeres

Potser, aquesta és una de les operacions més importants, ja que la qualitat del producte final depèn de la minuciositat de la seva implementació. La trituració es realitza amb enormes trituradores de tambor mecànics. A la segona passada, la mida de les partícules es porta a 0,25 cm Per convertir la matèria primera en pols fina, s'utilitzen trituradores de boles especials. Es tracta d'enormes cilindres d'acer plens de boles metàl·liques. Quan tota l'estructura gira, les partícules de matèries primeres es converteixen en una massa homogènia de mòlta extremadament fina.

Neteja i barreja

La mescla es fa passar a través de filtres fins i després s'alimenta a un "conveyor" especial, que és una làmina d'acer inclinada. Vibren, com a resultat de la qual cosa les matèries primeres no només es barregen automàticament, sinó que també es classifiquen, ja que les partícules més grans s'empenyen cap amunt. Si es requereix material mullat, s'aboca automàticament aigua a la línia.

De vegades s'utilitzen filtres amb imants potents, ja que aquests últims poden eliminar les impureses més petites del ferro. Aquest últim, si entra al producte acabat, li donarà un tint vermell indesitjable. Després d'això, els productes acabats s'envien al forn, on es couen a les temperatures ja indicades per nos altres.

De quines condicions de producció poden dependre les propietats del producte?

Cal tenir en compte que durant la cocció final hi ha molts processos que afecten directament les propietats de la porcellana en fred. En primer lloc, es cremen totes les impureses orgàniques de carboni, s'evapora l'excés d'aigua, del gruix del futur producte surten diverses fraccions gasoses. Si al mateix temps la temperatura no arriba als 1100 graus centígrads, el silici i altres components de l'esm alt no es podran fondre, la qual cosa significa que no formaran una capa llisa i químicament neutra a la superfície ceràmica.

A més, aquestes connexions són necessàries per reduir la distància entre les partícules dels materials, per a una connexió més fiable entre elles. Un cop s'ha arribat a la densitat desitjada,el producte es refreda, de manera que l'esm alt "s'ajunta" es torna suau i especialment durador.

Resultats

Aleshores, per què estem descrivint tot això? El cas és que les propietats d'aquest material depenen estretament de les característiques i condicions de la seva fabricació. Per exemple, la força depèn del percentatge de contingut de feldspat a la massa, i el nombre de porus de la porcellana és com més petit, més feldspat. A mesura que el quars i el residu obtingut de la descomposició de la substància argilosa es dissolen al vidre, l'esquelet del material de porcellana es fa més feble i les deformacions augmenten. Depenent de la finesa de la mòlta del quars, la composició de la massa, la temperatura i la durada de la cocció, la composició de la fase vítria inclou del 15 al 40% de tot el quars introduït a la massa. Com més sigui, la porcellana és més prima i "més airejada".

Les propietats dels materials ceràmics com a dielèctrics es caracteritzen principalment per la resistència al pas del corrent elèctric en el material i a la superfície de l'aïllant. Distingeix entre el volum específic i la resistència superficial específica de la porcellana.

A més d'això, les propietats químiques de la porcellana són de gran importància pràctica. Més precisament, la seva absència. Les ceràmiques vidriades amb l'addició d'una gran quantitat de feldspat i quars són químicament neutres. Creus per què els morters de farmacèutics i químics estan fets d'aquest material? És molt més fort que el vidre, però no reacciona.

L'estat actual de les coses

Avui, la ceràmica (i la porcellana en particular) viu un segonnaixement. Va resultar que aquests materials es poden utilitzar en la producció de diversos tipus de microelectrònica. No cal explicar la importància d'això per a la civilització moderna. Els científics també van trobar que quan s'afegeixen certs additius, la força de la porcellana augmenta de manera exponencial. Actualment, fins i tot s'estan duent a terme investigacions prometedores en el camp de la creació de nous tipus d'armadura a partir d'ella. Així que no només les tasses del vàter!

Finalment, aquest material és cada cop més important en medicina. Diverses pròtesis i magnífiques corones dentals: la demanda d'elles augmenta cada any. Per tant, l'antic invent xinès seguirà sent rellevant durant molt de temps.