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materiale ceramico: proprietà, tecnologia di produzione, applicazione

La prima ceramica è apparso molto tempo prima che la gente ha imparato a odore di metallo. vasi antichi e vasi che gli archeologi hanno trovato fino ad oggi, sono la prova. Va notato che il materiale ceramico ha proprietà uniche che lo rendono in alcune aree semplicemente insostituibili. Cerchiamo di condividere con voi in particolare ceramiche, parla di sua produzione e le caratteristiche.

Panoramica

prodotti ceramici ottenuti per sinterizzazione di miscele di argilla e additivi organici. A volte l'uso di composti di ossido inorganico. Il primo di questi articoli sono apparsi 5000 anni fa. Durante questo tempo, la tecnologia di produzione è migliorata, e oggi abbiamo accesso ad alta resistenza prodotti ceramici. Essi vengono utilizzati in edilizia per facciate, pavimenti, di pareti, ecc. D.

Ci sono ceramiche con cocci dense e porose. La differenza fondamentale tra i due è che coccio stretto è impermeabile. Questo porcellana, piastrelle, ecc Il coccio poroso – .. tegole, pietra di ceramica, tubi di drenaggio e di più.

La storia di occorrenza

La parola "ceramica" in greco significa "argilla". Naturalmente, per la fabbricazione di qualsiasi prodotto che utilizza un tipo di miscela. In esso aggiunge i materiali necessari a seconda di ciò che è necessario per ottenere alla fine. In prima persona, e poco dopo, e su una speciale ceramica macchina era attaccato ad una forma speciale. Successivamente manufatti ceramici vengono cotti in un forno ad alta temperatura.

Molti paesi utilizzano la propria tecnologia. Questo vale per le masse di ceramica, pittura e vetri. Il primo paese che ha raggiunto un significativo sviluppo di questa industria, è considerato l'Egitto. È la produzione di ceramica è stata stabilita lì in primo luogo. I prodotti sono stati fatte di fango grossolana e poco mista, ma in futuro le tecnologie migliori. Oggi i mattoni sono fatti di argilla gialla, che presumibilmente sono stati utilizzati per la costruzione delle piramidi di Memphis.

L'emergere di porcellana

Per lungo tempo in Cina usando un materiale come giada. E 'stato bello, ma molto fragile e difficile da gestire. Dopo anni di ricerca di una soluzione è stata trovata. Porcellana è più semplice da produrre. Tuttavia, ci sono alcune sfumature. Ad esempio, mica e tsvaoku, che si trova in "pietre Cina", è stato macinato in una polvere fine e conservati per più di 10 anni. Ciò è stato fatto per garantire che il materiale è diventato il più malleabile. I primi prodotti di porcellana in Cina erano vasi alti e allungate. Hanno una superficie lucida e verde blu o scuro. Recenti valore più.

Oggi, si ritiene che la Cina è un paese in cui la porcellana è stato distribuito più ampiamente. Questo è vero, anche se è stato popolare in Europa, ma è apparso lì in seguito, e la sua produzione si è sviluppata più a lungo.

I principali tipi di ceramica

Attualmente, i prodotti di argilla hanno una classificazione generale. Così, oggetti in ceramica possono essere divisi in due gruppi principali:

  • ceramica non smaltata (terracotta e ceramica);
  • smaltato (maioliche, piastrelle, ceramica, argilla refrattaria).

Terracotta – italiano per "terra cotta". I prodotti sono fatti di argilla colorata e hanno una struttura porosa. Terracotta fare vasi, piatti, così come i giocattoli e le piastrelle.

ceramiche ceramiche è più difficile da lavorare. Al fine di renderlo impermeabile, lucidatura è necessario. Poi il prodotto è sottoposto a morenico. A tal fine, si è lasciato in fumo forno caldo fino a che freddo. Oggi, molti tipi di ceramica, ceramiche, in particolare, sono estremamente popolari. È usato in famiglie per lo stoccaggio di latte, materiali sfusi o come decorazione.

Per quanto riguarda il secondo tipo – ceramica smaltata, qui la Cina più popolare e maiolica. Il primo è più costosa e che richiede tempo per produrre, il secondo – pratico ed economico. Essi differiscono tra loro per il fatto che i prodotti di porcellana contengono meno argilla e additivi più speciali. Inoltre, porcellana è illuminata dalla luce, a differenza di porcellana.

su refrattari

I prodotti sono miscele di argilla refrattaria. A seconda dello scopo che possano resistere a temperature di 1 300 a 2000 gradi Celsius, e ancora più in alto. Usato forno per ceramica speciale. materiali refrattari nel più grande numero utilizzato nel processo metallurgico. Ci sono utilizzati per la costruzione di altiforni e aggregati.

E 'logico dire che con l'aumentare della temperatura della forza refrattario non è perso, ma piuttosto aumentato. Ciò è ottenuto grazie alla presenza nei refrattari ossidi, silicati e boruri. Essi sono utilizzati quasi ovunque, dove ci sono i processi ad alta temperatura. Molto spesso si verificano forma, ossia sotto forma di un prodotto specifico, per esempio, un mattone. Meno spesso richiede l'uso di materiali refrattari informe come una polvere.

Ceramiche in edilizia

I vantaggi dei materiali ceramici è che i loro titoli non sono particolarmente limitate. Insieme con la facilità di produzione e la lunga durata del prodotto, ora è indispensabile nel settore delle costruzioni. Se si prendono i materiali della parete, occupa una posizione di leadership qui è l'argilla in mattoni.

Lo stesso vale per le piastrelle di ceramica, che, nonostante l'emergere di polimeri, senza perdere terreno. Ha ancora usato per le apparecchiature spazio con alto tasso di umidità e temperatura. Tra i materiali di rivestimento al primo posto blocco di cemento.

Negli ultimi anni, un aumento del 4% nella produzione di piastrelle argilla strutturale e mattoni. Per la loro produzione sono necessari cambiamenti minimi nelle fabbriche di mattoni, dove i costi sono recuperati nel primo anno di vendite. All'estero ceramica cave hanno a lungo occupato la posizione di leader ed è venduto molto meglio del solito mattone.

materiali ceramici speciali

Tali prodotti comprendono tubi sanitari e fognatura. Il primo è diviso in tre grandi gruppi:

  • di porcellana dura (pulviscolo poroso);
  • porcellana sanitaria (pulviscolo sinterizzata);
  • semiporcelain (coccio semisintered).

I principali requisiti per un prodotti sanitari – una resistenza ad urti, resistenza al calore. La formulazione deve essere mantenuto in ordine rigoroso, lo stesso vale per la tecnologia. Si utilizza solo la ceramica forno professionali e materie prime di qualità. Per i sanitari dovrebbe includere lavandini, servizi igienici, vasche da bagno, radiatori, ecc Un modo sicuro per verificare la qualità del prodotto – .. Una luce toccando sullo scafo. Il suono deve essere pulita e senza crepitio. Ciò indica la cottura alla giusta temperatura e l'assenza di cricche.

Per quanto riguarda i tubi di fogna, essi dovrebbero essere densa incrostati di coccio. tubi di ceramica sono fabbricati con un diametro di 150-600 mm. Di solito smalto coperte sia all'interno che all'esterno. Per questi prodotti è caratterizzata da elevata resistenza agli ambienti aggressivi e corrente elettrica vagante. Hanno un prezzo ragionevole, che li rende più accessibili.

proprietà fisico-chimiche della ceramica

Come già accennato, tutti i prodotti possono essere suddivisi in due grandi gruppi: dense e porose. Dense hanno tasso di assorbimento d'acqua inferiore al 5%, poroso – 5% o più. laterizio (poroso e cavo), elementi di muratura cave, piastrelle, piastrelle per il tetto: Il secondo gruppo comprende i seguenti prodotti. mercanzie Dense ceramica – mattoni stradali e pavimenti. Nel settore sanitario risponde ai due porosa e denso ceramica.

Parlando le proprietà fisiche e chimiche, si deve rilevare la mancanza di una ceramica chiave. Consiste nella maggiore fragilità rispetto ad altri materiali. Tuttavia, l'alta disponibilità e la versatilità rendono questo materiale uno dei più popolari in molti settori, e anche nella vita di tutti i giorni. Le moderne tecnologie consentono di ottenere superficie liscia subito dopo la cottura. Se si vuole raggiungere un certo colore, quindi aggiungere gli ossidi di ferro e cobalto.

Caratteristiche microstruttura

Su ceramica riscaldamento diventa gradualmente liquido. È dotato di un gran numero di composti semplici e complessi. Quando raffreddamento cristallizzazione avviene. Si manifesta nella perdita di cristalli puri che aumentano di dimensione. Quando la massa indurisce, la struttura formata mikrokonglomerat. Si grano mullite cementato di massa solidificata. Si dovrebbe prestare la vostra attenzione che gli atomi di ossigeno formano una sorta di Matrix. Esso contiene atomi di metallo piccoli, che sono sostituiti nella interstizi fra di essi. Di conseguenza, nella microstruttura è dominato da legami ionici e covalenti sono leggermente inferiore. stabilità chimica e la stabilità raggiunta dalla presenza di composti chimici forte e durevole.

Come notato sopra, l'utilizzo di materiali ceramici è limitato. Ciò è dovuto al fatto che i cristalli sono imperfetti. Griglie hanno molti difetti: dimensione dei pori nucleari, orditura, ecc Tutto questo si deteriora notevolmente la durezza … Tuttavia, v'è qui e le sue sfumature. Ad esempio, la tecnologia soggetto durante la fabbricazione di un particolare tipo di ceramica è abbastanza possibile ottenere buoni risultati di forza. A tal fine, è indispensabile rispettare la temperatura e la durata dei prodotti di cottura.

Caratteristiche e proprietà di argilla

Argilla – sedimentaria roccia che è indipendente dalla composizione e struttura delle forme materiali plastici quando mescolato con acqua. Dopo la cottura – corpo kamnevidnoe. Tipicamente, la miscela è densa, in gran parte composta da silicati di alluminio. Spesso si trovano in argille e rocce come quarzo, feldspato, pirite e idrossidi e carbonati di composti di calcio, magnesio e titanio.

Caolino – la più pura argilla, che sono noti fino ad oggi. E 'composto quasi interamente di caolinite. Dopo la cottura acquisire un colore bianco. Necessarie per l'elaborazione plasticità è raggiunto dalla presenza di granuli fini nella struttura del materiale argilloso (0,005 mm). Naturalmente, più costituito da un tale materiale, la plasticità di quanto sopra, e viceversa.

Le principali proprietà di argilla dovrebbero includere:

  • plasticità – deformazioni senza rotture;
  • connettività;
  • aria e fuoco ritiro;
  • resistenza al fuoco.

Oggi, vari additivi emaciati ed arricchenti che alterano le proprietà del materiale in entrambe le direzioni. Questo porta al fatto che i prodotti in ceramica stanno diventando sempre più popolare e accessibile.

flowsheet Manufacturing

Caratterizzazione di materiali ceramici suggerisce la possibilità di utilizzo di argilla in varie industrie. Ciò ha portato al fatto che vi era una grande richiesta, e, di conseguenza, una maggiore offerta. Impianti per la produzione della maggior parte dei lavori sullo stesso schema:

  • esplorazione;
  • formazione;
  • modellatura e asciugatura;
  • torrefazione e rilascio del prodotto.

Per ridurre al minimo il costo è di solito la fabbrica è in costruzione nelle immediate vicinanze del deposito di argilla. Estrazione dal modo aperto, che è scavato. Il passo successivo è la formazione di peso. La materia prima viene arricchito, frantumato e miscelato fino al liscio. Plasmare il futuro del prodotto ceramico viene effettuata mediante procedimenti bagnato. Nel primo caso, la massa di umidificata al 25%, e nel secondo – non più del 12%.

In precedenza spesso usato essiccazione naturale. Tuttavia, i risultati dipendono in gran parte dalle condizioni atmosferiche. Di conseguenza, in caso di pioggia o impianto freddo stand. Pertanto, essiccatori speciali usano (gas). La fase più importante è la tostatura. E 'estremamente importante osservare la tecnologia, che è piuttosto complicato. Molto dipende dal raffreddamento ceramica. No improvviso calo della temperatura che può causare deformazioni aereo. Solo allora si può vendere materiali ceramici. tecnologia di produzione, come si può vedere, non è facile, è costituito da diverse fasi. Ciascuno di essi dovrebbe essere rispettato. Se questo non accade, sugli scaffali dei negozi, siamo in grado di soddisfare il matrimonio.

Un po 'di carenze di ceramica

Come già accennato, la composizione del materiale ceramico non è ideale. In particolare, questo influenza la resistenza del prodotto a base di argilla. Danni meccanici può manifestarsi come patatine, crepe e così via. N. Questa è la lacuna chiave. Ma ci sono altri fattori che ostacolano la diffusione capillare del materiale prima di noi. Uno di loro – il costo elevato. Ad esempio, piastrelle in ceramica per il tetto di una casa di campagna – bella da un punto di vista estetico la soluzione, ma il costo è molto costoso piacere.

In questo caso, il suo aspetto rimarrà non più di 5 anni con la cura adeguata. Inoltre v'è dissolvenza, il verificarsi di muschio sulla superficie e m. N. Inoltre, la fragilità e fragilità porta al fatto che qualsiasi danno meccanico potrebbe causare perdite del tetto, ed è già molto poche persone godere. Naturalmente, il materiale ceramico moderno sembra molto impressionante, che si ottiene attraverso una vasta gamma dei colori texture e produzione di alta qualità. Ma vale la pena è ancora costoso, solleva spesso interrogativi sulla all'opportunità di questa scelta.

per riassumere

Abbiamo considerato le proprietà di base dei materiali ceramici. Sulla base di quanto sopra, si può concludere che tali prodotti hanno una certa unicità. essa consiste nel fatto che, in assenza di danni meccanici, che durerà un tempo molto lungo. Inoltre, il materiale ceramico per la colata di metallo fuso nelle piante è indispensabile, in quanto le temperature elevate.

Per quanto riguarda la vita di tutti i giorni, qui la ceramica molto utile. Posate e utensili per la cottura in forno, anche se ha cambiato il suo aspetto nel corso degli anni, ma è ancora fatto di questo materiale. Porcellana, nonostante il suo costo più elevato, ha un look elegante e proprio piacevole per gli occhi. Ciò vale anche per porcellana, che con la corretta esecuzione è difficile distinguere dalla porcellana.

In ogni caso è necessario utilizzare un materiale ceramico. Ciò è dovuto principalmente alle grandi riserve di argilla naturale. La sua davvero un sacco, e ogni anno ha sviluppato sempre più cave di questa risorsa naturale. Il secondo fattore importante – la compatibilità ambientale. Prima, le persone non hanno avuto la possibilità di utilizzare additivi dannosi per migliorare le caratteristiche di resistenza del prodotto. Oggi la situazione è cambiata, anche se non troppo critico. piastrelle di ceramica, a differenza di materiali sintetici che non sono dannosi per la salute. Questo vale anche per piatti di ceramica, che, se confrontato con la plastica, specialmente se quest'ultimo è riscaldato, non nuoce affatto.