Технологія виробництва порцеляни - контрольна робота, сторінка 1

Фарфор - основний представник тонкої кераміки. Характерні ознаки порцеляни - білий колір з синюватим відтінком, мала пористість і висока міцності, термічна і хімічна стійкість і природна декоративність. Його особливості визначаються хімічним складом і будовою черепка, які залежать від призначення виробу, умов їх експлуатації і пред'явлених до них вимог.

Фарфор володіє високою механічною міцністю, хімічною і термічною стійкістю, електроізоляційними властивостями і застосовується для виготовлення високоякісного посуду, художньо-декоративних та санітарно-технічних виробів, електро- і радіотехнічних деталей, корозійностійких апаратів хімічної технології, низькочастотних ізоляторів і т. Д.

Фарфор зазвичай отримують високотемпературним випалюванням тонкодисперсної суміші каоліну, польового шпату, кварцу і пластичної глини (такий фарфор називається польовошпатовим). Термін «фарфор» в англомовній літературі часто застосовується і до технічної кераміці: цирконовий, глиноземний, літієвий, борнокальціевий і ін. Фарфор, що відображає високу щільність відповідного спеціального керамічного матеріалу.

Фарфор також розрізняють в залежності від складу фарфорової маси на м'який і твердий. М'який фарфор відрізняється від твердого НЕ твердістю, а тим, що при випалюванні м'якого порцеляни утворюється більше рідкої фази, ніж при випалюванні твердого, і тому більша небезпека деформації заготовки при випалюванні.

Твердий фарфор багатшими глиноземом і біднішими флюсами. Для отримання необхідної просвечиваемости і щільності він вимагає більш високої температури випалу (до 1450 ° C). М'який фарфор більш різноманітний за хімічним складом. Температура випалу сягає 1300 ° C. М'який фарфор використовується переважно для виготовлення художніх виробів, а твердий зазвичай в техніці (електроізолятори) і в повсякденному побуті (посуд).

Одним з видів м'якої порцеляни є кістяний фарфор, до складу якого входить до 50% кістяної золи, а також кварц, каолін і т. Д. І який відрізняється особливою білизною, тонкостенностью і просвічуваністю.

Фарфор, як правило, покривають глазур'ю. Білий, матовий не покритий глазур'ю фарфор називається бісквіт. В епоху класицизму бісквіт використовували лише як вставок в меблеві вироби

Підготовка сировинних матеріалів

Склад керамічної маси і метод її підготовки визначають виходячи з призначення з призначення виробу, його форми і види сировини. Мета підготовки сировини - руйнування природної структури матеріалів до найдрібніших частинок для отримання однорідної маси і прискорення взаємодії частинок в процесі фарфорообразованія. Її проводять в основному пластичним способом, який забезпечує отримання рівномірної за складом маси.

Пластичні матеріали (глину, каолін) розпускають у воді в лопатевих мешалках. Отриману масу у вигляді суспензії пропускають через сито (3600 - 4900 отворів на 1 см2) і електромагніт для видалення великих включень і залізистих домішок.

Охляли матеріали і плавні сортують, звільняють від сторонніх т шкідливих домішок. Кварц, польовий шпат, пегматит та інші компоненти піддають випалу при температурі 900-1000шС. При цьому кварц зазнає Поліформна зміни, в результаті яких розтріскується. Це, по-перше, полегшує помел, а по-друге, дозволяє видалити шматки, забруднені залозистими домішками, так як при випалюванні кварц з домішками залізистих сполук набуває жовто-коричневий колір.

Кам'янисті матеріали, в тому числі і фарфоровий бій, промивають, піддають дробленню і грубому помелу на бігуна, після чого просівають. Тонкий помел виробляють в кульових млинах з фарфоровими або уралітовимі кулями. Для інтенсифікації помелу в млин вводять поверхнево-активну добавку - сульфітно-спиртову барду (від 0,5 до 1%), яка, заповнюючи мікротріщини, надає як би розклинюючий дію. Помел ведуть до залишку 1-2% на ситі з 10 000 отворів на 1 см2.

Пластичні й охляли матеріали, плавні і фарфоровий бій ретельно змішують в мішалці пропелерного типу. Однорідну масу пропускають через сито і електромагніт і зневоднюють в спеціальних фільтр-пресах або вакуум-фільтрах. Отриману пластичну масу вологістю 23-25% направляють на два тижні на вилежування в приміщення з високою вологістю. При вилежуванні відбуваються окислювальні і мікробіологічні процеси, гідроліз польового шпату і освіту кремнієвої кислоти, що сприяє розпушуванню маси, подальшого руйнування природної структури матеріалів і підвищення пластичних властивостей маси. Після вилежування масу обробляють на массомялках і вакуум-пресах для видалення включень повітря, а також пластичності та інших фізико-механічних властивостей, необхідних для формування виробів.

Залежно від складу фарфорової маси і глазурі розрізняються твердий і м'який фарфор. Якийсь проміжний вид представлений так званим кістяним фарфором.

Твердий фарфор містить в основному два вихідних матеріалу: каолін і польовий шпат (найчастіше в з'єднанні з білою слюдою; відносно легко плавиться). До цих основних речовин додається кварц або пісок. Властивості фарфору залежать від пропорції двох головних речовин: чим більше каоліну містить його маса, тим важче її плавити і тим вона твердіше. Суміш цю перемелюють, замішують, промаливают і потім висушують до ступеня здібного до ухвалення форми тістоподібного стану. Виникає пластична маса, яку можна або відливати у формах, або обточувати на гончарному крузі. Готові предмети обпалюють двічі: спочатку без глазурі при температурі 600-800 градусів С, потім з глазур'ю - при 1500 0 С. В якості плавнів використовують польовий шпат або пегматит. «Іноді для посилення просвечиваемости додатково вводять доломіт, вапняний шпат. Покривають твердий фарфор, твердої глазур'ю. Тонкі сорти покривають глазур'ю з шпату без вапна, тому вироби виходять матовими, молочно-кремового відтінку. А ось більш прості сорти покривають зовсім прозорою вапняної глазур'ю. Глазур і порцелянова маса складаються з одних речовин, тільки в різній пропорції. Завдяки цьому вони з'єднуються і глазур ні відбити, ні відшарувати вже не можна ».

Твердий фарфор відрізняється фортецею, сильною опірністю спеку і кислотам, непроникністю, прозорістю, раковістим зламом і, нарешті, чистим дзвоновим звуком. Винайдений в Європі, в 1708 році в Мейсене Іоганном Фрідріхом Бетгером.

М'який фарфор. званий також художнім або фріттовим, складається переважно з сумішей склоподібних речовин, так званих фритт, що містять пісок чи кремінь, селітру, морську сіль, соду, галун і товчений алебастр. Після закінчення певного часу плавки до цієї маси додається мергель, що містить гіпс і глину. В принципі, значить, мова йде про плавленом склоподібному речовині з надбавкою глини. Всю цю масу розмелюють і фільтрують, доводячи до пластичного стану. Відформований предмет обпалюється при 1100-1500оС, стаючи сухим і непористим. Глазур переважно з скла, ті є з легкоплавкого речовини, багатого окисом свинцю і містить, крім того, пісок, соду, поташ і вапно. Вже глазуровані вироби піддаються вторинному випалу при 1050-1100оС, коли глазур з'єднується з черепком. У порівнянні з твердим, м'який фарфор прозоріший, білий колір ще більш ніжного, іноді майже вершкового тону, проте жаростійкість цього фарфору нижча. Злам прямої, причому неглазурована частина в зламі зерниста. Початковий європейський фарфор в більшості був м'яким, чому прикладом прекрасні і дуже цінуються вироби севру. Винайдено він в XVl столітті у Флоренції (порцеляна Медичі).

Кістяний фарфор є відомий компроміс між твердим і м'яким порцеляною. Його склад відкритий в Англії і там же близько 1750 року почалося виробництво. Крім каоліну і польового шпату, він містить фосфат винищити з перепаленою кістки, що робить можливою легшу плавку. Обпалюється кістяний фарфор при 1100-1500оС. Отже, мова йде по суті про твердий порцеляні, але такому, який шляхом перемішування перепаленою кістки робиться м'якше.

Його глазур в основі та ж, що на м'якому порцеляні, але містить, крім окису свинцю, деяка кількість бури для кращого з'єднання з черепком. При відповідному гартівному спеці ця глазур плавиться і міцно з'єднується з черепком. За своїми властивостями кістяний фарфор займає проміжне положення між твердим і м'яким порцеляною. Він витривалішими і твердіше м'якого фарфору і менш проникний, але з ним у нього загального досить м'яка глазур. Колір його не такий білий, як у твердого фарфору, але біліше, ніж у м'якого. Вперше кістяний фарфор застосований в 1748 році в Бау Томасом Фраєм.

З вище викладеного можна зробити висновок; що основних, для виготовлення художньої порцеляни, існує три види, які відрізняються за складом, температурі випалу і використовуються для різних видів вироби. Так само для кожного виду виготовляється своя глазур.

ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА ФАРФОРУ

Виробничий процес виготовлення керамічних виробів складається з декількох етапів: