Состав и строение керамики
Керамика – это материалы, которые изготавливаются из глин или их смесей с минеральными добавками, а в некоторых случаях из неорганических соединений, под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением; а также изделия из данных материалов.
Как поликристаллическое твердое тело керамика состоит из трех основных фаз:
- Газовая - в виде пор, которые окружены прослойками аморфной фазы.
- Аморфная или стекловидная - в виде прослоек, которые располагаются между зернами.
- Кристаллическая, которая состоит из зерен.
Главное различие между керамическими материалами заключается в различном составе и соотношении между тремя фазами, которые определяют свойства. Строение керамического материала зависит от состава сырья и технологии производства. По размерам составляющих структуры керамические материалы могут быть грубокерамическими и тонкокерамическими. В том случае, когда керамика состоит из мелкодисперсных зерен, то ее излом имеет однородную структуру и частицы почти неразличимы, а материал от относится к тонкодисперсной керамике. Если в керамике присутствуют крупные зерна, структура неоднородна, то это грубокерамическое изделие. К основным керамическим изделиям относятся:
- Фарфор. Фарфор — это вид керамики белого цвета с плотным изломом - высшее достижение керамической технологии. Для производства фарфора применяются огнеупорные каолины и беложгущиеся глины, полевые шпаты и кварц. Существуют твердый и мягкий фарфор. Отличительные особенности фарфора - механическая прочность, твердость, просвечиваемость, белизна, химическая и термическая стойкость. Он используется при изготовлении изделий технического назначения и посуды.
- Фаянс. Фаянс — это вид керамики белого цвета с мелкопористым изломом. Для его производства используются огнеупорные глины, кварц и разнообразные добавки. Фаянс применяется при изготовлении строительной керамики, посуды, декоративных изделий и изделий технического назначения.
- Тонкокаменные изделия. Тонкокаменные изделия — это вид керамики, который характеризуется цветным или белым спекшимся черепком, и обладающий однородным раковистым изломом. Для производства данных изделий применяются тугоплавкие и огнеупорные глины, химический состав которых находится в широких диапазонах. Существуют тонкокаменные изделия высокотемпературного и низкотемпературного спекания.
- Майолика. Майолика — это вид керамики с пористым, естественно окрашенным черепком от светло-кремового до кирпичного цвета, покрытый непрозрачной или прозрачной глазурью. Для ее производства используются легкоплавкие глины в чистом виде или с добавлением флюсующиx и отощающиx добавок, в некоторых случаях майолика покрывается белой глины. Майолика используется в производстве облицовочной плитки, посуды, декоративной керамики.
- Терракота. Данный вид керамики представляет собой керамические изделия с пористым черепком. Для ее изготовления используются местные легкоплавкие глины с добавлением небольшого количества кварцевого песка.
Каолин – это глина белого цвета, горная порода, которая состоит из минерала каолинита, образующегося в результате разрушения гнейсов и гранитов.
Свойства керамики
К самым важным свойствам керамики относятся: влагонепроницаемость, прочность, экологичность и термическая стойкость. Керамические изделия характеризуются относительно высокой прочностью. это важное свойство, потому что от прочности зависит долговечность изделия. Прочность зависит от пористости керамики. от пористости керамики. Самыми прочными керамическими материалами являются твердый фарфор, полуфарфор, майолика и мягкий фарфор. На прочность также влияет добавление примесей, технология производства и наличие микротрещин.
Благодаря влагонепроницаемости керамика активно используется для отделки бассейнов, ванных комнат, санузлов и холлов. Вода керамикой не впитывается и остается на поверхности. Плитка из керамики легко чистится и моется, и при этом обладает высокой долговечностью. Наиболее низким влагопоглощением обладает глазурованная керамика. Керамика может выдерживать существенные перепады температур. Например, глазурованная керамика способна выдерживать перепады температур в 20 градусов не трескаясь и не разрушаясь. Термическая стойкость обуславливает ее использование при производстве посуды. Самыми термостойкими являются фарфор и каменная керамика. Керамика является экологически чистым продуктом. Для ее производства используется сырье, которое предварительно проходит проверку на радиоактивность. Она безопасна для человека, потому что не выделяет токсичных веществ. В тоже время керамика не поддается воздействию химических веществ, не впитывает их.
