Apa itu porselin dan bagaimana ia dibuat

Porcelain adalah bahan yang di mana-mana, dikenali di seluruh dunia untuk ketahanan, serba boleh dan rayuan visual. Ia diperbuat daripada pemilihan bahan - tetapi sering termasuk kaolin. Kaolin dan pelbagai mineral dan bahan lain boleh didapati dari Pegmatite Afrika, yang menggabungkan pemilihan yang paling luas, jangkauan yang paling jauh dan pengalaman yang paling untuk menyediakan produk yang tepat pada masa yang tepat.

Porcelain adalah nama untuk satu siri seramik yang dibuat dengan memanaskan bahan-bahan juzuk mereka dalam kiln pada suhu antara 1,200 dan 1,400 °C, dan sering mengandungi
kaolin
. Porcelain boleh dikumpulkan kepada tiga jenis yang berbeza: pes keras, pes lembut dan tulang china. Ketiga-tiga kumpulan ini adalah berdasarkan komposisi pes yang digunakan untuk membuat mereka dan suhu di mana mereka dipecat. Seramik Porcelain terkenal dengan kekuatan dan warna putih mereka - walaupun artikel mengambil glazes dan pigmen dengan baik. Kekerasan bahan berpunca daripada proses vitrification dan pembentukan mullite semasa proses pemanasan dalam kiln(1). Porcelain sering dianggap sebagai seramik yang unggul, kerana kekuatan dan makanannya, tetapi jauh lebih sukar untuk dihasilkan berbanding dengan earthenware atau batu. Porcelain adalah tidak wajar, keras, sangat tahan terhadap kejutan haba dan kimia, lutsinar (bergantung kepada ketebalan) dan sangat kuat.

Pembuatan Porcelain

Seperti semua seramik lain, proses untuk membuat porcelain adalah mudah. Tanah liat dicampur dengan bahan tambahan, berbentuk dan kemudian dipecat dalam kiln. Satu-satunya perkara yang berbeza untuk porcelain adalah identiti bahan-bahan juzuk, suhu kiln dan, penting, pembentukan mullite.

Pembentukan mullite

Salah satu fasa utama dalam pembuatan porcelain adalah pembentukan in situ mullite(2). Mullite adalah bahan aluminosilicate dan bergantung kepada stoichiometry, mempunyai formula 3Al2O32SiO2 dan 2Al2O3 SiO2. Ia adalah mineral yang sangat jarang berlaku di dalam tanah, tetapi difahamkan terbentuk pada sekitar 1,100 °C dari feldspar dan bahan jenis kaolin semasa proses menembak kiln.

shutterstock_1518795782 Wide

Bahan juzuk

Porselin diperbuat daripada campuran yang dipanaskan daripada silika, Clays,
feldspar
dan Flint bahan saiz zarah kecil. Bahan ini digabungkan dalam perkadaran yang berbeza-beza – sehingga mereka mencapai dipecat dan harta yang tidak berpengandung-untuk membentuk jenis porselin yang berbeza. Mari kita lihat pada bahan ini satu selepas yang lain.

Tanah liat: Secara umum, komposisi sebenar tanah liat biasanya bergantung kepada di mana ia diekstrak. Masih, tanah liat selalunya akan mempunyai sifat yang berkaitan rapat tanpa mengira di mana ia mendapat. Contohnya, Semua ini hanya pada suhu yang tinggi. Satu-satunya pengecualian adalah apabila ambang vitrifikasi telah diturunkan oleh penambahan beberapa bahan. Juga, tanah liat dipecat cenderung untuk menambah beberapa sumbangan refraktori kepada produk siap. Sama seperti kaca, mereka memegang bentuk mereka apabila dipanaskan. Porselin, oleh itu, menggabungkan porositi rendah kaca dengan keupayaan tanah liat untuk mengekalkan bentuknya. Oleh itu, popularitinya untuk kegunaan dalam negeri. Secara umumnya, tanah liat yang digunakan untuk membuat porselam bola tanah dan tanah liat China, dan mereka terdiri kebanyakannya daripada hidrous aluminium silicate dan
kaolinit
.

Feldspar: Bahan ini terdiri kebanyakannya daripada Flint dan aluminium silicate. Flint adalah sejenis kuarza keras yang digunakan sebagai fluks dalam campuran porselin. Fluxes boleh digunakan untuk mengurangkan suhu di mana kaca cecair terbentuk, biasanya pada kira-kira 1000 kepada 1300 º C. Dalam fasa cecair ini, bijirin yang digunakan dalam membentuk ikatan porcelain teguh bersama-sama melalui vitrification.

Silika: Silika adalah sebatian kimia yang dibentuk oleh gabungan silikon dan gas oksigen; dua elemen yang paling banyak di bumi. Ia wujud secara semulajadi dalam Kristal, bentuk amorus dan jahat seperti yang dilihat dalam kuarza, Opal, dan pasir. Daripada semua jenis pengisi, silika adalah yang paling biasa digunakan untuk menembak badan porselin. Selain memudahkan tembakan dan pembentukan badan, ia juga membantu meningkatkan sifat fizikal produk akhir.

Batu China: Digunakan dalam pembuatan tulang china (lihat kemudian), batu china adalah sebahagian kaolinised, feldspar kaya bentuk granit yang tidak menanggung besi. Selalunya disejukkan dengan kaolin, komposisi mineralnya termasuk mica, kuarza dan feldspar. Persamaan batu China untuk petuntse - yang digunakan untuk membuat porcelain pes keras - mungkin sebab ia menjadi komponen utama tulang china.

Kaolin: Kaolin adalah mineral tanah liat yang mengandungi formula umum Al2Si2O5(OH)4. Ia terbentuk daripada cuaca bahan aluminosilik lain dan berwarna putih. Ia digunakan dalam kebanyakan seramik moden.

Abu tulang: Abu tulang adalah tulang yang dirakam, tanah dan halus serbuk haiwan, yang digunakan dalam pembuatan porcelain. Abu tulang tipikal terdiri daripada kira-kira 56% oleh kalsium berat oksida, 42% fosforus pentoxide dengan baki air. Formula yang dipersetujui umum untuk abu tulang adalah Ca5 (OH)(PO4)3. Proses pengiraan berlaku sekitar 1,000 °C. Abu tulang digunakan dalam pes lembut dan pourelains china tulang, ia mempunyai kesan menggantikan petuntse dari pes keras (3). Abu tulang mempunyai aplikasi lain dalam bidang metalurgi, pemesinan dan baja.

Dalam sesetengah kes, porselin mungkin mengandungi alkali yang rendah yang mengandungi badan seperti soapstone atau alumina.

White kaolin digunakan dalam Bilik mandi
dialirkan Ware

Proses Pembuatan Porcelain

Setelah memilih bahan mentah yang diperlukan dan mengambil jumlah yang diperlukan dengan berat, mereka dibuat untuk menjalani beberapa langkah persediaan. Untuk bermula, mereka dihancurkan, kemudian ditapis. Selepas itu, mereka bercampur bersama-sama sebelum tertakluk kepada beberapa proses membentuk. Proses pembentukan boleh menjadi salah satu daripada menekan, pemilihan pelakon, membentuk plastik yang sengit atau plastik lembut membentuk. Pemilihan proses ini biasanya bergantung kepada jenis perkakas porselin untuk dihasilkan. Selepas membentuk badan porcelain, ia kemudian dipecat selepas itu ia boleh kaca. Pengupaman adalah proses menembak ke badan seramik lapisan kaca hiasan. Akhirnya, porselin kemudian dipecat. Sesetengah porcelains terbentuk dan dipecat sedemikian rupa sehingga mereka dirujuk sebagai 'bisque', iaitu, mereka tidak mempunyai warna putih yang dikaitkan secara tradisional.

Secara ringkasnya, proses pembuatan porcelain melibatkan penghancuran bahan yang akan digunakan, pembersihan dan pencampuran bahan-bahan tersebut, proses pembentukan badan, menembak dan kemudian kaca dan menembak semula jika diperlukan.

Jenis Porcelain

Terdapat tiga kelas porcelain yang luas, berdasarkan jenis tampal yang digunakan untuk mengeluarkannya. Ini seterusnya memaklumkan suhu menembak dan oleh itu hasil dan permohonan akhir artikel.

Perbandingan jenis porcelain (4,5)

Jenis Pes keras Pes lembut Tulang China
Asal China, circa. CE abad ke-7 hingga ke-8 Benua Eropah, 17hb hingga 18 abad ke-18 CE Britain, CE abad ke-18
Bahan utama Petuntse, kaolin Bola tanah liat, abu tulang, flint, kuarza, sabun Kaolin, abu tulang, batu china
Suhu menembak 1,400 °C 1,100 hingga 1,250 °C 1,200 hingga 1,250 °C
Sifat ciri Kuat dengan rintangan retak yang sangat baik dan toleransi haba Lebih lembut dan lebih mudah untuk bekerja dengan - tetapi lebih cenderung untuk memecahkan dan runtuh pra-tembakan Tahap kekuatan, putih dan ketelusan tertinggi

Pes keras

Porcelain pes keras adalah seramik porcelain asal dan berasal dari China. Gabungan petuntse dan kaolin, dipecat pada 1,400 °C membuat bahan yang sangat kuat yang akan cepat menjadi iri hati dunia. Porcelain eksport Cina adalah komoditi yang sangat dihargai kerana kekuatan, ketahanan dan rayuan visual. Petuntse adalah istilah yang luas untuk pelbagai batu feldspathic yang telah menjalani beberapa jenis proses penguraian geologi. Formulasi tipikal adalah petuntse kuantiti yang sama dan feldspar untuk porcelain berkualiti tinggi, dengan dua pertiga petuntse kepada satu ketiga feldspar digunakan untuk porcelain normal.

Pes lembut

Berasal dari Perancis, porcelain pes lembut dihasilkan dalam usaha untuk meniru porcelain eksport Cina. Walaupun pes lembut adalah lebih lemah dari pes keras (walaupun aplikasi mereka sebahagian besarnya sama), pes lembut tidak memerlukan suhu tinggi di kiln, hanya memerlukan 1,100 hingga 1,250 °C. Jauh dari set bahan-bahan yang jelas, porcelain pes lembut mengandungi campuran komponen yang luas termasuk abu tulang, flint, tanah liat bola, sabun dan kuarza. Nama ini berasal dari cenderung pâte Perancis, merujuk kepada kebolehkerjaannya yang lebih mudah berbanding dengan pes keras.

Tulang China

Asalnya dihasilkan di Britain dari abad ke-18 dan seterusnya, tulang China adalah porcelain yang mengandungi lebih daripada 30% fosfat dari tulang haiwan dan / atau fosfat kalsium dari sumber lain. Kunci kejayaan China tulang adalah batu China (sering tersilap dirujuk sebagai tanah liat China, yang merupakan nama lain untuk kaolin / kaolinite, bahan yang terletak di samping), yang sebahagiannya kaolinised, feldspar kaya bentuk granit yang tidak mempunyai besi. Penemuannya sebagai mineral yang berdaya maju bermakna bahawa alternatif yang berdaya maju untuk porcelain pes keras kini boleh didapati - tulang china dan porcelain pes keras berkongsi banyak ciri-ciri. Kebanyakan penggunaan tulang china berada dalam pinggan mangkuk mewah dan bahan hiasan. Formulasi tradisional adalah 50% abu tulang, 25% kaolin dan 25% batu china.

shutterstock_1372793933 Square
shutterstock_1688279296 Square

Subtipe Porcelain

Terdapat pelbagai subtipe porcelain, beberapa di antaranya termasuk porcelain alumina, porcelain vitro dan porcelain feldspar:

Alumina Porcelain

Alumina porselin mempunyai kaedah pengeluaran yang sama untuk membuat porspar. Perbezaan utama adalah bahawa ia bercampur dengan aluminium yang difikirkan untuk meningkatkan ketahanan. Walau bagaimanapun, dengan itu peningkatan ketahanan datang penurunan translucency.

Vitro Porcelain

Asalnya boleh dikesan kembali ke Amerika. Ia mempunyai tona putih yang lebih panas daripada ' porspar '. Ia adalah sangat tahan lama dan sedikit telus. Dalam proses pengeluarannya, ia dipra-dipecat pada suhu (800 ºC), sedikit lebih rendah daripada porcelain biasa dan satu lagi tembakan dilakukan pada 1,230 - 1,250 ºC.

Feldspar Porcelain

Feldspar porselin telah dihasilkan seawal tahun 1700-an apabila Eropah cuba meniru porselin China. Jenis porselin ini adalah putih dengan nada sedikit biru daripada porselam standard. Ia juga sedikit Lut kerana peratusan tinggi fasa kaca dalam struktur. Ia sangat tahan lama dan dipecat pada suhu kira-kira 1,300 - 1,400 ºC. Porcelain Feldspar berterusan dengan porcelain pes lembut.

shutterstock_537960268 Wide

Kegunaan Porcelain

Bahan Binaan

Porselin digunakan secara meluas sebagai bentuk bahan binaan, terutamanya untuk kemasan lantai. Pada dasarnya, Terdapat dua jenis jubin porselin yang digunakan dalam bangunan. Mereka, iaitu jubin berkaca berlapis dan menyeluruh. Jubin porselin berlapis adalah jubin dengan penamat Sze atas bahagian atas. Ia biasanya ditambah untuk menambah warna dan selesai ke jubin. Jubin jenis ini biasanya digunakan untuk tujuan hiasan kerana kemasan denda dan hiasan mereka dan bukannya untuk tujuan yang lebih praktikal.

Sebaliknya, jubin porselin yang teliti tidak mempunyai sebarang bentuk ' Sze ' di atas mereka. Mereka kebanyakannya digunakan untuk lantai, dinding, dan permukaan atas kerana mereka tidak mempunyai Licau yang mudah terhakis dari lelasan dan penggunaan yang berterusan.

Jubin porselin boleh digunakan untuk lantai di kawasan trafik tinggi seperti di pusat membeli belah kerana kekerasan dan keliatan bahan. Mereka umumnya tidak berliang dan tidak boleh-. Oleh itu, ia boleh digunakan untuk lantai dan permukaan yang sering terdedah kepada bakteria.

Penebat elektrik

Ini adalah salah satu penggunaan yang paling biasa porselin. Di samping itu untuk menjadi tahan-kejutan haba, mereka juga penebat yang baik dan digunakan dalam bidang voltan tinggi. Ia digunakan dalam penebat antena yang tidak boleh, serta dalam terminal kabel voltan tinggi. Masyarakat seramik Amerika juga mencadangkan bahawa mereka adalah bahagian penting dalam komponen elektronik yang memastikan fungsi yang betul peranti telekomunikasi seperti telefon pintar dan komputer. Porcelain boleh berkelakuan dalam fesyen yang unggul untuk penebat elektrik jenis polimer - tetapi tidak datang pada kos yang lebih tinggi (6).

shutterstock_1451888987 Wide

Perubatan

Ini mungkin datang sebagai kejutan kepada beberapa; Walau bagaimanapun, porselin juga digunakan dalam perubatan. Ia digunakan dalam pergigian untuk membuat jaket porselis atau dikenali sebagai topi dan Mahkota. Jaket porselin digunakan dalam pergigian untuk melindungi permukaan gigi yang lemah atau rosak. Ia biasanya disyorkan untuk membina semula gigi yang telah sama ada telah hancur oleh lubang besar dan reput atau telah rosak sebelum ini. Dalam sesetengah kes, mereka digunakan untuk membantu membentuk e, whiten atau menyelaraskan dengan lebih baik gigi yang sedia ada. Ia adalah penting untuk ambil perhatian bahawa mereka adalah sama dengan gigi asli dan kerana sebab ini digunakan untuk gigi anterior. Porcelain dalam tetapan pergigian dipetik kerana kekerasannya tetapi juga kekuatan fleksibel relatif apabila kaca (7). Kajian yang lebih luas mengenai penggunaan porcelain pada tetapan perubatan di sini (8).

Seni

Walaupun penggunaannya sebagai bahan utilitarian, keanggunan dan keindahan porselit menjadikan ia pilihan yang menarik bahan seni. Pada zaman purba, orang mendapati bahawa asides menjadi televisyen indah dan elegan dalam reka bentuk, objek porselin juga tahan lama. Oleh itu, porselin digunakan untuk koleksi. Pada zaman moden, mereka akan dikutip sebagai khazanah dan dijual untuk jumlah wang yang besar.

Khazanah kuno seperti inse penunu yang digunakan dalam upacara korban atau tokoh Makam dari kawasan pengebumian kini dikumpul sebagai khazanah dan disimpan di Muzium atau dijual untuk harga yang besar.

shutterstock_1629625306 Wide

Hiasan

Porselin juga boleh digunakan untuk membuat objek hiasan. Sesetengah objek ini digunakan di rumah manakala sesetengah orang lain boleh bertindak sebagai cenderahati dan barangan Hadiah. Banyak daripada trinket dan patung yang ditukar antara negara dibuat dari porselin.

Perkakas Rumah

Ini adalah salah satu kegunaan terawal porselin. Bahan seramik ini telah digunakan pada masa untuk membuat barang dapur yang digunakan untuk menyediakan dan menyedut makanan. Ia mendapati bahawa peralatan dan hidangan yang diperbuat daripada porselos, mudah dibersihkan dan digunakan semula dan tahan lama apabila dipanaskan. Penggunaannya kini telah melangkaui barang-barang dapur untuk membuat barangan isi rumah lain seperti paperweights dan penpemegang.

shutterstock_581502496 Wide

Penggunaan Makmal

Kerana ketahanan porselin dan kerintangan elektrik, porselin digunakan untuk membuat bahan dan peralatan makmal. Sebagai contoh, mereka digunakan untuk membuat barang dalam makmal kimia kerana kekuatan, ketahanan, dan keupayaan untuk menahan serangan kimia.

Ringkasan

  • Porcelain adalah bahan seramik yang dibuat dengan memanaskan bahan-bahan juzuknya - sering termasuk tanah liat dan kaolin - antara 1,200 dan 1,400 °C dalam kiln
  • Bahan-bahan porcelain dikenali dengan kekuatan, abah-abah dan ketidaksemamaan di kalangan banyak ciri-ciri lain
  • Terdapat banyak jenis porcelain - ini bergantung kepada jenis pes yang digunakan untuk membuat seramik dan apa bahan tambahan lain yang mungkin mengandungi
  • Bahan yang teliti di dunia moden, porcelain mendapati kegunaan dari bahan binaan dan penebat elektrik melalui plat makan malam dan objet d'art

Porcelain adalah nama untuk sekumpulan bahan seramik yang sangat berkaitan dan digunakan secara meluas yang sering mengandungi kaolin. Sebagai rakan industri pilihan, kilang Pegmatite Afrika, proses dan membekalkan pelbagai mineral untuk industri seramik - termasuk kaolin berkualiti tinggi untuk aplikasi yang paling menuntut.

feldspar
red_kaolin_clay

Rujukan

1 W. E. Lee et al., J. EUR. Ceram. Soc., 2008, 465

2 G. V. Putih et al., J. EUR. Ceram. Soc., 1996, 16, 115

3 Seramik Perindustrian, 1989, 843, 767

4 F. Penyanyi dan Penyanyi S. S., Seramik Perindustrian, Dewan Chapman, London, 1963

5 W. Burton, Porcelain: sifat, seni dan pembuatannya, Batsford, London, 1906

6 M. Shah et al., IEEE Memilih. Insulat. Mag., 1997, 13, 5

7 S. Prosad et al., J. Prosth. Doktor gigi., 2009, 101, 20

8 A. S. Vlasov dan T. A. Karabanova, Kaca dan Seramik, 1993, 50, 398