Что такое фарфор и как он сделан

Фарфор является вездесущим материалом, известным во всем мире своей долговечностью, универсальностью и визуальной привлекательностью. Он сделан из выбора материалов - но часто в том числе каолин. Каолин и широкий спектр других минералов и материалов доступны из африканских Pegmatite, которые сочетают в себе самый широкий выбор, самый дальний охват и самый опыт, чтобы обеспечить правильный продукт в нужное время.

Фарфор это название для серии керамики, которые сделаны путем нагрева их составных материалов в печи при температуре от 1200 до 1400 градусов по Цельсию, и часто содержат
каолин
. Фарфор можно сгруппить в три различных типа: твердофюстная паста, мягкая паста и костяной фарфор. Эти три группы основаны на составе пасты, используемой для их сделать, и температуре, при которой они были уволены. Фарфоровая керамика отличается прочностью и белой окраской , хотя изделия хорошо принимают глазурь и пигменты. Твердость материала проистекает из процесса витрификации и формирования муллита во время процесса нагрева в печи(1). Фарфор часто рассматривается как превосходная керамика, из-за его прочности и деликатности, но гораздо труднее в производстве по сравнению с глиняной посудой или каменной посудой. Фарфор непроницаем, твердый, очень устойчив к тепловым и химическим потрясениям, полупрозрачный (в зависимости от толщины) и очень прочный.

Производство фарфора

Как и вся другая керамика, процесс производства фарфора прост. Глина смешивается с добавками, формируется, а затем выстрелил в печь. Единственное, что отличается от фарфора, это идентичность составных материалов, температура печи и, что крайне важно, формирование муллита.

Формирование муллита

Одним из ключевых этапов в производстве фарфора является формирование на месте муллита (2). Mullite является глинонизилитным материалом и в зависимости от стоихиометрии,имеет формулу 3Al 2O32SiO2 и 2Al2O3 SiO2. Это очень редкий минерал в земле, но он понимается в форме около 1100 градусов по Цельсию из материалов типа фельдспар и каолин во время процесса стрельбы в печи.

shutterstock_1518795782 ширина

Учредительные материалы

Фарфор изготавливается из нагретой смеси кремнезема, глины,
фельдспара
и кремневых материалов мелких частиц. Эти материалы сочетаются в различных пропорциях - до тех пор, пока они не достигнут их выстрелил и необжиженные свойства - для формирования различных типов фарфора. Давайте взглянем на эти материалы один за другим.

Глина: В общем, точный состав глины, как правило, зависит от того, где она добывается. Тем не менее, глина часто имеют тесно связанные свойства, независимо от того, где он получил. Например, все глины витрифицироватьтолько только при высоких температурах. Единственным исключением является, когда порог витрификации был снижен путем добавления некоторых материалов. Кроме того, обустроенные глины, как правило, добавляют некоторый огнеупорный вклад в готовый продукт. Так же, как это со стеклом, они держат свою форму при нагревании. Фарфор, таким образом, сочетает в себе низкую пористость стекла со способностью глины сохранить свою форму. Следовательно, его популярность для внутреннего использования. Как правило, глина, используемая для изготовления фарфора мяч глины и фарфора глины, и они состоят в основном из гидроус алюминия силикат и
каолинит
.

Фельдспар: Этот материал состоит в основном из кремня и алюминия силикат. Флинт является одним из видов жесткого кварца, используемого в качестве потока в фарфоровой смеси. Флюксы могут быть использованы для снижения температуры, при которой жидкое стекло образуется, как правило, около 1000 до 1300oC. В этой жидкой фазе зерна, используемые в формировании фарфоровой связи, прочно объединяются через витрификацию.

Силика: Силика представляет собой химическое соединение, образованное сочетанием кремния и кислородного газа; два из наиболее распространенных элементов на земле. Она существует естественно в кристаллических, аморфных и нечистых формах, как видно в кварце, опале и песке соответственно. Из всех типов наполнителей, кремний является наиболее часто используемым для стрельбы фарфорового тела. Помимо облегчения стрельбы и формирования тела, он также помогает улучшить физические свойства конечного продукта.

Китайский камень: Используется в производстве костяного фарфора (см. позже), фарфор камень частично kaolinised, feldspar богатая форма гранита, который не несет железа. Часто колокатный с каолином, его минеральный состав включает слюду, кварц и фельдспар. Сходство китайского камня с петунце, которое используется для изделия из фарфора из твердой пасты, по-видимому, является причиной того, что он стал ключевым компонентом костяного фарфора.

Каолин: Каолин является глиняный минерал подшипник общей формулы Al2Si2O5(OH)4. Он образуется из выветривания других глинослозикатных материалов и имеет белый цвет. Он используется в большинстве современных керамики.

Костная зола: Костная зола – это кальцинированная, молотая и мелко порошкообразная кость животных, используемая при изготовлении фарфора. Типичная костная зола состоит примерно из 56% по весу оксида кальция, 42% пентоксид фосфора с балансом воды. Общепринятая формула для костной золы Ca5(OH)(PO4)3. Процесс кальцинации происходит при около 1000 градусов по Цельсию. Костная зола используется в мягкой пасте и фарфоре костяного фарфора, она имеет эффект замены петунце из твердых паст(3). Костная зола имеет и другие применения в области металлургии, обработки и удобрений.

В некоторых случаях, фарфор может содержать низкощелочных, содержащих тела, как мыльный камень или глинозем.

белый каолин, используемый в сантехнике
глиняная посуда

Процесс изготовления фарфора

Отобрав необходимое сырье и выведя необходимые суммы по весу, они вынуждены проходить ряд подготовительных шагов. Начнем с того, что они измельчаются, затем очищаются. После этого они смешиваются вместе, прежде чем подвергнуться нескольким процессам формирования. Процесс формирования может быть любым нажатием, литьем, жестким пластиковым образованием или мягким пластиковым образованием. Выбор процесса формирования, как правило, зависит от типа фарфоровой посуды, которая будет производиться. После формирования фарфорового тела, он затем выстрелил, после чего он может быть застеклен. Остекление – это процесс обжига на керамическом корпусе слоя декоративного стекла. Наконец, фарфор затем выстрелил. Некоторые фарфоры образуются и увольняются таким образом, что их называют «биск», то есть они не имеют традиционно связанной белой окраски.

Таким образом, процесс изготовления фарфора включает в себя дробление материалов, которые будут использоваться, очистка и смешивание таких материалов, процесс формирования тела, стрельба, а затем остекление и повторное обжига, если это необходимо.

Виды фарфора

Существует три широких класса фарфора, основанных на типе пасты, используемом для их изготовления. Это, в свою очередь, информирует температуру стрельбы и, следовательно, результат и окончательное применение статьи.

Сравнение видов фарфора (4,5)

тип Твердые пасты Мягкая паста костяной фарфор
происхождение Китай, около. 7-8 век н.э. Континентальная Европа, 17-18 век н.э. Британия, 18 век н.э.
Ключевые материалы Петунце, Каолин Шариковая глина, костная зола, кремень, кварц, мыльный камень Каолин, костная зола, фарфоровый камень
Температура стрельбы 1400 градусов по Цельсию от 1100 до 1250 градусов по Цельсию от 1200 до 1250 градусов по Цельсию
Характерные свойства Сильный с отличной устойчивостью к трещинам и теплотерпимость Мягкий и легкий в работе - но более склонны к поломке и краху перед стрельбой Наивысший уровень прочности, белизны и транслукции

Твердые пасты

Твердый фарфор пасты является оригинальной фарфоровой керамики и возникла в Китае. Сочетание петунце и каолина, выпущенного при 1400 градусах Цельсия, делает невероятно прочный материал, который быстро станет предметом зависти всего мира. Китайский экспортный фарфор был высоко ценимым товаром благодаря своей прочности, долговечности и визуальной привлекательности. Петунце – это широкий термин для различных фельдспатических пород, которые подверглись какому-то геологическому процессу разложения. Типичные формулировки были равными количествами petuntse и feldspar для фарфора высшего качества, с 2/3 petuntse до одной трети feldspar будучи использовано для нормального фарфора.

Мягкая паста

Зародив во Франции, мягкий пастный фарфор был изготовлен в попытке имитировать китайский экспортный фарфор. В то время как мягкая паста механически слабее твердой пасты (хотя их применение в основном то же самое), мягкая паста не требует повышенной температуры в печи, требуя только от 1100 до 1250 градусов по Цельсию. Вдали от четкого набора ингредиентов, мягкая паста фарфора содержит широкую смесь компонентов, включая костную золу, кремень, шариковую глину, мыльный камень и кварц. Название происходит от французского паштета, ссылаясь на его болеелегкую работоспособность по сравнению с жесткой пастой.

костяной фарфор

Первоначально произведенный в Великобритании с 18-го века, костяной фарфор является фарфором, который содержит свыше 30% фосфатов из костей животных и/ или фосфат кальция из других источников. Ключом к успеху костяного фарфора является фарфоровый камень (часто ошибочно называют фарфоровой глиной, что является другим названием для каолина/каолинита, материала, который находится рядом), который является частично каолинизированной, богатой формой гранита, которая не имеет железа. Его открытие в качестве жизнеспособного минерала означало, что жизнеспособная альтернатива твердой пасты фарфора теперь доступна - костяной фарфор и твердый фарфор пасты имеют много характеристик. Большая часть использования костяного фарфора находится в высоком конце посуды и декоративных материалов. Традиционные составы были 50% костной золы, 25% каолин и 25% фарфорового камня.

shutterstock_1372793933 площади
площадь shutterstock_1688279296

Подтипы фарфора

Существуют различные подтипы фарфора, некоторые из которых включают глинозем фарфора, фарфора пробирки и feldspar фарфора:

Глинозем фарфора

Алюминий фарфор имеет аналогичный метод производства feldspar фарфора. Основное различие заключается в том, что он смешивается с алюминием, который, как полагают, улучшить его долговечность. Однако, с этим увеличением долговечности приходит уменьшение в translucency.

Фарфор витро

Его происхождение можно проследить до Америки. Он имеет более теплый белый тон, чем feldspar фарфора. Он очень прочный и немного прозрачный. В процессе производства он предварительно выстрелил при температуре (800 oC), немного ниже обычного фарфора, а еще одна стрельба проводится при температуре 1230 - 1250 oC.

Фарфор Фельдспар

Фельдспар фарфор был произведен еще в 1700-х годах, когда европейцы пытались имитировать китайский фарфор. Этот фарфоровый тип белый со слегка синим тоном, чем стандартный фарфор. Он также немного полупрозрачный из-за высокой доли стеклянной фазы в его структуре. Он невероятно прочный и выстрелил при температуре около 1300 - 1400 oC. Фарфор Feldspar непрерывный с мягким фарфором пасты.

shutterstock_537960268 ширина

Использование фарфора

Строительные материалы

Фарфор широко используется в качестве формы строительного материала, особенно для отделки пола. В основном, Есть два типа фарфоровой плитки, используемые в зданиях. Они, а именно глазурованные и тщательно телы фарфоровой плитки. Глазированные фарфоровые плитки - это плитка с глазурью сверху. Глазурь обычно добавляется, чтобы добавить цвет и отделку плитки. Эти типы плиток, как правило, используются для декоративных целей из-за их тонкой отделкой и украшения, а не для более практических целей.

В отличие от этого, тщательно телотелой фарфоровой плитки не имеют какой-либо формы глазури над их верхней. Они в основном используются для полов, стен и столешницы, поскольку они не имеют глазури, которые могут быть легко эрозии от ссадсии и постоянного использования.

Фарфоровая плитка может быть использована для полов в районах с высоким трафиком, таких как торговые центры из-за твердости и прочности материалов. Они, как правило, непористые и неабсорбционные. Следовательно, они могут быть использованы для полов и поверхностей, которые регулярно подвергаются воздействию бактерий.

Электроизоляционные

Это один из наиболее распространенных обычаев фарфора. Помимо того, что тепловые ударостойкие, они также являются хорошими изоляторами и используются в районах высокого напряжения. Они используются в изоляции антенн, а также в высоковольтных кабельных терминалах. Американское керамическомобществе даже предполагает, что они являются неотъемлемой частью электронных компонентов, которые обеспечивают надлежащее функционирование телекоммуникационных устройств, таких как смартфоны и компьютеры. Фарфор может вести себя превосходно по отношению к полимерным типа электрических изоляций - но прийти на более высокую стоимость (6).

shutterstock_1451888987 широкий

лекарство

Это может стать сюрпризом для немногих; однако, фарфор также используется в медицине. Он используется в стоматологии для изготовления фарфоровых курток иначе известный как шапки и коронки. Фарфоровая куртка используется в стоматологии для защиты поверхности слабого или сломанного зуба. Это, как правило, рекомендуется для восстановления зубов, которые либо были разрушены большие отверстия и распада или ранее были сломаны. В некоторых случаях они используются, чтобы помочь изменить форму, отбелить или выровнять лучше существующих зубов. Необходимо отметить, что они похожи на естественный зуб и по этой причине используются для передних зубов. Фарфор в стоматологических условиях цитируется за его твердость, но и относительную гибкость прочности при остеклении (7). Более широкий обзор использования фарфора на медицинских условиях здесь (8).

искусство

Несмотря на использование в качестве утилитарного материала, элегантность и красота фарфора делают его интересным выбором художественного материала. В древние времена, люди обнаружили, что в сторону быть изысканно красивый и элегантный дизайн, фарфоровые объекты были также прочны. Следовательно, фарфор использовался для коллекционирования. В наше время они собираются как сокровища и продаются за огромные суммы.

Древние сокровища, такие как горелки благовоний, используемые в жертвенных церемониях или фигурки гробниц из могильников, теперь собираются как сокровища и хранятся в музеях или продаются по огромным ценам.

shutterstock_1629625306 ширина

Свойство text-decoration

Фарфор также может быть использован для изготовления декоративных предметов. Некоторые из этих предметов используются вокруг дома, в то время как некоторые другие могут служить в качестве сувениров и сувениров. Многие безделушки и статуи, обмениваемые между народами, были сделаны из фарфора.

Бытовая утварь

Это одно из самых ранних видов использования фарфора. Этот керамический материал был использован во времена для изготовления кухонных изделий, используемых для подготовки и dishing из пищи. Было обнаружено, что посуда и посуда из фарфора были непроницаемыми, легко чистить и повторно использовать и были прочными при нагревании. Их использование в настоящее время выходит за рамки кухонных изделий для изготовления других предметов домашнего обихода, как paperweights и penholders.

shutterstock_581502496 ширина

Лабораторное использование

Из-за долговечности фарфора и его электрической резистостью, фарфор используется для изготовления лабораторных материалов и оборудования. Например, они используются для изготовления изделий в химической лаборатории из-за его прочности, долговечности и способности противостоять химической атаке.

Консультирование по оксиду марганца

  • Фарфор является керамическим материалом, сделанным путем нагрева его составных материалов - часто включая глину и каолин - до от 1200 до 1400 градусов по Цельсию в печи
  • Фарфоровые материалы известны своей прочностью, упряжью и непроницаемостью среди многих других характеристик
  • Есть много видов фарфора - они зависят от типа пасты, используемой для керамики и какие другие добавки она может содержать
  • Тщательно вездесущий материал в современном мире, фарфор находит применение в строительных материалах и электрической изоляции до обеденных тарелок и objets d'art

Фарфор это название для группы тесно связанных и широко используемых керамических материалов, которые часто содержат каолин. В качестве предпочтительного промышленного партнера, африканские заводы Pegmatite, обрабатывает и поставляет самый широкий спектр минералов для керамической промышленности - в том числе высококачественный каолин для самых требовательных приложений.

Шпата
red_kaolin_clay

Ссылки

1 В. Е. Ли и др., Дж.Евр. Ceram. Сок., 2008, 465

2 Г. В. Уайт и др., Дж.Евр. Ceram. Сок., 1996, 16, 115

3 Промышленная керамика, 1989, 843, 767

4 Ф. Сингер и С. С. С. Сингер, Промышленная керамика, Чепмен Холл, Лондон, 1963

5 W. Burton, Фарфор: своя природа, искусствоо и изготовление, Batsford, Лондон, 1906

6 М. Шах и др., IEEE Избрать. Изоляция. журнал., 1997, 13, 5

7 С. Просад и др., Д. Прост. зубной врач., 2009, 101, 20

8 А.С. Власов и Т.А. Карабанова, стекло и керамика, 1993,50, 398