חומר קרמי: תכונות, טכנולוגיית הייצור, יישום

כלי החרס הראשונים הופיעו הרבה לפני שאנשים למדו איך להתיך מתכות. סירים עתיקים וצנצנות כי ארכיאולוגים מצאו עד היום, הן הוכחה לכך. יצוין כי החומר הקרמי בעל תכונות ייחודיות ההופכות אותו באזורים מסוימים תחליף פשוט. תנו לנו לשתף אתכם במיוחד קרמיקה, מדברים על ייצור ומאפייניה.

סקירה

מוצרי קרמיקה מתקבלים על ידי sintering תערובות של חימר ותוספים אורגניים. לפעמים השימוש של תרכובות תחמוצת אורגניות. הראשון של מאמרים אלה הופיעו לפני 5000 שנה. במהלך תקופה זו, טכנולוגיית הייצור השתפרה, וכיום יש לנו גישה למוצרים קרמיים המחוסמים. הם משמשים לבנייה עבור חזיתות, רצפות, קירות הבניין, וכן הלאה. ד

ישנם חרס עם חרס צפוף נקבובי. ההבדל העיקרי בין השניים הוא כי חרס חזק הוא עמיד למים. פורצלן זה, מרצפות, וכו החרס הנקבובי - .. רעפים, אבן קרמיקה, צינורות ניקוז ועוד.

ההיסטוריה של התרחשות

המילה "קרמיקה" ביוונית פירושו "חימר". מטבע הדברים, לייצור של כל מוצר שהוא השתמש במין תערובת. בשנת שהיא מוסיפה את החומרים הדרושים תלוי מה נדרש כדי לקבל בסופו של דבר. מהמקור הראשון, וקצת מאוחר יותר, ועל כלי חרס מכונה מיוחדים צורף טופס מיוחד. בהמשך מאמרי קרמיקה נורים בכבשן בטמפרטורה גבוהה.

מדינות רבות משתמשות בטכנולוגיה שלהם. זה חל על המוני חרס, ציור זיגוג. המדינה הראשונה אשר השיגה התפתחות משמעותית של התעשייה הזו, זה נחשב מצר. זוהי ההפקה של קרמיקה הוקמה לשם מלכתחילה. המוצרים היו מבוץ גס גרוע מעורבת, אך בטכנולוגיות משופרות בעתיד. לבנים היום עשויים חימר צהוב, אשר לכאורה שימשו בבניית הפירמידות של ממפיס.

הופעתם של פורצלן

במשך תקופה ארוכה בסין באמצעות חומר כגון ירקן. זה היה יפה, אבל די שברירי וקשה לטפל. אחרי שנים של חיפוש אחר פתרון נמצא. פורצלן הוא יותר פשוט לייצור. עם זאת, ישנם כמה ניואנסים. לדוגמא, יציץ tsvaoku, הנמצא "אבני סין", נטחן לאבקה דקה ו מאוחסן במשך יותר מ 10 שנים. הדבר נעשה כדי להבטיח שהחומר הפך הנזיל ביותר. סחורות הפורצלן הראשונות בסין היו כלי גבוה מוארך. יש להם משטח מלוטש ירוק כחול או כהה. לאחרונה מוערך ביותר.

היום, הוא האמין כי סין היא מדינה שבה פורצלן כבר התפוצה הגדולה. זה נכון, למרות שזה היה פופולרי באירופה, אבל זה הופיע שם מאוחר יותר, והייצור שלה פתח כבר.

הסוגים העיקריים של קרמיקה

כיום, המוצרים של חימר יש סיווג רחב. אז, פריטי חרס ניתן לחלק לשתי קבוצות עיקריות:

• קרמיקה לא מזוגגת (טרקוטה חרס);
• מזוגג (פיינס, פיינס, פורצלן, Fireclay).

הטרקוטה - איטלקית עבור "אדמה חרוכה". מוצרים עשויים חימר צבעוני ויש לי מבנה נקבובי. הטרקוטה לעשות אגרטלים, צלחות, כמו גם צעצועים ואריחים.

קרמיקה קדרות קשה יותר בתהליך. על מנת להפוך אותו עמיד למים, ליטוש הכרחי. אז המוצר הוא נתון המורנה. לצורך כך, הוא עזב ב עשן כבשן חם עד קריר. היום, סוגים רבים של קרמיקה, קדרות בפרט, הם מאוד פופולריים. הוא משמש משקים לאחסון חלב, חומרים בתפזורת או כקישוט.

באשר לסוג השני - קרמיקה מזוגגת, וכאן סין וחרס הפופולרי ביותר. הראשון הוא יותר יקר וזמן רב כדי לייצר, והשני - מעשי זול. הם נבדלים ביניהם לבין עצמם על ידי העובדה כי מוצרי פורצלן מכילים חימר פחות ומוספים מיוחדים יותר. יתר על כן, פורצלן הוא מואר על ידי האור, בניגוד הפורצלן.

על חסיני אש

מוצרים הם תערובות של עקשן חימר. בהתאם למטרה הם יכולים לעמוד בטמפרטורות של 1 300 כדי 2000 מעלות צלסיוס, ואף גבוהות יותר. תנור קרמי מיוחד משומש. חומרים חסינים אש במספר הגדול ביותר המשמש בתהליך המתכות. יש הם משמשים לבניית תנורים הפיצוץ אגרגטים.

זה הגיוני לומר כי עם הגדלת הטמפרטורה של כוח עקשן לא הולך לאיבוד, אלא גדל. זו מושגת בשל נוכחותם של תחמוצות עקשן, סיליקטים, ו borides. הם משמשים כמעט בכל מקום, שבו ישנם תהליכים בטמפרטורה גבוהה. לעתים קרובות הם מתרחשים בצורה, כלומר בצורה של מוצר מסוים, למשל, לבנים. לעתים רחוקות יותר מחייב שימוש חסין אש unshaped כאבקה.

קדרות בבנייה

היתרונות של החומרים הקרמיים הם כי המניות שלהם הן לא במיוחד מוגבלות. יחד עם הקלות של ייצור ועמידות גבוהה של המוצר, עכשיו זה חיוני בתעשיית הבנייה. אם אתה לוקח את החומרים הקיר, הוא תופס מקום המוביל כאן הוא לבנים שרופות.

כנ"ל לגבי אריחי קרמיקה, אשר, למרות הופעתה של פולימרים מבלי לאבד את הקרקע. היא עדיין משמשת ציוד שטח עם לחות וטמפרטורה גבוהה. בין החומרים מול מדרג בלוק בטון הראשון.

במהלך השנים האחרונות, עלייה 4% בייצור אריחי חימר מבני לבנים. עבור הייצור שלהם נדרשים שינויים מינימאליים במפעלים לבנים, שבו עלויות לכבוש בחזרה בשנה הראשונה של מכירות. קרמיקה חלולה בחו"ל כבשה ארוכה על מעמדה המובילה ואת נמכרת הרבה יותר טוב מאשר הלבנים כרגיל.

חומרים קרמיים מיוחדים

מוצרים אלה כוללים צינורות סניטריים וביוב. הראשון חולק לשלוש קבוצות גדולות:

• קשה פורצלן (חרס נקבובי);
• פורצלן סניטרי (חרס מדובקקת);
• (חרס semisintered) semiporcelain.

הדרישות העיקריות על מוצרים סניטריים - ההתנגדות נזק מכני, עמידות בחום. הניסוח חייב להישמר על מנת קפדן, כנ"ל לגבי טכנולוגיה. היא משתמשת קרמיקת כבשן מקצועית בלבד חומרי גלם איכותיים. עבור סניטריים צריכים לכלול כיורים, אסלות, אמבטיות, רדיאטורים, וכו 'דרך בטוחה לבדוק את איכות המוצר - .. אור קשה על הספינה. הצליל צריך להיות נקי וללא מקשקש. זה מצביע על הירי בטמפרטורה הנכונה והעדר הסדקים.

ובאשר צנרת הביוב, הם צריכים להיות מכוסות חרס צפופים. צינורות קרמיקה מיוצרים בקוטר של 150-600 מ"מ. בדרך כלל זיגוג מכוסה ומחוצה. עבור מוצרים אלה מתאפיין עמידות גבוהה בפני סביבות אגרסיביות זרם חשמלי תועה. יש במחיר סביר, מה שהופך אותם לנגישים יותר.

מאפייני physicochemical של קרמיקה

כפי שכבר הוזכר, כל המוצרים ניתן לחלק לשתי קבוצות עיקריות: צפופות נקבוביות. יש צפופה שיעור ספיגת מים של פחות מ 5%, נקבובי - 5% או יותר. לבני שרופות (נקבוביות חלולות), יחידות בנייה חלולות, אריחים, אריחים עבור הגג: הקבוצה האחרונה כוללות את המוצרים הבאים. כלי קרמיקה צפופים - לבני כביש מרצף. במגזר הסניטרי שהיא מתאימה הן נקבובית צפופת קרמיקה.

מדברים על התכונות הפיסיקליות והכימיות, יש לציין העדר קרמיקה המפתח. הוא מתבטא שבירות מוגברת בהשוואה לחומרים אחרים. אף על פי כן, זמין צדדי גבוהים להפוך את החומר הזה לאחד הפופולריים ביותר בתעשיות רבות, ואפילו בחיי היומיום. טכנולוגיות מודרניות מאפשרות לקבל משטח חלק מיד לאחר הירי. אם אתה רוצה להשיג בצבע מסוים, ואז מוסיפים את תחמוצות ברזל וקובלט.

תכונות מיקרו

עם קרמיקת חימום בהדרגה הופך לנוזל. הוא כולל מספר רב של תרכובות פשוטות ומורכבות. כאשר קירור התגבשות מתרחש. הדבר בא לידי ביטוי באובדן של גבישים טהורים שגודלן גדלו. כאשר המסה מתקשה, המבנה נוצר mikrokonglomerat. זה תבואת מוליט בצר המוני הקרושה. אתה צריך לשים לב שלך כי אטומי החמצן יוצרים סוג של מטריקס. הוא מכיל אטומי מתכת קטנים, אשר יחליפו את therebetween הסדקים. כתוצאה מכך, מיקרו נשלט על ידי קשרים יוניים ו קוולנטיים הם קצת קטנים יותר. יציבות ויציבות כימית מושגת על ידי הנוכחות של תרכובות כימיות חזקות ועמידות.

כפי שצוין לעיל, השימוש בחומרים קרמיים מוגבל. זאת בשל העובדה כי הגבישים מושלמים. יש סורגים פגמים רבים: גודל נקבובי גרעין, השתאה, וכו 'כל זה מאוד מידרדר הקשיח ... עם זאת, יש פה הניואנסים שלה. לדוגמא, הטכנולוגיה הנושאת במהלך הייצור של סוג מסוים של קרמיקה מן הנמנע להשיג תוצאות טובות וכוח. לשם כך, חיוני לקיים את הטמפרטורה ומשך מוצרי ירי.

מאפיינים ותכונות של חימר

קליי - סלעי משקע שאינו תלוי בהרכב ובמבנה של צורות חומר פלסטי כאשר מעורבב עם מים. לאחר הירי - גוף kamnevidnoe. בדרך כלל, את התערובת היא צפופה, המורכבת ברובה סיליקטים אלומיניום. לעתים קרובות נמצא חרסיות רוק כגון קוורץ, פצלת השדה, סולפיד ו והידרוקסידים ו קרבונטים של סידן, מגנזיום תרכובות וטיטניום.

קאולין - החימר הטהור, אשר ידוע עד כה. הוא מורכב רובו ככולו של קאוליניט. לאחר הירי לרכוש צבע לבן. הכרחי עבור פלסטיות עיבוד מושגת על ידי הנוכחות של דגנים משובחים במבנה של חומר החימר (0.005 מ"מ). מטבע הדברים, ככל מורכב של חומר כזה, הפלסטיות של מעל, ולהיפך.

המאפיינים העיקריים של חימר קרמיקה צריכים לכלול:

• פלסטיות - עיוות ללא שבירה;
• קישוריות;
• הצטמקות אוויר ואש;
• עמידות באש.

היום, תוספים כחושים והעשרה שונים המשנים את תכונות חומר בכל כיוון. זה מוביל לכך שמוצרי קרמיקה הופכים פופולריים יותר ונגיש.

flowsheet ייצור

אפיון של חומרים קרמיים מציע את האפשרות של שימוש חימר בתעשיות שונות. זה הוביל את העובדה שיש ביקוש רב, וכתוצאה מכך, הצעה מוגברת. צמחים לייצור רוב העבודה על אותה סכמה:

• חיפושים;
• הכשרה;
• בעיצוב וייבוש;
• שחרור קליית מוצר.

כדי למזער את העלות בדרך כלל המפעל מוקם בסביבה הקרובה של הפקדת החימר. חילוץ בדרך פתוחה, כי הוא חפר. השלב הבא הוא אימון משקולות. חומר הגלם הוא מועשר, לכתוש ולערבב עד לקבלת תערובת חלקה. בעיצוב העתיד של מוצר הקרמיקה מתבצע על ידי תהליכים רטובים ויבשים. במקרה הראשון, המסה של humidified כדי 25%, ובמקרה השני - לא יותר מ 12%.

בעבר לעתים קרובות בשימוש ייבוש טבעי. עם זאת, התוצאות תלויות במידה רבה את מזג האוויר. כתוצאה מכך, בגשם או הצמח קר עומד. לכן, מייבשים מיוחדים להשתמש (גז). השלב החשוב ביותר הוא צלייה. חשוב מאוד לשמור על הטכנולוגיה, אשר הוא די מסובך. הרבה תלוי קירור הקרמיקה. אין טיפת טמפרטורה פתאומית שעלולות לגרום עיקום מטוס. רק אז אתה יכול למכור חומרים קרמיים. טכנולוגיית ייצור, כפי שאתה יכול לראות, הוא לא קל, מורכב מכמה שלבים. כל אחד מהם צריך להיות מכובד. אם זה לא יקרה, על מדפי החנויות, אנחנו יכולים לפגוש את הנישואין.

קצת על החסרונות של קרמיקה

כפי שכבר הוזכר, בהרכב של החומר הקרמי הוא לא אידיאלי. בפרט, זה משפיע על כוחו של המוצר עשוי חימר. כל נזק מכני יכול להתבטא כמו צ'יפס, סדקים וכו '. נ זהו חיסרון המפתח. אך ישנם גורמים אחרים המעכבים את ההפצה הנרחבת של החומר שלפנינו. אחד מהם - העלות הגבוהה. לדוגמא, אריחי קרמיקה עבור הגג של בית כפרי - היפה מנקודת מבט אסתטית הפתרון, אבל העלות הוא תענוג יקר מאוד.

במקרה זה, המראה שלה יישאר לא יותר מ 5 שנים עם טיפול הולם. בהמשך יש דהייה, קר אזוב על המשטח מ. נ בנוסף, שבירות שבירות מובילות לכך שכל ניזק מכאני עלול לגרום דליפה של הגג, וזה כבר מעט מאוד אנשים נהנים. כמובן, החומר הקרמי המודרני נראה מאוד מרשים, אשר מושג באמצעות צבעים ומרקם רחבים וייצור באיכות גבוהה. אבל זה שווה את זה עדיין יקר, זה לעתים קרובות מעלה שאלות לגבי נאותות הבחירה הזו.

לסיכום

שקלנו את המאפיינים הבסיסיים של חומרים קרמיים. בהתבסס על כל האמור לעיל, ניתן להסיק כי מוצרים אלה יש ייחוד מסוים. זה טמון בעובדה כי בהעדר נזק מכני, הם יחזיקו מעמד זמן רב מאוד. יתר על כן, החומר הקרמי עבור הליהוק של מתכת מותכת בצמחים הוא גם הכרחי, כי עומד בטמפרטורות גבוהות.

מבחינת חיי היומיום, כאן קרמיקה מאוד שימושי. סכו"ם וכלי לבישול בתנור, למרות שזה השתנה המראה שלה לאורך השנים, אבל עדיין הוא עשוי מחומר זה. פורצלן, למרות עלותו הגבוהה, יש מראה אלגנטי ופשוט נעים לעין. זה חל גם על פורצלן, אשר עם ביצוע הנאה קשה להבחין מסין.

בכל מקרה יש צורך להשתמש בחומר קרמי. זהו בעיקר בשל רזרבות גדולות של חרסית טבעית. שלה באמת הרבה, ובכל שנה פתחו עוד ועוד מחצבות של משאב טבעי זה. הגורם החשוב השני - את ידידותיות הסביבתיות. בעבר, אנשים לא היו את האפשרות להשתמש בכל תוספים מזיקים לשפר את מאפייני כוחו של המוצר. היום המצב השתנה, אם כי לא יותר מדי קריטי. אריח קרמיקה, בניגוד לחומרים סינתטיים אשר אינם מזיקים לבריאות. זה חל גם על מאכלים עשויים קרמיקה, אשר, כאשר לעומת פלסטיק, במיוחד אם זה האחרון הוא מחומם, הוא לא מזיק בכלל.