Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Ноября 2011 в 19:11, доклад
Трудно назвать область научной, инженерной и художественной деятельности, которая пользовалась бы таким вниманием, как создание керамики. Существует Mеждународная академия керамики, национальные керамические общества, старейшему из которых свыше 100 лет, проводятся всемирные конгрессы по керамике, созданы музеи художественной керамики, издаются многочисленные научные и профессиональные журналы. Наконец, в 1987 году Г. Беднорцу и А. Мюллеру была присуждена Нобелевская премия за создание керамических сверхпроводников.
Введение.
Трудно назвать область научной, инженерной и художественной деятельности, которая пользовалась бы таким вниманием, как создание керамики. Существует Mеждународная академия керамики, национальные керамические общества, старейшему из которых свыше 100 лет, проводятся всемирные конгрессы по керамике, созданы музеи художественной керамики, издаются многочисленные научные и профессиональные журналы. Наконец, в 1987 году Г. Беднорцу и А. Мюллеру была присуждена Нобелевская премия за создание керамических сверхпроводников.
Исторически под керамикой понимали изделия и материалы, получаемые спеканием глин и их смесей с минеральными добавками. Пластичность глин использовалась человеком еще на заре его существования, и едва ли не первыми изделиями из глины стали скульптуры людей и животных, дошедшие до нас из эпохи палеолита. К позднему палеолиту некоторые исследователи относят и первые попытки обжига глины. Однако обжиг глиняных изделий с целью придания им твердости, водо- и огнестойкости стал применяться широко только в неолите.
Керамика известна с глубокой древности и является, возможно, первым созданным человеком материалом. Время появления керамики относят к эпохе мезолита и неолита.
Отдельные виды керамики формировались постепенно по мере совершенствования производственных процессов, в зависимости от свойств сырья и получаемых условий обработки.
Исторически керамические изделия были твёрдыми, пористыми и хрупкими.
Древнейший вид керамики — это обыкновенный горшечный товар с землистым, окрашенным и пористым черепком. Эта бытовая керамика разными способами облагораживалась — наносился рельеф штампованием и гравировкой, глянцевитым слоем (греческая керамика и римские Terra sigillata[3]), цветной глазурью («Гафнеркерамика» Ренессанса).
Первоначально керамика формовалась вручную. Изобретение гончарного круга в третьем тысячелетии до нашей эры позволило изготовлять посуду с более тонкими стенками.
К концу XVI века в Европе появилась майолика (в зависимости от происхождения, также часто называется фаянсом). Обладая пористым черепком из содержащей железо и известь, но при этом белой фаянсовой массы, она была покрыта двумя глазурями: непрозрачной, с высоким содержанием олова, и прозрачной блестящей свинцовой глазурью.
Декор писали на майолике по сырой глазури, прежде чем обжечь изделие при температуре порядка 1000 °C. Краски для росписи брались того же химического состава, что и глазурь, однако их существенной частью были окислы металлов, которые выдерживали большую температуру (так называемые огнеупорные краски — синяя, зеленая, жёлтая и фиолетовая). Начиная с XVIII века стали применять так называемые муфельные краски, которые наносились на уже обожжённую глазурь. Они используются и для росписи фарфора.
В XVI веке в Германии распространилось производство каменной керамической посуды. Белый (например, в Зигбурге) или окрашенный (например, в Ререне), весьма плотный черепок состоял из глины, смешанной с полевым шпатом и другими веществами. После обжига при температуре 1200—1280 °C каменная керамика становилась твердой и практически не пористой. В Голландии производили красную каменную керамику по образцу Китайской керамики, и ту же особенность обнаруживает керамика Бёттгера.
Каменная керамика также изготовлялась Веджвудом в Англии. Тонкий фаянс как особый сорт керамики с белым пористым черепком, покрытым белой же глазурью, появился в Англии в первой половине XVIII века. Фаянс в зависимости от крепости черепка делится на мягкий тонкий фаянс с высоким содержанием извести, средний — с более низким ее содержанием и твердый — совсем без извести. Этот последний по составу и крепости черепка часто напоминает каменную керамику или фарфор.
Керамическими называют материалы, получаемые из минерального сырья путем формования, сушки и спекания при высокой температуре.
По области применения керамические материалы подразделяются на строительные, огнеупорные, электротехнические, специального назначения (техническая керамика), химически стойкие, хозяйственно-бытовые.
Различают грубую керамику, имеющую неоднородное строение, и тонкую керамику с мелкокристаллическим однородным строением. К грубой керамике относится большая часть строительных керамических материалов и огнеупоров, кислотостойкий кирпич и др. Основными представителями тонкой керамики являются фаянс — мелкозернистый керамический материал, покрытый прозрачной легкоплавкой глазурью, и фарфор — спеченный керамический материал белого цвета с водопоглощением менее 0,5%. К тонкой керамике относятся также майолика — изделия из цветной обожженной глины, покрытые глазурью, огнеупорные материалы, полученные из чистых оксидов и бескислородных соединений, материалы электротехнического назначения.
Основным сырьевым
компонентом для получения
Строительные керамические материалы классифицируют по степени спекания и назначению. В зависимости от степени спекания различают плотные и пористые материалы. Плотные керамические материалы имеют водопоглощение менее 5%. К ним относятся плитки для полов, клинкерный кирпич, канализационные трубы. Пористые керамические материалы имеют водопоглощение более 5%. В группу пористой керамики входят строительный кирпич, фасадные плиты и изделия, дренажные трубы, черепица и др.
По назначению строительные керамические материалы разделяют на: стеновые — кирпич, керамические камни и панели; облицовочные — лицевой кирпич, плитки для фасадной и внутренней облицовки и др.; кровельные — черепица; дорожные — клинкерный кирпич, плитки; санитарно-техни-ч ее кие — умывальники, унитазы, ванны и др.; для подземных коммуникаций — канализационные и дренажные трубы; теплоизоляционные диатомовые и другие легковесные изделия; легкие заполнители для бетонов -- керамзит и аглопорит.
Керамические материалы занимают одно из ведущих мест в строительстве. В общем балансе стеновых материалов керамические кирпичи и камни составляют около 40%, а в сельском строительстве они, являясь местными материалами, занимают основное место. Широкое распространение керамических материалов объясняется повсеместной распространенностью глиняного сырья, простотой технологического процесса, долговечностью. Транспортирование керамических материалов требует меньших затрат по сравнению с другими стеновыми материалами, они обеспечивают хороший микроклимат в помещениях. Основной недостаток керамического кирпича — его мелкоштуч-ность и связанные с этим значительные затраты труда при возведении стен зданий. Этот недостаток устраняется при заводском изготовлении укрупненных элементов — панелей, крупных блоков и т. п.
Важнейшим направлением повышения эффективности керамических материалов является снижение их массы за счет увеличения производства пустотелых и пористых изделий, позволяющих уменьшить толщину стен, сократить расход сырья и топлива.
В энергетическом строительстве, кроме строительных, применяют огнеупорные, кислотостойкие, электротехнические и ряд других специальных керамических материалов. Огнеупоры служат для футеровки теплоэнергетических агрегатов, работающих при температуре более 800—1000° С; кислотостойкая керамика используется для футеровки дымовых труб при высокой агрессивности дымовых газов; электрокерамика — для изготовления изоляторов, различных электроустановочных изделий, конденсаторов низкого и высокого напряжения; техническая керамика — для конструкций ядерных реакторов и др.