Технология производства фарфора

В процессе обжига формируется  черепок с необходимыми физическими  и химическими свойствами. При  политом обжиге происходят расплавление глазури, равномерное ее распределение  по всей поверхности изделия и  сплавливание с черепком. Строгое  соблюдение определенного режима температуры, скорости ее подъема, времени выдержки и газовой среды - непременное  условие проведения обжига. При нарушении  этих требований образуются дефекты, ухудшающие внешний вид и свойства готовых  изделий.

Политой обжиг можно  разделить на ряд периодов, каждый из которых протекает при определенном температурном режиме и газовой  среде, что обеспечивает постепенное  формирование черепка с необходимыми свойства.

Первый период протекает  при температуре до 900-940шС; скорость подъема температуры 100-140шС в час. Из массы удаляется остаток гигроскопической влаги, происходит разложение глинистых  веществ, карбонатов, выгорание органических примесей. В этот период поддерживает окислительная газовая среда. Реакция  протекает в твердой фазе, в  этот период начинается спекание черепка, которое сопровождается усадкой. На поверхности пористого черепка, который обладает высокий каталитический и адсорбционной способностью, осаждается углерод, выделяющийся при сгорании топлива. Углерод придает черепку  серый цвет.

Второй период обжига протекает в сильно окислительной  среде при температуре 940-1040шС. Он является подготовительным к самому ответственному этапу - обжигу в восстановительной  среде. В этот период выравнивается температура, завершается выделение остатков гидратной воды и полностью выгорает сажистый углерод. Если углерод не выгорит до расплавления глазури в третьем периоде, то изделие будет иметь серую или буроватую окраску либо покроется мельчайшими кратерообразными точками - наколами. Вследствие расплавления полевого шпата образуется жидкая фаза, которая цементирует твердые частицы и обуславливает повышение механической прочности черепка. Происходит процесс кристаллизации глинозема и начинает образовываться муллит.

Третий период ведется  при температуре 1040-1250шС в восстановительной  среде, которая необходимая для  перевода окисного железа в закисную формы. Закись железа образует силикаты, который придают черепку голубоватую  оттенок. На этом этапе вначале образуется силиманитоподобный ангидрид, а затем  муллит и кремнезем в виде кристобалита. Продолжается спекание черепка, сопровождающие интенсивной, так как кристаллические  частицы соединяют вязким расплавом. При температуре выше 1200шС вязкость расплава снижается, и на границе  твердой и жидкой фаз сближаются под действием поверхностных  сил частицы кварца, продукты разложения каолинита и кристаллы муллита. Образование легкоплавкого силиката закиси железа способствует развитию жидкой фазы. На этом этапе начинается расплавление глазури. Скорость подъема  температуры - 30-35шС в час.

Четвертый этап, завершающий  формирование черепка, начинается при  температуре 1250шС и заканчивается  при 1380-1410шС, протекает он в нейтральной  среде. Происходят окончательное спекание черепка, разлив глазури и сплавление с черепком. Активнее протекает процесс  взаимодействия полешпатовго стекла и  аморфного кремнезема из каолинитового  остатка, что способствует заполнению промежутков между кристаллами  муллита. Одновременно укрупняются  кристаллы муллита в полешпатовом стекле и уменьшаются размеры  остаточного кварца. Протекают диффузионные процессы, обуславливающие равномерное  распределение кристаллических  новообразований в черепке.

Период заканчивается  выдержкой изделий при максимальной температуре в течение 1,5-3 ч. Чем  продолжительнее выдержка изделий, тем больше образуется кристалла  муллита. Игольчатые кристаллы муллита, переплетаясь, способствуют повышению  механической прочности и термической стойкости черепка. При этом ускоряется процесс муллитизации за счет растворения кварца в стекле и насыщения его кремнеземности. Образующиеся кристаллы муллита как бы врастают в стекло, в нерастворившихся зерна кварца.

При повышении температуры  обжига уменьшается пористость черепка, так как пустоты заполняются  стекловидной массой и другими структурными элементами. Однако при повышении  температуры выделяются газы из полевошпатового  стекла, вспучивается черепок и снижается  качество изделий.

Пятый, диффузионный, период обжига соответсвует выдержке изделий при максимальной температуре  обжига.

После обжига начинается процесс охлаждения. До температуры 600-530шС охлаждение проводят со скоростью 250-200шС в час. Затем процесс резко  замедляется, при этом происходят ионные модификации, сопровождающиеся большими изменениями объемов, в результате чего возникают внутренние напряжения. Помимо этих напряжений, возникают  напряжения вследствие перехода стекловидной массы из пластического состояния  в упругое.

Продолжительность политого обжига в туннельных печах  от 18-22 до 32-34ч. На некоторых предприятиях керамические изделия, в том числе  и фарфоровые, подвергают однократному бескапсельному обжигу. При этом цикл производства сокращается до 3-5ч, значительно  снижается расход топлива, повышается производительность труда, уменьшает  себестоимость готовой продукции. Главная задача однократного обжига - обеспечение непромакаемости черепка  при глазуровании изделий, высушенных до содержания влаги 1%. С этой целью  в массу вводят высушенные до 4-7% трошковской глины или специальных  пластифицирующих добавок, способствующих повышению водостойкости, в том  числе и некоторые виды пластических масс.

Однократному обжигу подвергают в основном толстостенные  изделия - кружки, салатники, масленки, сахарницы, которые при глазуровании без утельного обжига не размокают, не деформируются и не разрушаются.

При обжиге на изделиях могут образоваться следующие дефекты: искажение размеров и формы, щербины, задувка, прыщи, пузыри, засорка, желтоватый оттенок и т.д. После обжига изделия  проверяют для выявления дефектов. Изделия, отвечающие предъявляемым  к ним требованиям, декорируют.  

4. .  Декорирование изделий

     Изделия украшают подглазурными и надглазурными красками, препаратом золота, растворами солей, красящих окислов и декоративными глазурями с последующим обжигом.

В зависимости от характера поверхности декорирование  изделий может быть рельефным  и гладким. Рельефное декорирование - это нанесение на поверхность  изделий выпуклых ил заглубленных украшений. К выпуклым относится рельеф, получаемый при формовании путем лепки, к  заглубленным - врезывание, сверление  и вдавливание на поверхности. Различают  гладкое дкорирование по сырому черепку, подглазурное и надглазурное.

Вид разделки зависит  от назначения и природы изделий. При выборе разделки необходимо учитывать  естественную красоту черепка, украшение  должно сочетаться с его естественными  особенностями и подчеркивать их, а не затушевывать. Для фарфора  в основном применяют гладкое  надглазурное декорирование, иногда рельефное  и подглазурное.  

КЛАССИФИКАЦИЯ ФАРФОРОВЫХ БЫТОВЫХ  ИЗДЕЛИЙ 

Фарфоровые изделия  бытового назначения классифицируют по форме, размерам, наличию глазурного слоя, назначению, комплектности, видам  и группам сложности разделок и сортам.

По форме изделия  делят на полые и плоские, по размерам - на мелкие и крупные. В зависимости  от наличия глазурного слоя различают  изделия глазурированные и неглазурированные. По назначению фарфоровые изделия на бытовую посуду, художественно-декоративную и прочие; по комплектности - одиночные и в виде комплектов. Особенностью изделий, входящих в комплект, является единство декоративного оформления, конструкции и формы.

Комплектную посуды по функциональному использованию, та же как и штучные изделия, делят  на столовую, кофейную, чайную, закусочную, для вина, пива и воды, прочую и  изделия художественно-декоративного  назначения. Выпускают ее в виде сервизов, гарнитуров, наборов и  подарочных комплектов, предназначенных  для двух, четырех, шести и двенадцати человек.

   Классификация фарфоровых  изделий

По  назначению художественные фарфоровые изделия  делят на:

• утилитарные - предметы домашнего обихода (сервизы, графины, кувшины и т.д.);
• письменные принадлежности (чернильные и письменные приборы); принадлежности для курения (пепельницы);
• декоративные - скульптура малых форм, настенные панно и др.;
• украшения (броши); сувениры (барельефы, плакетки).

 

По характеру отделки  фарфоровые изделия бывают с рельефным узором или живописью.

Вывод:   художественные изделия из фарфора изготавливаются в очень широком ассортименте. Они также различаются по назначению и характеру отделки. 
 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Была сделана попытка  отразить как можно больше информации о таком художественном промысле, как фарфор. Представлены интересные сведения о технике производства фарфора, о различных видах фарфора, о его истории.

Было доказано что  в России для производства различных  предметов интерьера, использовались все существующие виды фарфора; твёрдый, мягкий и костяной.

Из твёрдого и  костяного фарфора изготавливали  в основном посуду. Из мягкого фарфора, преимущественно изящные, изогнутые  изделий и статуэтки. Очень серьёзное  внимание уделялось декоративной отделке  фарфоровых изделий.

 Благодаря Д.И.Виноградову,  создавшему самобытный русский  фарфор, в России был выработан  собственный рецепт изготовления  фарфора, так называемое «белое  золото».

Но всемирную известность  Российский фарфор обрёл после становления  его производства на Императорском  заводе. Здесь выпускали разнообразный  ассортимент, начиная от не больших  сувениров, посуды, украшений, заканчивая большими сервизами для знатных  господ, которые восхищают своим  изяществом до сих пор. За время существования  завода сменилось не одно поколение, кроме того, с приходом новых хозяев, менялась и выпускаемая продукция.

Очень большую роль так же играли на развитие фарфорового  промысла и частные заводы, которые, вносили свою лепту в ассортимент  российского фарфора. 

Итак, в чем же заключаются преимущества профессиональной посуды перед бытовым фарфором?

Во-первых, профессиональная посуда характеризуется утолщенными  стенками – это придает ей прочность  и дает возможность долгое время  сохранять тепло приготовленного блюда. Кроме того, утолщенные края позволяют избежать сколов и трещин.

Во-вторых, дизайн профессионального  фарфора разрабатывается с учетом вопросов гигиены. Посуда, рассчитанная на интенсивное использование, должна быть максимально проста, чтобы остатки  пищи не скапливались в рельефах. Естественно, она должна не терять вида при использовании  активных моющих средств и посудомоечных  машин.

В-третьих, росписи, золотые и платиновые ободки и  прочие декоративные элементы, украшающие художественный фарфор, неприемлемы  для профессионального фарфора, т.к. при активной эксплуатации и  мойке в посудомоечной машине изображение бледнеет и стирается  с течением времени. Кроме того, качественная профессиональная посуда-«белье» предназначена  для микроволновых печей, а деколевый  фарфор категорически запрещается  использовать в микроволновках.

В-четвертых, ресторанный  фарфор штабелируется, что позволяет  экономить площади и облегчает  обслуживание. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы:

1. Августиник А.И.  Керамика. – Л.: Стройиздат, 1975.

2. Алексеев Ю.И., Абакумов  А.Е., Абакумова Е.В. Диопсидовый  фарфор // Стекло и керамика. –  1995. – №4. – 17-19.

3. Алексеев Ю.И., Верещагин  В.И., Карпова Е.А. Влияние диопсида  на формирование фарфора // Стекло  и керамика. – 1990. – № 9. -С. 19-21.

4. А.с. 1044615, СССР, МКИ  С 04 В 33/24. Масса для изготовления  фарфоровых изделий / Аспонян  К.Г., Апоян С. и др. // Опубл. Бюл.№36.-1983.

5. А.с. 1189849, СССР. МКИ  С04 В 33/00,33/24. Фарфоровая масса  /Гальперина М.К., Колышкина Н.В. // Опубл. Бюл. №41. – 1985.

6. А.С. №1070132 (СССР) МКИ С04 В 33/24. Керамическая масса  для изготовления фарфоровых  изделий / Э.Н. Постолова, Т.А.  Романова и др.// Опубл. Бюл.  №4, 1984.

7. А.С. №729164 (СССР) МКИ С04 В 33/24. Керамическая масса  / В.Ф. Павлов, Т.Н. Алейникова// Опубл.  Бюл. №8,1980.

8. А.С. №782406 (СССР) МКИ С 04 В 33/24. Керамическая  масса для изготовления фарфора  / О.С. Гулай, М.Г. Сивчикова и  др.// Опубл. Бюл. №2, 1980.

9. Аппен А.А. Химия  стекла.: Л. Наука, 1977.

10. Балкевич В.Л.  Техническая керамика.- М.: Стройиздат, 1984.- 256с.

11. Балкевич В.Л., Когос  А.Ю. Спекание керамических масс  с природным и синтезированным  волластонитом // Стекло и керамика.-1988.-Ч.-С.19-1.

12. Белостоцкая Н.С., Щербакова Н.Г., Грум-Гржимайло О.С.  и др. Совершенствование производства  фарфоровых санитарных изделий  // ВНИИЭСМ. Пром-сть строит, материалов. Сер. 5. Керамическая промышленность.- 1988.-Вып. 3.- 52 с.