Доклад по технологии керамика

Обновлено: 04.07.2024

В современном мире в строительстве очень широко применяются керамические материалы и изделия. Это обусловлено большой прочностью, значительной долговечностью, декоративностью многих видов керамики, а также распространенностью в природе сырьевых материалов.

Целью данной работы является рассмотрение и изучение керамических материалов. В соответствии с поставленной целью можно выделить и задачи работы: изучить общие сведение о керамических материалах: понятие, виды, свойства керамических материалов и изделий; сырье для производства керамических материалов и изделий: глинистые материалы, отощающие материалы.

Керамические изделия обладают различны ми свойствами, которые определяются составом исходного сырья, способами его переработки, а также условиями обжига - газовой средой, температурой и длительностью. Материал (т.е. тело), из которого состоят керамические изделия, в технологии керамики именуют керамическим черепком.

1. Общие сведения о керамических материалах

Большая прочность, значительная долговечность, декоративность многих видов керамики, а также распространенность в природе сырьевых материалов обусловили широкое применение керамических материалов и изделий в строительстве. В долговечности керамических материалов можно убедиться на примере Московского Кремля, стены которого сложены почти 500 лет назад.

Среди сырьевых порошкообразных материалов - глина, которая имеет преимущественное применение при производстве строительной керамики. Она большей частью содержит примеси, влияющие на ее цвет и термические свойства. Наименьшее количество примесей содержит глина с высоким содержанием минерала каолинита и потому называемая каолином, имеющая практически белый цвет. Кроме каолинитовых глин разных цветов и оттенков применяют монтмориллонитовые, гидрослюдистые.

Кроме глины к применяемым порошкообразным материалам, являющимися главными компонентами керамических изделий, относятся также некоторые другие минеральные вещества природного происхождения - кварциты, магнезиты, хромистые железняки.

Для технической керамики (чаще именуемой специальной) используют искусственно получаемые специальной очисткой порошки в виде чистых оксидов, например оксиды алюминия, магния, кальция, диоксиды циркония, тория и др. Они позволяют получать изделия с высокими температурами плавления (до 2500-3000В°С и выше), что имеет важное значение в реактивной технике, радиотехнической керамике. Материалы высшей огнеупорности изготовляют на основе карбидов, нитридов, боридов, силицидов, сульфидов и других соединений металлов как без глинистых сырьевых веществ. Некоторые из них имеют температуры плавления до 3500 - 4000В°С, особенно из группы карбидов.

Большой практический интерес имеют керметы, состоящие обычно из металлической и керамической частей с соответствующими свойствами. Получили признание огнеупоры переменного состава. У этих материалов одна поверхность представлена чистым тугоплавким металлом, например, вольфрамом, другая - огнеупорным керамическим материалом, например оксидом бериллия. Между поверхностями в поперечном сечении состав постепенно изменяется, что повышает стойкость материала к тепловому удару.

Для строительной керамики, как отмечено выше, вполне пригодна глина, которая является распространенным в природе, дешевым и хорошо изученным сырьем. В сочетании с некоторыми добавочными материалами из нее получают в керамической промышленности разнообразные изделия и в широком ассортименте. Их классифицируют по ряду признаков. По конструкционному назначению выделяют изделия стеновые, фасадные, для пола, отделочные, для перекрытий, кровельные изделия, санитарно-технические изделия, дорожные материалы и изделия, для подземных коммуникаций, огнеупорные изделия, теплоизоляционные материалы и изделия, химически стойкую керамику.

По структурному признаку все изделия разделяют на две группы: пористые и плотные. Пористые керамические изделия впитывают более 5% по весу воды (кирпич обыкновенный, черепица, дренажные трубы). В среднем водопоглощение пористых изделий составляет 8 - 20% по весу или 15 - 35% по объему. Плотными принимают изделия с водопоглощением меньше 5% по массе, и они практически водонепроницаемые, например плитки для пола, канализационные трубы, кислотоупорный кирпич и плитки, дорожный кирпич, санитарный фарфор. Чаще всего оно составляет 2 - 4% по весу или 4 - 8% по объему. Абсолютно плотных керамических изделий не имеется, так как испаряющаяся вода затворения, вводимая в глиняное тесто, всегда оставляет некоторое количество микро- и макропор.

По назначению в строительстве различают следующие группы керамических материалов и изделий:

стеновые материалы (кирпич глиняный обыкновенный, пустотелый и легкий, камни керамические пустотелые);

кровельные материалы и материалы для перекрытий (черепица, керамические пустотелые изделия);

облицовочные материалы для наружной и внутренней облицовки (кирпич и камни лицевые, плиты керамические фасадные, малогабаритные плитки);

материалы для полов (плитки);

материалы специального назначения (дорожные, санитарно-строительные, химически стойкие, материалы для подземных коммуникаций, в частности трубы, теплоизоляционные, огнеупорные и др.);

заполнители для легких бетонов (керамзит, аглопорит).

Наибольшего развития достигли стеновые материалы, причем наряду с общим увеличением объема производства особое внимание обращено на увеличение выпуска эффективных изделий (пустотелый кирпич и камни, керамические блоки и панели и т.д.). Предусмотрено также расширить производство фасадной керамики, особенно для индустриальной отделки зданий, глазурованных плиток для внутренней облицовки, плиток для полов, канализационных и дренажных труб, санитарно-строительных изделий, искусственных пористых заполнителей для бетонов.

По температуре плавления керамические изделия и исходные глины разделяются на легкоплавкие (с температурой плавления ниже 1350В°С), тугоплавкие (с температурой плавления 1350-1580В°С) и огнеупорные (свыше 1580В°С). Выше отмечались также примеры изделий и сырья высшей огнеупорности (с температурой плавления в интервале 2000-4000Х), используемых для технических (специальных) целей.

Отличительная особенность всех керамических изделий и материалов состоит в их сравнительно высокой прочности, но малой деформативности. Хрупкость чаще всего относится к отрицательным свойствам строительной керамики. Она обладает высокой химической стойкостью и долговечностью, а форма и размеры изделий из керамики обычно соответствуют установленным стандартам или техническим условиям.

2. Сырье для производства керамических материалов и изделий

Сырьевые материалы, используемые для изготовления керамических изделий, можно подразделить на пластичные глинистые (каолины и глины) и отощающие (шамот, кварц, шлаки, выгорающие добавки). Для понижения температуры спекания в глину иногда добавляют плавни. Каолин и глины объединяют общим названием - глинистые материалы.

керамический строительство кровельный облицовочный

2.1 Глинистые материалы

Каолины. Каолины образовались в природе из полевых шпатов и других алюмосиликатов, не загрязненных окислами железа. Они состоят преимущественно из минерала каолинита. После обжига присущий им белый или почти белый цвет сохраняется.

Глины. Глинами называют осадочные породы, представляющие собой тонкоземлистые минеральные массы, способные независимо от их минералогического и химического состава образовывать с водой пластичное тесто, которое после обжига превращается в водостойкое и прочное камневидное тело.

Состоят глины из тесной смеси различных минералов, среди которых наиболее распространенными являются каолинитовые, монтмориллонитовые и гидрослюдистые. Представителями каолинитовых минералов являются каолинит и галлуазит. В монтмориллонитовую группу входят монтмориллонит, бейделлит и их железистые разновидности. Гидрослюды - в основном продукт разной степени гидратации слюд.

Наряду с этими минералами в глинах встречаются кварц, полевой шпат, серный колчедан, гидраты окислов железа и алюминия, карбонаты кальция и магния, соединения титана, ванадия. Такие примеси влияют как на технологию керамических изделий, так и на их свойства. Например, тонко распределенный углекислый кальций и окислы железа понижают огнеупорность глин. Если в глине имеются крупные зерна и песчинки углекислого кальция, то при обжиге из них образуются более или менее крупные включения извести, которая на воздухе гидратируется с увеличением объема (дутики), что вызывает образование трещин или разрушение изделий. Соединения ванадия служат причиной появления зеленоватых налетов (выцветов) на кирпиче, что портит внешний вид фасадов.

Глины часто содержат также органические примеси. По отношению к действию высоких температур различают глины трех групп: огнеупорные (огнеупорность выше 1580'С), тугоплавкие (1350 - 1580'С) и легкоплавкие (ниже 1350'С). К огнеупорным относятся большей частью каолинитовые глины, содержащие мало механических примесей. Такие глины используют для производства фарфора, фаянса и огнеупорных изделий. Тугоплавкие глины содержат окислы железа, кварцевый песок и другие примеси в значительно большем количестве, чем огнеупорные, и применяются для производства тугоплавкого, облицовочного и лицевого кирпича, плиток для полов и канализационных труб. Легкоплавкие глины наиболее разнообразны по минералогическому составу, содержат значительное количество примесей (кварцевого песка, окислов железа, известняка, органических веществ). Используют их в кирпичном и черепичном производствах, в производстве легких заполнителей и т. д.

В производстве искусственных обжиговых материалов можно применять также некоторые другие осадочные породы: диатомиты, трепелы и их уплотненные разновидности - опоки, а также сланцы в чистом виде и с примесью глин или порообразующих добавок.

2.2 Отощающие материалы

Для уменьшения усадки при сушке и обжиге, а также для предотвращения деформаций и трещин в жирные пластичные глины вводят искусственные или природные отощающие материалы.

В качестве искусственных отощающих материалов используют дегидратированную глину и шамот, а также отходы производства (котельные и другие шлаки, золы, очажные остатки и т.д.). Дегидратированную глину получают нагреванием обычной глины примерно до 600-700'С (при этой температуре она теряет свойство пластичности) и применяют в качестве отощителя при производстве грубой строительной керамики. Шамот изготовляют путем обжига огнеупорных или тугоплавких глин при температурах 1000 - 1400'С. Шамот является основным сырьем в производстве огнеупорных шамотных изделий.

К природным отощающим материалам относятся такие вещества, которые неспособны в смеси с водой образовывать пластичную массу, например кварцевые пески, пылевидный кварц.

Порообразующие материалы. В производстве изделий грубой строительной керамики, например кирпича, для отощения массы, а также для получения изделий, обладающих повышенной пористостью и, следовательно, пониженной теплопроводностью, в сырьевую массу вводят порообразующие добавки. Обычно применяют органические добавки, называемые выгорающими, - древесные опилки, уголь, торфяную пыль, и др. Они выгорают при обжиге изделий и образуют поры.

Плавни. Введение в глину плавней способствует понижению температуры ее спекания. К числу плавней относятся полевые шпаты, железная руда, доломит, магнезит, тальк и др.

В заключение сказанного можно подвести итоги, сформулировать выводы:

- керамическими называют материалы и изделия, получаемые из порошкообразных веществ различными способами и подвергаемые в технологический период обязательной термической обработке при высоких температурах для упрочнения и получения камневидного состояния. Такая обработка носит название обжига;

- кроме глины к применяемым порошкообразным материалам, являющимися главными компонентами керамических изделий, относятся также некоторые другие минеральные вещества природного происхождения - кварциты, магнезиты, хромистые железняки;

- по структурному признаку все изделия разделяют на две группы: пористые и плотные;

- сырьевые материалы, используемые для изготовления керамических изделий, можно подразделить на пластичные глинистые (каолины и глины) и отощающие (шамот, кварц, шлаки, выгорающие добавки). Для понижения температуры спекания в глину иногда добавляют плавни. Каолин и глины объединяют общим названием - глинистые материалы.

Список литературы

1. Краткий химический справочник / В.А. Рабинович, З.Я. Хазов, - Л.: Химия, 1978. - 356с.

3. Новые материалы / под науч. ред. Ю.С. Карабасова, - М.: Мисис, 2002 - 738с.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

1. РОЛЬ КЕРАМИКИ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА 4

1.1. Понятие и виды керамики 4

1.2. Значение керамики в развитии человечества 6

1.3. Процесс получения керамических изделий 7

2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКОГО ИЗДЕЛИЯ - ВАЗЫ 8

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОТНОШЕНИЯ ОДНОКЛАССНИКОВ К КЕРАМИЧЕСКИМ ИЗДЕЛИЯМ МЕТОДОМ АНКЕТИРОВАНИЯ 9

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 11

Среди всех известных материалов по совокупности физико-химических, механических и художественно-эстетических свойств керамика не имеет себе равных. Растущий интерес к керамике и её роли в жизни людей и определили выбор темы моей работы.

Мой интерес к керамике возник в прошлом году. Во время летних каникул наша семья посетила Кносский дворец царя Миноса. Большое впечатление на меня произвели огромные сосуды в человеческий рост, которым было четыре тысячи лет. Они называются пифосы. Мне стало интересно, как были сделаны эти сосуды, почему они сохранились до наших дней, кто изготовил их, делают ли сейчас что-то подобное. Я была удивлена, узнав, что пифосы сделаны из глины – материала, обладающего уникальными свойствами. Кроме того, я узнала, что человек до сих пор изготавливает из глины огромное количество предметов. Как глина превращается в столь разные по форме и назначению предметы? Это составляет проблему моей работы.

Изделия из глины получили название керамика. Керамика окружает нас повсюду. Тема работы актуальна, поскольку жизнь современного человека невозможна без керамики.

Цельработы – выявить роль керамических изделий в жизни человека.

познакомиться с основными видами керамических изделий;

рассмотреть области применения керамики;

изучить процесс получения керамических изделий;

изготовить самостоятельно керамическое изделие – вазу;

провести анкетирование одноклассников.

Объектисследования– керамические изделия.

Предмет исследования – значение керамики для людей.

Степень изученности вопроса достаточно высока. Но мир керамики настолько велик, что требуются постоянные исследования в данной области.

В своей работе я постаралась показать, что глина – прекрасный материал для творчества. Работа с ней увлекательна, и она по силам не только взрослым, но и детям.

1. РОЛЬ КЕРАМИКИ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

Понятие и виды керамики

Глина — один из самых распространенных на нашей планете природных материалов. В сухом виде она представляет собой плотную землистую субстанцию, в которой присутствуют вкрапления различных пород: песка, камней. Глина является осадочной горной породой. Она обладает уникальными свойствами. При смешивании с водой глина меняет свою структуру, становится более гибкой и вязкой. Присутствие в глине тех или иных примесей определяет такие качественные характеристики глины, как пластичность, усадка, спекаемость, огнеупорность, упругость, механическая прочность, цвет, текстура [4].

В зависимости от состава глиняной массы, температурным режимам обжига, приемам художественного оформления керамические изделия подразделяются на группы: терракота, майолика, шамот, фарфор, фаянс (рис.1– 6).

Терракотой называют предметы из обожженной цветной глины (желтой, коричневой, красной, самых различных оттенков и их сочетаний) с пористой структурой. При изготовлении терракотовых изделий глазурь не используется. Майолика – это изделия, перед обжигом покрытые непрозрачной глазурью и рисунком. Глиняная масса шамот характеризуется красивой зернистой фактурой, она часто декорируется глазурями. Ее используют в основном в декоративно-прикладном искусстве [3]. Фарфор – это минеральная масса из смеси каолина, пластичной глины, кварца, полевого шпата. Фарфор обладает особой белизной, тонкостенностью и прозрачностью. Фаянс очень похож на фарфор, но не имеет такой белизны и прозрачности, а также он более толстый [1].

Фарфор Фаянсовые вазы Плитка майолика

Люстра керамика Камин из шамота Статуя из терракоты

1.2.Значение керамики в развитии человечества

Освоение керамики сыграло огромную роль в истории человечества.

1. Появление глиняной посуды, в которой продукты можно было подвергать различным видам тепловой обработки, привело к укреплению иммунной системы и повышению продолжительности жизни древних людей. [4]

2. Глиняная посуда позволяла существенно расширить возможности хранения продуктов в различном состоянии.

3. Гончарное производство способствовало оседлости, создавало условия для развития земледелия, скотоводства и привело к росту народонаселения.

4. Самые древние сохранившиеся свидетельства письменности представляют собой обожженные глиняные таблички из Месопотамии. Глиняные таблички стали страницами самых первых книг, написанных древними авторами.

5. Являясь одним из самых прочных материалов, керамика стала незаменимым источником информации о прошлом человечества.

6. Особую роль гончарное производство сыграло в развитии художественного творчества и интеллектуального и духовного развития человека. Навыки в работе с керамикой послужили основой для возникновения и развития многих других видов искусства: живописи, скульптуры, графики, мелкой пластики, глиптики, настенных росписей (фресок), декоративно-прикладного творчества [2]. Гончарное производство положило начало множеству новых отраслей. За созданием керамического кирпича последовало производство обожженного, вслед за этим был создан цемент, что произвело революцию в строительном деле. Важнейшим следствием керамического производства было зарождение металлургии. На базе обработки керамики было позднее создано стекловарение. Создание гончарных изделий положило также начало фармакологии, то есть обработке различных природных компонентов, в первую очередь растений, с целью получения лекарственных препаратов [4].

7. Керамика применяется в медицине (циркониевые коронки), в обороне (защита для бронетанковой техники на основе карбида кремния), в авиации и космонавтике (рис. 7–9).

Керамическая броня Керамика в авиации Керамика в медицине

1.3. Процесс получения керамических изделий

На рис. 10 представлен процесс получения керамических изделий древними шумерами [6]. Раньше изделия из глины делали всей семьёй. Работа состояла из нескольких этапов. Сначала добывали глину, добавляли в неё воду, отсеивали вручную все камни и месили ногами, пока глина не становилась пластичной. Далее пластичная глина поступала к другим членам семьи – гончарам. На ручном гончарном круге мастер придавал глине форму, а помощник мастера руками вращал гончарный круг.

Потом изделия из глины сушили на солнце. Затем обжигали в печи. Стадии обжига осуществлялись последовательно. Процесс был периодическим. В одну печь укладывали горшки, в другой печи шёл обжиг, в третьей изделия остывали. Остывшие изделия раскрашивали.

Современное гончарство, как и древнее, включает в себя те же этапы: поиск и добычу исходного сырья, его подготовку, изготовление формовочных масс, конструирование изделий, обработку поверхности, нанесение декора, придание изделиям прочности и влагонепроницаемости, сушку и обжиг в печи. В настоящее время существует два основных вида гончарных производств: на заводах и в небольших мастерских. Процесс получения керамических изделий автоматизирован [7].

Гончары за работой

2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКОГО ИЗДЕЛИЯ – ВАЗЫ

Для подтверждения выдвинутой гипотезы мною с помощью мастера по керамике было изготовлено простейшее гончарное изделие – ваза.

Наша семья посетила керамическую мастерскую Питарокилис на острове Крит, в Греции. Процесс изготовления керамических изделий в мастерской полуавтоматизирован: не нужно крутить гончарный круг, не нужно разминать руками глину. Тем не менее, по мнению хозяина мастерской, их изделия изготавливаются традиционным способом.

После экскурсии по керамической мастерской и ознакомления с процессом я начала создавать собственное гончарное изделие - вазу. Эта работа была как волшебство: из глины, похожей на жидкую грязь, на вращающемся гончарном круге только при помощи легких движений рук получался красивый по форме сосуд, который не разваливался, хорошо держал форму и был очень изящным (рис.11). Меня переполняли восторженные, удивительные чувства. Я убедилась, что глина – это очень пластичный материал, удобный для создания самых разнообразных изделий. Далее я сушила вазу на жарком солнце три дня для придания изделию прочности. Таким образом, я на практике познакомилась с удивительными свойствами глины. Моя гипотеза подтверждена.

Рис. 11. Изготовление вазы

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОТНОШЕНИЯ ОДНОКЛАССНИКОВ

К КЕРАМИЧЕСКИМ ИЗДЕЛИЯМ МЕТОДОМ АНКЕТИРОВАНИЯ

Когда я открыла для себя удивительный мир керамики, мне стало интересно узнать, какие предметы из керамики есть дома у моих одноклассников, каково их отношение к ним. Мною была разработана анкета и проведён опрос 25-ти одноклассников. Результаты представлены на рис.12.

Рис.12. Результаты анкетирования

В ходе проделанной работы были сделаны следующие выводы.

1. Керамические изделия разнообразны по своему назначению. Они применяются в быту, в медицине, в обороне, в авиации, в космонавтике, в строительстве, в искусстве.

2. Технология современного гончарства включает в себя те же этапы, что и древнее. Процесс получения керамических изделий автоматизирован.

3. Мною было изготовлено простейшее гончарное изделие – ваза. Я убедилась, что глина – это очень пластичный материал, подвластный даже ребёнку, уникальный и удобный для создания самых разнообразных изделий. Самостоятельное изготовление керамических изделий наполняет жизнь человека радостью творчества.

4. Методом анкетирования мною было проведено исследование отношения одноклассников к керамическим изделиям, выявлены их интерес к керамике и наличие разнообразных керамических предметов дома.

5.Освоение керамики сыграло огромную роль в истории развития человечества. Результатом освоения керамики явилось:

- повышение продолжительности жизни древних людей;

- возможность хранения продуктов и предметов быта;

- осёдлость, создание условий для развития земледелия, скотоводства;

- развитие письменности, художественного творчества и интеллектуального и духовного развития человека.

6. Керамика – незаменимый источник информации о прошлом человека.

7. Гончарное производство положило начало множеству новых отраслей: металлургии, строительства, фармакологии.

8. Керамика послужила основой для возникновения и развития многих видов искусства: живописи, скульптуры, графики и других.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

Дорошенко Т.Н. Изделия из керамики. – Харьков: Фолио, 2007. – 221 с.

Изотова М.А. Гончарные работы для дома и заработка . – Ростов н/Д: Феникс, 2008. – 251 с.

Миллард А. История. Древний мир. В школе и дома. – Москва: Росмэн, 1999. – 97 с.

Поверин А.И. Гончарное дело. Энциклопедия. – Москва: АСТ-Пресс, 2015. – 160 с.

Кера́мика (др.-греч. κέραμος — глина) — изделия из неорганических материалов (например, глины) и их смесей с минеральными добавками, изготавливаемые под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением. В узком смысле слово керамика обозначает глину, прошедшую обжиг.
Самая ранняя керамика использовалась как посуда из глины или из смесей её с другими материалами. В настоящее время керамика применяется как материал в промышленности (машиностроение, приборостроение, авиационная промышленность и др.), строительстве, искусстве, широко используется в медицине, науке. В XX столетии были созданы новые керамические материалы для использования в полупроводниковой индустрии и др. областях.

Вложенные файлы: 1 файл

производство керамики.docx

ГОУ СПО ЯО Ярославский промышленно-экономический колледж

Что такое керамика?

Самая ранняя керамика использовалась как посуда из глины или из смесей её с другими материалами. В настоящее время керамика применяется как материал в промышленности (машиностроение, приборостроение, авиационная промышленность и др.), строительстве, искусстве, широко используется в медицине, науке. В XX столетии были созданы новые керамические материалы для использования в полупроводниковой индустрии и др. областях.

Современные высокотемпературны е сверхпроводящие материалы также являются керамикой.

В зависимости от строения различают тонкую керамику (черепок стекловидный или мелкозернистый) и грубую (черепок крупнозернистый). Основные виды тонкой керамики — фарфор, полуфарфор, фаянс, майолика. Основной вид грубой керамики — гончарная керамика. Кроме того, различают керамику карбидную (карбид вольфрама, карбид кремния), алюмооксидную, циркониевую (на основе ZrO2), нитридную (на основе AlN) и пр.

Фарфор имеет плотный спекшийся черепок белого цвета (иногда с голубоватым оттенком) с низким водопоглощением (до 0,2 %), при постукивании издает высокий мелодичный звук, в тонких слоях может просвечивать. Глазурь не покрывает край борта или основание изделия из фарфора. Сырье для фарфора — каолин, песок,полево й шпат и другие добавки.

Фаянс имеет пористый белый черепок с желтоватым оттенком, пористость черепка 9 — 12 %. Из-за высокой пористости изделия из фаянса полностью покрываются бесцветной глазурью невысокой термостойкости. Фаянс применяется для производства столовой посуды повседневного использования. Сырье для производства фаянса — беложгущиеся глины с добавлением мела и кварцевого песка.

Полуфарфор по свойствам занимает промежуточное положение между фарфором и фаянсом, черепок белый, водопоглощение 3 — 5 %, используется в производстве посуды.

Майолика имеет пористый черепок, водопоглощение около 15 %, изделия имеют гладкую поверхность, блеск, малую толщину стенок, покрываются цветными глазурями и могут иметь декоративные рельефные украшения. Для изготовления майолики применяется литьё. Сырье — беложгущиеся глины (фаянсовая майолика) или красножгущиеся глины (гончарная майолика), плавни, мел, кварцевый песок.

Гончарная керамика имеет черепок красно-коричневого цвета (используются красножгущиеся глины), большой пористости, водопоглощение до 18 %. Изделия могут покрываться бесцветными глазурями, расписываются цветными глиняными красками — ангобами.

Керамика известна с глубокой древности и является, возможно, первым созданным человеком материалом. Считалось, что возникновение керамики напрямую связано с переходом человека к оседлому образу жизни, поэтому оно произошло намного позднее, чем корзины. Ещё недавно первые известные нам образцы керамики относились к эпохе верхнего палеолита (граветтская культура). Однако, найденные в 1993 году горшки из Сяньжэньдон слеплены 20 тысяч лет назад. Древнейший предмет из обожженной глины датируется 29-25 тысячелетиями до нашей эры. Это вестоницкая Венера, хранящаяся в Моравском музее в Брно.

В мезолитических культурах керамика используется нерегулярно и, как правило, на позднем этапе; наиболее совершенные образцы мезолитической керамики известны в культуре дзёмон на территории Японии. В неолите керамика становится неотъемлемым атрибутом практически всех археологических культур (исключение — период древнейших аграрных сообществ докерамического неолита на ближнем Востоке, когда переход к оседлому образу жизни произошёл раньше многих других технологических инноваций).

Первоначально керамика формовалась вручную. Изобретение гончарного круга в третьем тысячелетии до нашей эры (поздний энеолит — ранний бронзовый век) позволило значительно ускорить и упростить процесс формовки изделия. В доколумбовых культурах Америки индейская керамика изготавливалась без гончарного круга вплоть до прихода европейцев.

Отдельные виды керамики формировались постепенно по мере совершенствования производственных процессов, в зависимости от свойств сырья и получаемых условий обработки.

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.

Керамические изделия и материалы классифицируют по назначению и свойствам, по основному используемому сырью или фазовому составу сᴨȇкшейся керамики. В зависимости от состава сырья и темᴨȇратуры обжига керамические изделия подразделяют на 2 класса: полностью сᴨȇкшиеся, плотные, блестящие в изломе изделия с водопоглощением не выше 0,5% и пористые, частично сᴨȇкшиеся изделия с водопоглощением до 15%. Различают грубую керамику, имеющую крупнозерʜᴎϲтую, неоднородную в изломе структуру (например, строительный и шамотный кирпич), и тонкую керамику с однородным, мелкозерʜᴎϲтым в изломе и равномерно окрашенным черепком (например, фарфор, фаянс). Основным сырьём в керамической промышленности являются глины и каолины вследствие их широкого распространения и ценных технологических свойств. Важнейшим компонентом исходной массы при производстве тонкой керамики являются полевые шпаты (главным образом микролин) и кварц. Полевые шпаты, особенно чистых сортов, и их сростки с кварцем добываются из ᴨȇгматитов. Во все возрастающих количествах кварцево-полевошпатовое сырье добывается из разнообразных горных пород путем обогащения и очистки от вредных минеральных примесей. Однако повышенные и резко дифференцированные требования, предъявляемые к керамике металлургией, электротехникой и приборостроением, обусловили развитие производства огнеупоров и других видов технической керамики на основе чистых окислов, карбидов и др. соединений. Свойства некотоҏыҳ видов технической керамики резко отличаются от свойств изделий, изготовляемых из глин и каолинов, и потому объединяющими признаками керамических изделий и материалов остаются их получение сᴨȇканием при высоких темᴨȇратурах, а также использование в производстве родственных технологических методов, к которым относятся: обработка сырья и приготовление керамической массы, изготовление (формование), сушка и обжиг изделий.

Выбор метода формования керамики определяется в основном формой изделий. Изделия простой формы - огнеупорный кирпич, облицовочные плитки - прессуются из порошкообразных масс в стальных пресс-формах на механических и гидравлических пресс-автоматах. Стеновые стройматериалы - кирпич, пустотелые и облицовочные блоки, черепица, канализационные и дренажные трубы и др. - формуются из пластичных масс в шнековых вакуумных прессах выдавливанием бруса через профильные мундштуки. Изделия или заготовки заданной длины отрезают от бруса автоматами, синхронизированными с работой прессов. Хозяйственный фарфор и фаянс формуются преимущественно из пластичных масс в гипсовых формах на полуавтоматах и автоматах. Санитарно-строительная керамика сложной конфигурации отливается в гипсовых формах из керамического шликера на механизированных конвейерных линиях. Радио- и пьезо- керамика, керметы и др. виды технической керамики в зависимости от их размеров и формы изготовляются главным образом прессованием из порошкообразных масс или отливкой из парафинового шликера в стальных пресс-формах.Заформованные тем или иным способом изделия подвергаются сушке в камерных, туннельных или конвейерных сушилках.

Обжиг керамики является самым важным технологическим процессом, обесᴨȇчивающим заданную стеᴨȇнь сᴨȇкания. Точным соблюдением режима обжига обесᴨȇчиваются необходимый фазовый состав и все важнейшие свойства керамики. За редким исключением сᴨȇкание кристаллических фаз протекает с участием жидких фаз, образующихся из эвтектических расплавов. В зависимости от состава керамической массы и темᴨȇратуры обжига в фарфоровых, стеатитовых и др. плотно сᴨȇкшихся изделиях содержание жидкой фазы в процессе сᴨȇкания достигает 40-50% по массе и более. Силами поверхностного натяжения, возникающими на границе жидкой и твёрдой фаз, зёрна кристаллических фаз (например, кварца в фарфоре) сближаются, а газы, распределённые между ними, вытесняются из капилляров. В результате сᴨȇкания размеры изделий уменьшаются, возрастают их механическая прочность и плотность. Сᴨȇкание некотоҏыҳ видов технической керамики (например, корундовой, бериллиевой, циркониевой) осуществляется без участия жидкой фазы в результате объемной диффузии и пластического течения, сопровождающихся ростом кристаллов. Сᴨȇкание в твердых фазах происходит при использовании весьма чистых материалов и при более высоких темᴨȇратурах, чем сᴨȇкание с участием жидкой фазы, и потому получило распространение лишь в производстве технической керамики на основе чистых окислов и тому подобных материалов. В соответствии с комплексом предъявляемых требований стеᴨȇнь сᴨȇкания разных видов керамики колеблется в широких пределах. Изделия из электрофарфора, фарфора, фаянса и других видов тонкой керамики покрываются ᴨȇред обжигом глазурью, которая при высоких темᴨȇратурах обжига (1000-1400 0C), плавится, образуя стекловидный водо- и газонепроницаемый слой. Глазурированием повышают технические и декоративно-художественные свойства керамики. Массивные изделия глазуруются после сушки и обжигаются в один прием. Тонкостенные изделия ᴨȇред глазуровкой во избежание размокания в глазурной сусᴨȇнзии подвергают предварительному обжигу. В некотоҏыҳ керамических производствах неглазурованная поверхность обожжённых изделий шлифуется абразивными порошками или абразивным инструментом. Изделия хозяйственной керамики украшаются керамическими красками, декалькоманией и золотом.

Статьи

Из глины, прошедшей термическую обработку, изготавливают предметы быта, кухонную посуду или элементы декора. В процессе обжига материал меняет свой цвет и становится прочным. Месторождения глины с различным химическим составом можно встретить по всему миру. Некоторые виды глины без предварительной подготовки подходят для изготовления керамики.

Добавление примесей продиктовано свойствами того изделия, которое требуется получить. Например, могут добавлять кварц или полевой шпат в качестве наполнителя или веществ для увеличения пластичности. Именно за счет разного рода сырья в изготовлении керамики появляется несколько направлений.

Виды керамики

Классификация керамики достаточно сложная, так как существует несколько параметров, по которым можно отличить один материал от другого. Например, по своему строению керамика подразделяется на тонкую и грубую или керамику мелкозернистую и крупнозернистую. К тонкой керамике относят такие глиняные изделия, как фарфор, полуфарфор, майолику, фаянс и каменную керамику. Гончарная керамика – распространенный вид грубой керамики. Сюда же следует отнести алюмооксидную, нитридную и циркониевую керамику.

Фарфор

Для многих фарфор ассоциируется с белой посудой, причем белизна символизирует чистоту и достаток в доме. Изготовление фарфора требует уникальных навыков. Изделия получаются тонкими, просвечивающимися, однако при этом – достаточно прочными. Они имеют белый цвет, а иногда обладают голубоватым оттенком. Фарфоровые изделия издают при постукивании высокий звонкий звук.

Сырьем для фарфора служит песок, каолин и полевой шпат. После обжига материал не имеет пор, поэтому обладает низким (до 0,2%) водопоглащением. Обжигается фарфор при температуре 1300 градусов, в результате чего он покрывается прозрачной глазурью. Ослепительная белизна глазури обусловлена тем, что обжиг выжигает практически все краски. Роспись керамики выполняется поверх глазури.

Принято различать столовый фарфор и костяной фарфор. Столовый используется при изготовлении посуды, так как он является более стойким к внешним повреждениям.

Фаянс

Фаянс, как один из видов керамики, часто путают с фарфором. Свое название материал заимствовал от города Фаэнца, считавшегося некогда центром производства итальянской керамики. Фаянс отличается пористостью, поэтому он обязательно покрывается прочной глазурью.

Обжигают глину при температуре от 900 до 1200 градусов. Сырье изначально имеет серый цвет, но по мере обжига начинает светлеть. Фаянсовыми изделиями славится Португалия, так как на ее территории есть массовые залежи необходимой глины. Из такой глины изготавливают посуду повседневного использования.

Терракота обладает схожими свойствами, но именно из-за своей белизны фаянс стал более популярным. Кроме того, на него можно наносить декор, используя при этом цветные глазури и различные текстурные компоненты. Глина содержит примеси мела и кварцевого песка.

Шамот

Шамот считается особым видом керамики. Ее еще называют каменной керамикой. Она обжигается при температуре 1200 градусов и благодаря своему минеральному составу отличается повышенной прочностью. Шамот также покрывают глазурью, но только высокотемпературной. При повышенной температуре глазурь дает разные оттенки и текстуры.

Но при этом шамот достаточно ограничен в декорировании по сравнению с керамикой, покрытой низкотемпературной глазурью. Каменная керамика чаще всего применяется в условиях резкого перепада температур. Она подойдет для облицовки печей и каминов, служит материалом отделки морозильных камер или духовок.

Майолика

Майолика изготавливается из заранее обожженной глины. Обычно в качестве сырья используются отходы фаянса. Можно сказать, что майолика (мальорка) – это целое направление, характеризующееся использованием расписной глазури. В такой технике изготавливают наличники, панно, изразцы и скульптуры.

В классификации по области применения различают:

Хозяйственно-бытовую керамику (посуда, архитектурные элементы, украшения).
Строительную керамику (облицовочные плитки, кирпичи, сантехника, черепица).
Техническую керамику (зубные протезы, сверхтвердые резцы, элементы облицовки космических кораблей).
Огнеупорную керамику (изоляторы, элементы для футеровки).

История возникновения керамики

Многие ученые-историки сходятся во мнении, что керамика может являться первым искусственным материалом, созданным человеком. Это означает, что история керамики уходит в глубокую древность. Более ранним искусством является, пожалуй, лозоплетение. Самый древний керамический предмет, дошедший до нашего времени, датируется 29 – 25 тыс. лет до н.э. Данный временной период соответствует эпохе верхнего палеолита и расцвету граветтской культуры. Речь идет о керамической статуэтке Вестоницкой Венеры, которая ныне хранится в Моравском музее Чешского города Брно.

В 1993 году в провинции Цзянси (КНР) были обнаружены горшки, слепленные ориентировочно 19-20 тысяч лет назад. Это говорит о том, что керамика, как искусство, развивалась в нескольких очагах одновременно и независимо. В пещере Юйчаньянь были найдены черепки от остроконечного сосуда. Их возраст составляет около 18000 лет.

На территории России также были обнаружены керамические черепки. Главным источником является археологический памятник усть-каренгской культуры в Забайкалье. Но керамика была развита и на Дальнем Востоке (Сибирский неолит). Среднее Поволжье (Ракушечный яр) и Ростовская область (Елшанская культура) освоили глину в 7 веке до нашей эры.

Изначально керамические изделия изготавливались полностью вручную. Лишь около 5000 лет назад появился гончарный круг. Это позволило повысить производительность труда и облегчило задачу ремесленника. В Американских племенах о гончарном круге узнали только после прихода европейцев на континент. Со временем стали появляться новые виды материалов, совершенствовались производственные процессы, изменялись условия обработки.

Дошедшие до нас экземпляры древнейшей керамики представлены посудой, сосудами, пряслицами и ткацкими грузиками. Бытовую керамику издревле старались облагородить. С этой целью наносился рельеф при помощи нелепливания элементов, штамповки или прочерчивания. Окрас сосудов был естественным. Глина меняла цвет в зависимости от температуры обжига. В эпоху Ренессанса керамику покрывали цветной глазурью.

Майолика появилась в Европе только к концу 16 века. Черепки майолики отличались прочностью и пористостью, поэтому покрывались двумя глазурями. Сначала шло покрытие непрозрачной глазурью, содержащей олово, а затем прозрачной глазурью с добавлением свинца. Декорировали майолику по сырой глазури. В состав красок входили окислы металлов, но химический состав должен быть близок к составу глазури. Со временем европейцы научились делать высокотемпературные краски (синюю, желтую, зеленую и фиолетовую). Только с 18 века начали применять муфельные краски, которые можно было наносить на глазурь после ее обжига.

Каменная керамика начала распространяться в Германии. Период зарождения ее производства приходится на 16 век. В Зигбурге производилась белая керамика, а в Ререне – окрашенная. Но уже в начале 17 века в указанных городах производство керамики пришлось свернуть из-за шведской оккупации. Города в период тридцатилетней войны оказались практически разрушенными. При создании каменной керамики глину смешивали с полевым шпатом и обжигали при температуре 1200 градусов. В итоге получались достаточно прочные черепки без пор.

Тонкий фаянс появился в Англии. Материал покрывался белой глазурью. Англичане с 18 века умели изготавливать фаянс разной прочности, так называемый мягкий фаянс делался из глины с примесью извести. Чем меньше было извести, тем прочнее получались черепки. Фаянс полностью без извести по своим свойствам напоминает фарфор.

История в России

Одной из отраслей древнерусского гончарства считалось изготовление поливной посуды. Остатки такой посуды находят на раскопках городищ. В сельских местностях она встречается гораздо реже. Больше всего находок инвентаря в виде поливной керамики 10 – 11 веков приходится на территорию южнорусских городов (Чернигов, Киев, Вышгород). В производстве керамики задействовали одноярусные и двухъярусные гончарные горны. Немалое влияние на искусство оказало Византийское веяние.

При раскопках близ Софийского собора были найдены блюда, имеющие окрас и характерный венчик, однако природа происхождения без сомнения признана русской. Данные находки свидетельствуют о том, что русские мастера, используя местное сырье, подражали византийским гончарам. Тем не менее, подобное подражание прослеживается только в изделиях 10-11 века. Более поздние находки выполнены в традициях классической круговой керамики.

Поливная посуда была найдена и в Новгороде. Она отличается пятнистой поливой с чередованием коричневого, зеленого и желтого цвета. К такой посуде относятся горшки и сосуды. Пятнистая полива оставалась популярной вплоть до 16-17 веков. Но традиции поливы не утратились, и доказательством тому служат материалы, добытые в Москве и Подмосковье.

До 14 века в Пскове обладала определенной популярностью муравленная черепица. Ею покрывали крыши православных храмов. Вероятнее всего, от нее пошли облицовочные плитки и изразцы. В наши дни памятники глазированной керамики можно встретить на территории Псково-Печерского Свято-Успенского монастыря. Из нее сделаны древние надгробия священников, а также галереи, вмурованные в стены. Псковская керамика отличается не только физическими свойствами, но и формами.

Знаменитая гжель представляет собой отдельно развивающееся направление. Впервые о гжели, как об искусстве, сказано в Духовной грамоте Ивана Калиты (1328 год), однако раскопки доказывают, что местное население занималось гончарным делом еще с 11 века.

Керамика в интерьере

Практичность керамики позволяет мастеру воплотить в реальность любые его фантазии. Благодаря тому, что изделия подлежат декорированию, керамику часто применяют в качестве оформления интерьера помещений. Богатство цветов позволяет использовать керамические элементы декора не только в ванной комнате или на кухне, но и в спальне, гостиной, в рабочем кабинете.

Декоративное панно

В интерьер любой комнаты внесет разнообразие декоративное керамическое панно, которое может передать всю гамму цветов и фактур, задать определенный цветовой акцент или подчеркнуть выразительность того или иного интерьера. Панно содержит в себе сюжетное изображение в полный размер, представляет собой монолитную картину или мозаику. Сверху глина после росписи покрывается дополнительным слоем глазури, что придает ей характерный глянец.

Панно для ванной комнаты может быть расписано в морской тематике. Привлекательно смотрятся водопады, морские пейзажи или обитатели водоемов. Панно для кухни обычно отличаются обилием натюрмортов. Художник-керамист на заказ может изготовить панно в гостиную комнату с репродукциями известных картин или портретов.

Оригинальная фурнитура

Изготовление мебельной фурнитуры из керамики считается дизайнерским трендом, поэтому данное направление интенсивно развивается в настоящее время. Если, к примеру, гарнитур выполнен в стиле аристократической классики или французского прованса, то идеально будут смотреться ручки, петли и замки с причудливым орнаментом.

Фурнитура должна быть износостойкой, поэтому изготовление силовых конструкций – достаточно трудоемкое занятие. Ручки же можно выполнить в любом стиле. Классикой считается керамика, имитирующая состаренный металл. Для стиля поп-арт гармонично подходит цветная фурнитура, а для стиля модерн – строгие геометрические фигуры и правильные тела серебристого цвета.

Аксессуары

К керамическим аксессуарам относятся чаши, сосуды, амфоры, различные скульптуры и статуэтки. Ими обычно наполняют дизайн жилого помещения, подчеркивая то или иное направление. Гостиную комнату, оформленную по восточным мотивам, можно украсить расписными вазами.

Статуэтки более близки к индийской культуре. Из них изготавливают абажуры и прочие электрические приборы. Керамические тарелки становятся настенным украшением, но это не закономерность и здесь готовых решений быть не может. Все зависит от полета фантазии керамиста и дизайнера.

Рамы для зеркал

Инкрустация зеркал – еще одна из областей применения керамики в интерьере. Для больших зеркал идеально подходят массивные керамические окантовки и вставки. Маленькие зеркала украшаются мозаикой. Прихожую можно украсить зеркалами в оправах ручной работы в виде галереи.

Напольные покрытия

Облицовка мебели

Облицовка мебели – несколько иное направление, нежели керамическая фурнитура. Здесь керамикой облицовываются внешние и внутренние панели. Декорировать можно кухонный стол, столешницы кухонного гарнитура, дверцы шкафов.

Отделка лестниц и фронтонов каминов

Уже давно камин в комнате является частью интерьера. Отделка керамикой позволяет создать в комнате атмосферу уюта и тепла. При желании можно использовать расписные изразцы. Они выдерживают перепады температур и не теряют своей цветовой гаммы. Отделка лестниц керамикой – достаточно новое направление. С помощью керамической плитки можно создавать целые трехмерные галереи.

Для большинства опытных художников-керамистов создание текстуры и цветового оттенка не является невыполнимой задачей, поэтому в современном интерьере все чаще стали применять керамику. Ее нельзя назвать доступным и дешевым материалом, однако в практичности и долговечности ей нет равных. Кроме того, керамика является отличным изолятором от влаги.

Читайте также: