Энергия Гиббса

Первыми керамическими изделиями  были строительные материалы: кирпич, плитки, черепица и другие, поскольку  они имеют простую форму и  более доступны в изготовления. Хозяйственная  посуда и емкости: тарелки и блюда, горшки, кувшины, амфоры и др. – требовали  более высокого искусства при  формовании и обжиге. В третьем  тысячелетии до н.э. был изобретен гончарный круг. Это был важнейший шаг в гончарном производстве, так как он позволил резко повысить производительность труда ремесленника и изготавливать посуду с гораздо более тонкими стенками. Вслед за изобретением гончарного круга для изготовления посуды Типа тарелок стали применять шаблоны, что было следующим шагом в налаживании массового производства керамических изделий.

Керамика по сравнению  с металлами, стеклом, деревом в  наименьшей степени подвержена атмосферным  воздействиям и потому образцы древнейших керамических изделий дошли до наших  дней в сравнительно хорошем состоянии  и в большом количестве. Они  дают важную информацию историкам и  искусствоведам об уровне культуры народов  и об уровне развития техники различных  эпох.

Уже во втором тысячелетии  до н.э. две крупные греческие  цивилизации: островная (Крит) и континентальная (Микены) – имели очень высокий технический и художественный уровень керамического производства. Образцы микенского керамического искусства периода с X по VIII в. до н.э. содержали в себе зародыши будущего классического греческого искусства. По виду декора, которым украшались вазы и другие керамические изделия, этот период искусствоведы называют геометрическим, а по месту самых крупных при раскопках находок – периодом дипилонского стиля. Его характерной чертой было лентообразное ритмическое расположение геометрических мотивов, в том числе и заимствованных из природы. В VII в. до н.э. керамика заняла важное место в совокупности памятников, которые, вместе взятые, мы воспринимаем как древнегреческое искусство. Этот период характеризуется образцами керамических изделий, сочетающих в себе высокий технический уровень и тонкий художественный вкус, выражающийся в целесообразности форм изделий и способах их декорировки. В это время уже произошло разделение труда и использовалась специализация в осуществлении последовательных производственных операций.

К вопросам художественной ценности керамических изделий мы еще вернемся. В настоящее время керамические материалы делят на грубые и тонкие. Первые характеризуются высокой пористостью и высоким водопоглощением (не ниже 5...10%). К ним относятся строительный кирпич, терракота, стенная майолика, плитки для пола, черепица. Тонкую керамику, в свою очередь, делят на пористую и плотную. К тонкой пористой керамике относят фаянс, полуфарфор, белую и цветную майолику, а к тонкой плотной керамике – фарфор.

Керамические изделия  широко представлены в быту и строительстве. Слово керамика настолько прочно вошло в русский язык, что мы удивляемся, когда узнаем, что оно  иностранного происхождения. На самом  же деле слово керамика берет свое начало из Греции. Греческое слово  keramos означает – глиняная посуда. Керамические изделия издревле получали обжигом глин или их смесей с определенными минеральными добавками. Раскопки показывают, что керамические изделия производятся человеком с эпохи неолита (8...3 тыс. лет до н.э.). Поскольку глины весьма распространены в природе, гончарное ремесло широко и часто независимо развивалось в различных частях света, относительно легко перенималось и распространялось.

Глины – несцементированные осадочные породы с преобладанием  определенных минералов, которые по химическому составу являются гидроалюмосиликатами. Геологи различают около шестидесяти различных видов глин. В настоящее время считают, что для глинистых минералов характерно наличие слоев, включающих атомы кремния, окруженные четырьмя атомами кислорода [SiO4], и атомы алюминия, окруженные шестью атомами кислорода [AlO6]. Основными свойствами глин являются пластичность и огнеупорность. Порошок глины, замешанный с водой, образует вязкое тесто, способное формоваться и сохранять приданную ему форму. Обожженное в огне тесто приобретает каменистую твердость и крепость. На этих двух свойствах глины зиждется керамическая промышленность – одна из самых древних на Земле и в прошлом одна из самых важных по своему значению для прогресса человека.

Еще в древние времена  было установлено, что хорошая связанность  и вязкость глины, идущей на изготовление керамических изделий, достигается  ее промораживанием. Для этого глину помещают в бурты высотой 0,7...0,8 м, поливают водой и закрывают землей. Например, для производства высококачественной черепицы промораживание в буртах проводят до семи лет.

Первыми керамическими изделиями  были строительные материалы: кирпич, плитки, черепица и другие, поскольку  они имеют простую форму и  более доступны в изготовления. Хозяйственная  посуда и емкости: тарелки и блюда, горшки, кувшины, амфоры и др. – требовали  более высокого искусства при  формовании и обжиге. В третьем  тысячелетии до н.э. был изобретен гончарный круг. Это был важнейший шаг в гончарном производстве, так как он позволил резко повысить производительность труда ремесленника и изготавливать посуду с гораздо более тонкими стенками. Вслед за изобретением гончарного круга для изготовления посуды Типа тарелок стали применять шаблоны, что было следующим шагом в налаживании массового производства керамических изделий.

Керамика по сравнению  с металлами, стеклом, деревом в  наименьшей степени подвержена атмосферным  воздействиям и потому образцы древнейших керамических изделий дошли до наших  дней в сравнительно хорошем состоянии  и в большом количестве. Они  дают важную информацию историкам и  искусствоведам об уровне культуры народов  и об уровне развития техники различных  эпох.

Уже во втором тысячелетии  до н.э. две крупные греческие  цивилизации: островная (Крит) и континентальная (Микены) – имели очень высокий технический и художественный уровень керамического производства. Образцы микенского керамического искусства периода с X по VIII в. до н.э. содержали в себе зародыши будущего классического греческого искусства. По виду декора, которым украшались вазы и другие керамические изделия, этот период искусствоведы называют геометрическим, а по месту самых крупных при раскопках находок – периодом дипилонского стиля. Его характерной чертой было лентообразное ритмическое расположение геометрических мотивов, в том числе и заимствованных из природы. В VII в. до н.э. керамика заняла важное место в совокупности памятников, которые, вместе взятые, мы воспринимаем как древнегреческое искусство. Этот период характеризуется образцами керамических изделий, сочетающих в себе высокий технический уровень и тонкий художественный вкус, выражающийся в целесообразности форм изделий и способах их декорировки. В это время уже произошло разделение труда и использовалась специализация в осуществлении последовательных производственных операций.

К вопросам художественной ценности керамических изделий мы еще вернемся. В настоящее время керамические материалы делят на грубые и тонкие. Первые характеризуются высокой пористостью и высоким водопоглощением (не ниже 5...10%). К ним относятся строительный кирпич, терракота, стенная майолика, плитки для пола, черепица. Тонкую керамику, в свою очередь, делят на пористую и плотную. К тонкой пористой керамике относят фаянс, полуфарфор, белую и цветную майолику, а к тонкой плотной керамике – фарфор.

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, полевой 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.

Технологическая схема производства керамической плитки включает следующие  основные фазы: Приготовление шликера; Формовка изделия; Сушка; Приготовление глазури и глазуровка (эмалировка); Обжиг.

Сырьё для керамических масс подразделяется на пластичное (глины  и каолины) и непластичное. Добавки шамота и кварца уменьшают усадку изделий и вероятность растрескивания на стадии формования. В качестве стеклообразователей используют свинцовый сурик, буру.

Приготовление шликера

Приготовление шликера идёт в три фазы:

Первая фаза: помол полевого шпата и песка (помол ведётся  от 10 до 12 часов);

В первую фазу добавляется  глина;

Во вторую фазу добавляется  каолин. Готовый шликер сливается в ёмкости и выдерживается.

Транспортировка из сырьевого  склада производится при помощи погрузчика в приёмные бункера. Откуда по конвейеру  отправляется либо в шаровую мельницу (для помола), либо в турборастворители (для роспуска глины и каолина)

Участок по приготовлению глазури

Глазури — глянцевидные сплавы, расплавляющиеся на глиняном черепке слоем толщиной 0,12 — 0,40 мм. Глазурь наносится, чтобы прикрыть черепок изделия плотным и гладким слоем, а также для придания изделию с плотным черепком повышенной прочности и привлекательного внешнего вида, для гарантии диэлектрических свойств и защиты декора от механических и химических воздействий.

В состав глазури входит тонко  измельчённый циркон, мел, белила. В  одну из определяемых технологом ёмкостей загружается готовая глазурь. Её пропускают несколько раз через  вибросита и магнитноуловители для извлечения металлических примесей, наличие которых в глазури может повлечь за собой образование дефектов в ходе производства. В состав добавляется клей, и глазурь отправляется на линию.

Формование 

Перед формовкой шликер загружается в одну из емкостей. Три ёмкости используются поочерёдно (меняясь примерно раз в сутки) для определённого стенда. Форму предварительно отчищают от остатков шликера после предыдущей формовки, обрабатывают шликерной водой и просушивают.

Шликер заливают в просушенные формы. Формы рассчитаны на 80 заливок. При формовании используется наливной способ. Форма впитывает в себя часть воды, и объёма шликера уменьшается. В форму доливают шликер для поддержания требующегося объема.

После затвердевания изделия  просушиваются, производится первичная  отбраковка изделий (трещины, деформации).

Ручная обработка изделий

После формования изделия  поступают в цех ручной обработки.

После нанесения глазури  изделие отправляется на обжиг в  печь. Печь укомплектована модулем  предварительной сушки, камерами обеспыливания и обдува. Термическая обработка ведётся при температуре 1230 градусов, длина печи составляет порядка 89 метров. Цикл от погрузки до разгрузки вагонетки составляет около полутора суток. Обжиг изделий в печи проходит в продолжение суток.

После обжига проводят сортировку: разделение на группы подобных изделий, выявление дефектов. Если дефекты  устранимы, то они отправляются на доработку  и удаляются вручную на участке  реставрации. В противном случае изделие считается бракованным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература:

1. «Компьютерная Энциклопедия Кирилла и Мефодия», 2000.
2. «Курс неорганической химии», Г. Реми, изд. «Мир», Москва, 1972.
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/керамика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                         

 

 

 

Введение.

Химия – это о веществах и законах их превращений. Она изучает химическую форму движения материи, под которой понимают качественное изменение веществ, т.е. превращение одних веществ в другие. При химических процессах происходит обмен атомами между различными веществами, перераспределение электронов между атомами, разрушение одних соединений и появление других. В результате химических процессов возникают новые вещества с новыми химическими и физическими свойствами.

Современная химия – это разветвлённая система многих наук: общей, неорганической, органической, физической, аналитической химии, электрохимии, биохимии и тд. Общая химия изучает наиболее общие законы и концепции химии, включая периодический закон, теорию периодической связи, основные закономерности химических процессов, учение о растворах, окислительно – восстановительные реакции и др.

Объектом  изучения химии являются химические элементы и их соединения.

Химическим элементом называют вид атомов с одинаковым зарядом ядер.

Атом – это наименьшая частица химического элемента, сохраняющая все его химические свойства. Таким образом, каждому химическому элементу соответствует определённый вид атомов. Атомы данного атома характеризуются одинаковыми свойствами.

Молекулой называют наименьшую частицу индивидуального вещества, способную к самостоятельному существованию, обладающему его основными химическими свойствами и состоящую из одинаковых или различных атомов. Молекулы могут быть одно-, двух-, и много атомными. Они являются составными частицами вещества. Если молекулы состоят из одинаковых атомов, то вещество называют простым или элементарным. Простое вещество является формой существования химического элемента. Если молекула состоит и разных атомов, то вещество называют сложным. Любое вещество характеризуется определённым составом, строением и отдельными химическими и физическими свойствами. Химические свойства вещества характеризуют его способность участвовать в химических реакциях. Для понимания этих свойств необходимо знать и состав, и строение вещества. Химические реакции играют важную роль в физических, биологических, геологических и др. процессах. Связь между различными естественными науками очень тесная, на стыках наук возникают новые науки, например ядерная химия, биохимия, космохимия, геохимия и др.