Шаазан материал: шинж чанар, үйлдвэрлэлийн технологи, хэрэглээ

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Хүмүүс төмөр хайлуулж сурахаас өмнө анхны шавар сав бий болсон. Археологичдын өнөөг хүртэл олдсон эртний сав, лонх нь үүний нотолгоо юм. Керамик материал нь өвөрмөц шинж чанартай тул зарим газарт зайлшгүй шаардлагатай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тантай хамт керамик эдлэлийн онцлогийг харцгаая, түүний үйлдвэрлэл, шинж чанарын талаар ярилцъя.

Ерөнхий мэдээлэл

Органик нэмэлттэй шавар, хольцыг агломжоор керамик бүтээгдэхүүн авна. Заримдаа органик бус нэгдлүүдийн оксидыг ашигладаг. Эхний ийм бүтээгдэхүүн 5000 жилийн өмнө гарч ирсэн. Энэ хугацаанд үйлдвэрлэлийн технологи мэдэгдэхүйц сайжирч, өнөөдөр өндөр бат бэх керамик бүтээгдэхүүн манайд бэлэн байна. Эдгээрийг фасадны өнгөлгөө, шал, хана гэх мэт барилгын ажилд ашигладаг.

Өтгөн, сүвэрхэг хэлтэрхийтэй ваарнууд байдаг. Энэ хоёрын гол ялгаа нь өтгөн хэлтэрхий нь ус нэвтэрдэггүй. Эдгээр нь шаазан бүтээгдэхүүн, шалны хавтан гэх мэт сүвэрхэгхэлтэрхий - хавтанцар, керамик чулуу, ус зайлуулах хоолой болон бусад.

Үйлдсэн түүх

Грекээр "керамик" гэдэг үг нь "шавар" гэсэн утгатай. Мэдээжийн хэрэг, ямар нэгэн төрлийн хольцыг ямар ч бүтээгдэхүүн хийхэд ашигладаг байсан. Эцсийн эцэст юу авах шаардлагатай байгаагаас хамааран шаардлагатай материалыг нэмж оруулсан. Эхлээд гараар, хэсэг хугацааны дараа тусгай машин дээр шавар бүтээгдэхүүнд тусгай хэлбэр өгсөн. Дараа нь керамик бүтээгдэхүүнийг өндөр температурт зууханд шатаадаг.

Олон улс орон өөрсдийн үйлдвэрлэлийн технологийг ашигласан. Энэ нь вааран эдлэл, уран зураг, шиллэгээ хийхэд хамаарна. Египет нь энэ салбарын томоохон хөгжилд хүрсэн анхны улс гэж тооцогддог. Тэнд керамик эдлэлийн үйлдвэрлэл анх бий болсон. Бүтээгдэхүүнийг барзгар, муу холилдсон шавараар хийсэн боловч хожим нь технологи сайжирсан. Өнөөдөр Мемфисийн пирамидуудыг барихад ашигласан гэж үздэг шар шавар тоосго олдсон.

Шаазан бий болсон нь

Хаш чулууг Хятадад эртнээс хэрэглэж ирсэн. Энэ нь үзэсгэлэнтэй, гэхдээ хэврэг, зохицуулахад хэцүү байсан. Олон жил хайсны эцэст шийдэл олдсон. Шаазан үйлдвэрлэхэд илүү хялбар байдаг. Гэсэн хэдий ч энд ч гэсэн нюансууд байсан. Тухайлбал, "шаазан чулуу"-аас олдсон гялтгануур, цваокаг нарийн нунтаг болгон нунтаглаж, 10 гаруй жил хадгалсан байна. Материалыг аль болох уян хатан болгохын тулд үүнийг хийсэн. ЭхлээдХятадад шаазан эдлэл нь өндөр, сунасан савнууд байсан. Тэд өнгөлсөн гадаргуутай, цэнхэр эсвэл хар ногоон өнгөтэй байв. Сүүлийнх нь хамгийн их үнэлэгдсэн.

Өнөөдөр Хятад бол шаазан хамгийн өргөн тархсан улс гэж үздэг. Энэ нь үнэн боловч Европт алдартай байсан ч дараа нь гарч ирсэн бөгөөд үйлдвэрлэл нь илүү удаан хөгжсөн.

Вааран эдлэлийн үндсэн төрлүүд

Одоогоор шаварлаг бүтээгдэхүүн өргөн ангилалтай. Тиймээс вааран эдлэлийг хоёр үндсэн бүлэгт хувааж болно:

• паалангүй керамик (терракот болон ваар);
• паалантай (мажолика, фаянс, шаазан, шамот).

Терракотта - Италийн "жигнэсэн шороо" гэсэн үг. Бүтээгдэхүүн нь өнгөт шавараар хийгдсэн бөгөөд сүвэрхэг бүтэцтэй байдаг. Терракота нь ваар, аяга таваг, түүнчлэн тоглоом, плита хийхэд ашиглагддаг.

Вааран ваарыг боловсруулахад илүү төвөгтэй байдаг. Ус үл нэвтрэхийн тулд өнгөлгөө хийх шаардлагатай. Цаашилбал, бүтээгдэхүүн нь будалтанд өртдөг. Үүнийг хийхийн тулд бүрэн хөргөх хүртэл утаатай халуун зууханд үлдээнэ. Өнөөдөр олон төрлийн керамик эдлэл, ялангуяа вааран эдлэл маш их алдартай. Үүнийг өдөр тутмын амьдралд сүү, задгай материал хадгалах эсвэл гоёл чимэглэлийн зориулалтаар ашигладаг.

Хоёрдахь төрлийн хувьд паалантай керамик, шаазан, вааран эдлэл энд хамгийн алдартай. Эхнийх нь үйлдвэрлэлд илүү үнэтэй, хөдөлмөр их шаарддаг, хоёр дахь нь практик, хямд байдаг. Эдгээр нь шаазан бүтээгдэхүүн агуулагддагаараа бие биенээсээ ялгаатайшавар бага, илүү тусгай нэмэлтүүд. Түүнчлэн шаазан нь шавар савнаас ялгаатай нь гэрэлд тунгалаг байдаг.

Галд тэсвэртэй материалын тухай

Шаврын хольцоор хийсэн бүтээгдэхүүн нь галд тэсвэртэй. Зорилгоос хамааран тэд 1300-аас 2000 градусын температурыг тэсвэрлэх чадвартай, түүнээс ч өндөр температурыг тэсвэрлэдэг. Керамик шатаах зориулалттай тусгай зуухыг ашигладаг. Галд тэсвэртэй материалыг металлургийн процесст хамгийн өргөн ашигладаг. Тэнд тэд тэсэлгээний зуух болон нэгжийн дизайн хийхэд ашигладаг.

Температур нэмэгдэхийн хэрээр галд тэсвэртэй бат бөх чанар алдагдахгүй, харин эсрэгээрээ нэмэгддэг гэж хэлэх нь маш логик юм. Энэ нь найрлагад галд тэсвэртэй исэл, силикат, борид агуулагдаж байгаатай холбоотой юм. Тэд өндөр температурт үйл явц явагдаж байгаа бараг бүх газарт ашиглагддаг. Ихэнхдээ тэдгээрийг цутгасан, өөрөөр хэлбэл тодорхой бүтээгдэхүүн, жишээлбэл, тоосго хэлбэрээр олдог. Ховор тохиолдолд хэлбэргүй галд тэсвэртэй материалыг нунтаг хэлбэрээр ашиглах шаардлагатай байдаг.

Барилга дээрх керамик

Карамик материалын давуу тал нь тэдгээрийн нөөц бараг хязгааргүй байдаг. Ийм бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэхэд хялбар, өндөр бат бөх чанараас гадна өнөөдөр барилгын салбарт зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Хэрэв бид ханын материалыг авбал шавар тоосго энд тэргүүлэх байр суурийг эзэлнэ.

Полимер харагдахаас үл хамааран байр сууриа алдахгүй байгаа керамик хавтангуудад мөн адил хамаарна. Энэ нь өндөр чийгшил, температур бүхий өрөөнүүдийг тоноглоход ашиглагддаг хэвээр байна. Нүүрний материалуудын дундӨргөтгөсөн шавар эхний байрыг эзэлдэг.

Сүүлийн хэдэн жилд хөндий керамик блок, тоосгоны үйлдвэрлэл 4%-иар нэмэгдсэн. Тэдний үйлдвэрлэл нь тоосгоны үйлдвэр, үйлдвэрүүдэд хамгийн бага өөрчлөлтийг шаарддаг бол борлуулалтын эхний жилд зардлаа нөхдөг. Гадаадад хөндий керамик нь удаан хугацааны туршид тэргүүлэх байр суурийг эзэлсээр ирсэн бөгөөд энгийн тоосгоноос хамаагүй дээр зарагддаг.

Тусгай керамик материал

Ийм бүтээгдэхүүнд ариун цэврийн болон бохирын хоолой орно. Эхнийх нь гурван том бүлэгт хуваагдана:

• хатуу фаянсаас (сүвэрхэг хэлтэрхий);
• ариун цэврийн хятад (зайлсан хэлтэрхий);
• хагас шаазан (хагас шатаасан хэлтэрхий).

Ариун цэврийн хэрэглэлд тавигдах гол шаардлага нь механик гэмтэл, халуунд тэсвэртэй байдал юм. Жорыг хатуу дарааллаар дагаж мөрдөх ёстой бөгөөд энэ нь технологид хамаарна. Зөвхөн мэргэжлийн керамик зуух, өндөр чанартай түүхий эдийг ашигладаг. Ариун цэврийн хэрэгсэлд угаалтуур, жорлонгийн сав, ванн, радиатор гэх мэт зүйлс орно. Бүтээгдэхүүний чанарыг шалгах найдвартай арга бол гэрт нь хөнгөн товших явдал юм. Дуу нь тод, чимээ шуугиангүй байх ёстой. Энэ нь зөв температурт галлаж, ан цавгүй байгааг харуулж байна.

Ариутгах татуургын хоолойн хувьд нягт гангарсан хэлтэрхийтэй байх ёстой. Керамик хоолойг 150-600 мм диаметртэй үйлдвэрлэдэг. Ихэвчлэн дотор болон гадна талд нь паалантай байдаг. Ийм бүтээгдэхүүн нь онцлог шинж чанартай байдагтүрэмгий орчин, цахилгаан гүйдэлд тэсвэртэй. Тэдгээр нь дунд зэргийн үнэтэй тул илүү боломжийн болгодог.

Карамикийн физик, химийн шинж чанар

Дээр дурдсанчлан бүх бүтээгдэхүүнийг нягт ба сүвэрхэг гэсэн хоёр том бүлэгт хувааж болно. Нягт нь ус шингээх коэффициент 5% -иас бага, сүвэрхэг - 5% ба түүнээс дээш байна. Сүүлчийн бүлэгт дараахь бүтээгдэхүүнүүд орно: шавар тоосго (сүвэрхэг ба хөндий), хөндий хананы чулуу, нүүрэн талын хавтан, дээврийн хавтан. Өтгөн керамик бүтээгдэхүүн - замын тоосго, шалны хавтан. Сүвэрхэг ба нягт керамик нь ариун цэврийн үйлдвэрт байдаг.

Физик, химийн шинж чанарын тухай ярих юм бол керамикийн гол сул талыг дурдахгүй өнгөрч болохгүй. Энэ нь бусад материалтай харьцуулахад илүү эмзэг байдлаас бүрддэг. Гэсэн хэдий ч өндөр хүртээмжтэй байдал, олон талт байдал нь энэ материалыг олон салбар, тэр байтугай өдөр тутмын амьдралд хамгийн алдартай болгодог. Орчин үеийн технологи нь галласны дараа шууд гөлгөр гадаргууг олж авах боломжтой болгодог. Хэрэв та тодорхой өнгө авахыг хүсвэл төмрийн исэл эсвэл кобальт нэмнэ.

Бичил бүтцийн онцлог

Халах үед керамик аажмаар шингэн болдог. Энэ нь олон тооны энгийн, нарийн төвөгтэй нэгдлүүдээр ялгагдана. Хөргөх үед талсжилт үүсдэг. Энэ нь цэвэр талстуудын хур тунадас хэлбэрээр илэрдэг бөгөөд хэмжээ нь нэмэгддэг. Масс хатуурах үед энэ нь бүтцэд үүсдэгмикроконгломерат. Үүний дотор муллит үр тариа нь хатуурсан массаар цементлэгддэг. Хүчилтөрөгчийн атомууд нь нэг төрлийн матриц үүсгэдэг гэдгийг анхаарах нь зүйтэй. Энэ нь тэдгээрийн хоорондох хоосон зайд солигдсон жижиг металлын атомуудыг агуулдаг. Тиймээс микро бүтцэд ионы холбоо давамгайлж, бага зэрэг бага ковалент холбоо байдаг. Химийн тогтвортой байдал, тогтвортой байдал нь хүчтэй, удаан эдэлгээтэй химийн нэгдлүүд агуулагдах замаар бий болдог.

Дээр дурдсанчлан керамик материалын хэрэглээ хязгаарлагдмал. Энэ нь талстууд төгс бус байдагтай холбоотой юм. Кристал тор нь олон согогтой байдаг: атомын хэмжээтэй нүх, хэв гажилт гэх мэт Энэ бүхэн хүч чадлыг ихээхэн бууруулдаг. Гэсэн хэдий ч энд зарим нюансууд байдаг. Жишээлбэл, тодорхой төрлийн керамик үйлдвэрлэх явцад технологи ажиглагдаж байвал бат бөх чанараараа сайн үр дүнд хүрэх боломжтой. Үүнийг хийхийн тулд температурын горим болон бүтээгдэхүүнийг шатаах хугацааг ажиглах нь маш чухал юм.

Шаврын шинж чанар, шинж чанар

Шавар нь найрлага, бүтцээс үл хамааран устай холилдоход хуванцар материал үүсгэдэг тунамал чулуулаг юм. Буудсаны дараа - чулуу шиг бие. Ихэвчлэн хольц нь нягт, ихэвчлэн aluminosilicates-аас бүрддэг. Ихэнх тохиолдолд кварц, хээрийн жонш, хүхрийн пирит зэрэг чулуулаг, түүнчлэн кальци, магни, титаны нэгдлүүдийн гидроксид, карбонатууд шаварт байдаг.

Каолин бол өнөө үед мэдэгдэж байгаа хамгийн цэвэр шавар юм. Бараг бүхэлдээ каолинитээс бүрддэг. Шарсаны дараа авнаЦагаан өнгө. Боловсруулахад шаардагдах уян хатан чанар нь бүтэц дэх шаварлаг бодис (0.005 мм) нарийн ширхэгтэй байдаг тул хүрдэг. Мэдээжийн хэрэг, найрлагад ийм бодис их байх тусам уян хатан чанар өндөр байх болно, мөн эсрэгээр.

Шаварны керамик шинж чанарууд нь:

• хуванцар - бүрэн бүтэн байдлыг алдагдуулахгүйгээр хэв гажилт;
• холболт;
• агаар ба галын агшилт;
• галд тэсвэртэй.

Өнөөдөр төрөл бүрийн сийрэгжүүлэх, баяжуулах нэмэлтүүдийг ашиглаж байгаа нь материалын шинж чанарыг нэг чиглэлд өөрчлөх боломжийг олгодог. Энэ нь керамик бүтээгдэхүүн илүү эрэлт хэрэгцээтэй, боломжийн үнэтэй болоход хүргэдэг.

Үйлдвэрлэлийн технологийн схем

Шаазан материалын шинж чанар нь шаврыг янз бүрийн салбарт ашиглах боломжтойг харуулж байна. Энэ нь эрэлт ихтэй байсан тул нийлүүлэлт нэмэгдсэн. Үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүд ихэнх тохиолдолд ижил схемийн дагуу ажилладаг:

• түүхий эд олборлох;
• бэлтгэл;
• хэлбэрлэх, хатаах;
• шарж, бүтээгдэхүүн гаргах.

Зардлаа багасгахын тулд ихэвчлэн шаврын ордын ойролцоо үйлдвэрүүдийг байгуулдаг. Олборлолтыг задгай аргаар, өөрөөр хэлбэл экскаватороор хийдэг. Дараагийн алхам бол массыг бэлтгэх явдал юм. Түүхий эдийг баяжуулж, буталж, нэгэн төрлийн масс хүртэл холино. Ирээдүйн керамик бүтээгдэхүүнийг бий болгох нь нойтон ба хуурай аргаар явагддаг. Эхний тохиолдолд массыг 25% хүртэл чийгшүүлж, хоёр дахь нь 12% -иас ихгүй байна.

Өмнө нь байгалийн аргаар хатаах аргыг ихэвчлэн ашигладаг байсан. Гэсэн хэдий ч үр дүн нь цаг агаарын байдлаас ихээхэн шалтгаална. Тиймээс бороо эсвэл хүйтэнд ургамал зогсдог. Тиймээс тусгай хатаагч (хий) ашигладаг. Хамгийн чухал алхам бол буудах явдал юм. Технологийг дагаж мөрдөх нь маш чухал бөгөөд энэ нь нэлээд төвөгтэй юм. Мөн шаазан эдлэлийн хөргөлтөөс их зүйл шалтгаална. Температурын огцом уналтыг зөвшөөрдөггүй бөгөөд энэ нь онгоцны муруйлт үүсгэдэг. Зөвхөн дараа нь та керамик материалыг зарж болно. Таны харж байгаагаар үйлдвэрлэлийн технологи нь энгийн зүйл биш бөгөөд хэд хэдэн үе шатаас бүрдэнэ. Тэд тус бүрийг дагаж мөрдөх ёстой. Хэрэв ийм зүйл болохгүй бол бид дэлгүүрийн лангуун дээр гэрлэх боломжтой.

Карамикийн сул талуудын талаар бага зэрэг

Урьд дурьдсанчлан керамик материалын найрлага нь тийм ч тохиромжтой биш юм. Ялангуяа энэ нь шаварлаг бүтээгдэхүүний бат бөх байдалд нөлөөлдөг. Аливаа механик гэмтэл нь чип, хагарал гэх мэтээр илэрдэг. Энэ нь гол сул тал юм. Гэвч бидний авч үзэж буй материалыг өргөнөөр түгээхэд саад болж буй бусад хүчин зүйлүүд бий. Үүний нэг нь өндөр өртөгтэй. Жишээлбэл, хөдөөгийн байшингийн дээвэрт зориулсан керамик хавтангууд нь гоо зүйн үүднээс маш сайн шийдэл боловч ийм таашаал нь маш үнэтэй байх болно.

Үүний зэрэгцээ зөв арчилгаа хийснээр түүний гадаад төрх байдал 5 жилээс илүүгүй үргэлжилнэ. Ирээдүйд бүдгэрч, гадаргуу дээр хөвд гарч ирэх гэх мэт. Үүний зэрэгцээ хэврэг байдал, хэврэг байдал нь аливаа зүйлд хүргэдэг.механик гэмтэл нь дээврийг урсгахад хүргэдэг бөгөөд цөөхөн хүн таалагдах болно. Мэдээжийн хэрэг орчин үеийн керамик материал нь маш гайхалтай харагдаж байгаа бөгөөд энэ нь өнгөний өргөн бүтэц, өндөр чанартай хийцийн ачаар бий болсон. Гэсэн хэдий ч энэ нь үнэтэй хэвээр байгаа тул ийм сонголт хийх нь зохистой талаар бодоход хүргэдэг.

Дүгнэлт

Бид керамик материалын үндсэн шинж чанарыг авч үзсэн. Дээр дурдсан бүх зүйл дээр үндэслэн ийм бүтээгдэхүүн нь зарим онцлог шинж чанартай байдаг гэж бид дүгнэж болно. Энэ нь механик гэмтэл байхгүй тохиолдолд тэд маш удаан хугацаанд үйлчилнэ гэсэн үг юм. Түүнчлэн үйлдвэрт шингэн металл цутгахад зориулсан керамик материал нь өндөр температурыг тэсвэрлэх чадвартай тул зайлшгүй шаардлагатай.

Өдөр тутмын амьдралын хувьд керамик эдлэл маш их хэрэг болдог. Зууханд хоол хийх тусгай таваг нь олон жилийн туршид гадаад төрхийг нь өөрчилсөн ч энэ материалаар хийгдсэн хэвээр байна. Шаазан нь өндөр өртөгтэй хэдий ч гоёмсог дүр төрхтэй бөгөөд зүгээр л нүдэнд тааламжтай байдаг. Энэ нь вааранд ч хамаатай бөгөөд хэрэв зохих ёсоор хийвэл шаазангаас ялгахад хэцүү.

Ямар ч тохиолдолд керамик материал ашиглах ёстой. Энэ нь юуны түрүүнд байгалийн шаврын их нөөцтэй холбоотой юм. Энэ нь үнэхээр маш их бөгөөд жил бүр энэ байгалийн баялгийг олборлох шинэ карьерууд нэмэгдэж байна. Хоёрдахь чухал хүчин зүйл бол байгаль орчинд ээлтэй байдал юм. Өмнө нь хүмүүст боломж байгаагүйБүтээгдэхүүний бат бөх чанарыг сайжруулахын тулд аливаа хортой нэмэлтийг ашиглах. Өнөөдөр байдал тийм ч шүүмжлэлтэй биш ч өөрчлөгдсөн. Керамик хавтан нь синтетик материалаас ялгаатай нь эрүүл мэндэд хор хөнөөл учруулахгүй. Энэ нь вааран аяганд ч хамаатай бөгөөд хуванцартай харьцуулахад, ялангуяа халаалттай бол огт хор хөнөөл учруулахгүй.