Общая схема производства керамических изделий. Общая технологическая схема производства керамических изделий

Искусство керамики - изготовление различных предметов из глины - древний вид народного ремесла. С незапамятных времен керамические изделия служили человеку. Они различались по виду используемого сырья, составу глазурных покрытий, способу производства, по своему назначению. Повсюду, где имелись природные запасы глины, пригодной для обработки, мастера-гончары создавали разнообразные по форме и декору цветочные горшки, миски, кувшины, блюда, фляги, вазы и многие другие предметы, необходимые в быту.

Пластичность материала, его тональность, колористическое многообразие глазурей, придающих изделиям пеструю и сочную окраску, способствовали тому, что керамические изделия выполняли не только сугубо утилитарную функцию, они становились произведениями искусства. Керамика различных эпох отмечена характерными чертами своего времени. Интерес к ней сохранился и в наше время. Популярно народное художественное ремесло

Ныне керамика широко используется в интерьере в виде декоративных перегородок, решеток. Из керамических кирпичей сооружают камины. Украшением служат и керамические рельефы, орнаментальные и тематические панно, подсвечники, декоративные вазы, сосуды, чаши, цветочные горшки используемые как отдельные изделия, так и в композициях, создающих особый настрой, уют. Большой популярностью пользуются различные по форме и размеру вазы, настенная керамика - декоративные блюда, тарелки, пласты. При умелом подборе такого рода керамических предметов они хорошо вписываются в интерьер и дополняют его.

Основными технологическими видами керамики являются майолика, терракота, шамот, фарфор, фаянс. Они различаются составом глин, режимом обжига, приемами художественного оформления.

Шамот - используется для создания декоративных ваз, рельефов, декоративной скульптуры. Эти изделия отличаются красивой зернистой фактурой, а декорирование глазурями придает им своеобразный колорит.

Фарфор - минеральная масса из тонкой смеси каолина, пластичной глины, кварца, полевого шпата. Изделия из фарфора отличаются белизной, тонкостенностью (тонким черепком), прозрачностью. Они не пропускают жидкость даже в неглазированном виде. Фаянс близок к фарфору, но не обладает его белизной и прозрачностью, у него черепок толще, не глазированный, он пропускает влагу. Изделия из фарфора и фаянса - это прежде всего посуда, а также декоративные изделия - вазы, блюда, различные композиции и т. д.

Фаянс - керамический черепок благодаря своей пористости подвержен разрушительному влиянию влажной атмосферы, особенно при резком колебании температуры. Для устранения этого керамику покрывают глазурью (поливой) - стекловидным составом, заливающим все наружные поры керамического изделия и придающим ему некоторый блеск. Глазурь приготовляется различно, смотря по составу массы, для которой она предназначается. Различают глазурь твердую (содержащую полевой шпат и пр.) и мягкую (содержащую свинцовую или борную кислоту). Предметы покрывают глазурью или посредством широкой кисти или прямо опускают щипцами в раствор глазури, которую пористая глина быстро впитывает в себя, и затем подвергают их обжигу. Живопись по твердой глазури всегда несколько суховата, поэтому можно сразу заметить, что она сделана сверх глазури, тогда как живопись по мягкой глазури иногда трудно отличить от живописи подглазурной.

Изобретением поливы, как и многими другими открытиями, человечество обязано Древнему Востоку. Поливой или глазурью - покрывали бусы из мягкого камня стеатита в Египте еще в эпоху неолита. Эффект применения поливы, делающей глиняные сосуды блестящими и непроницаемыми для влаги, был открыт и оценен позднее. Поливные фризы Ассирии, Вавилонии и Ахеменидской Персии были вехами этого сложного пути. Он был очень неровен, эпохи увлечения сменялись эпохами почти полного забвения, но всегда больше интереса к ярким поливным изделиям проявлял Восток. Греция - современница Персидского царства - вовсе не знала их.

Наступивший в эпоху средневековья новый расцвет в производстве поливной керамики опять оказывается связанным со станами Ближнего Востока. Наиболее совершенные образцы таких изделий принадлежат народам, объединенным Арабским халифатом. Секреты производства поливной керамики средневековые ученые заносили на страницы своих трудов, а сама она хранилась в сокровищницах халифов вместе с драгоценными камнями, одеждой и оружием.

Не менее важным для средневекового этапа истории поливной керамики было расширение территории её распространения. Большая заслуга в этом принадлежит Византии, сумевшей унаследовать опыт Востока и Рима и познакомить с ним, уже в своем смелом воплощении, выходящие на мировую арену молодые цивилизации Европы. IX - X вв. Северное Причерноморье становится местом оживленной торговли Руси с Византией. Важную роль посредника в ней играл Херсон. Отсюда византийская поливная керамика попадала в древнюю Русь. Это были белоглиняные блюда с рельефными изображениями на дне, покрытые яркой зеленой пятнистой поливой.

С развитием торговых отношений, в результате переселений, войн все более становится заметным влияние заимствований и подражаний соседям. Во времена движения монгольских племен в Средней Азии технические приемы и художественные особенности китайских керамических изделий были переняты в Персии, у которой, в свою очередь, их позаимствовали племена, обитавшие в Аравии. Позднее, при распространении мусульманства, влияние персидского стиля сказалось у мавров, завоевавших Испанию в IX столетии. Таким образом стиль этот был занесен в Западную Европу.

Слово "фаянс" - от итальянского города Фаенца, прославившего себя фаянсовым производством. Вероятнее всего, что это искусство пришло туда вместе с арабами - через Испанию, где делали прекрасную испано-мавританскую глазурованную керамику. На Болеарских островах тоже занимались производством эмальированных глиняных изделий, и, по всей вероятности слово "майолика", также употребляемое для обозначения итальянских художественных фаянсов, обязано своим происхождением названию одного из этих островов - Майорка. Человеком, открывшим и впервые применившим оловяную, непрозрачную, глухую, молочно-белую глазурь, считают Луку делля Робиа (XV в.), известного флорентийского скульптора-керамиста.

Гениальным мастером тонкой глазурованной керамики стал в XVI в. французский скульптор Бернар Паллиси. Простой горшечник, он стал геологом и агрономом, физиком и химиком, садовым архитектором и писателем, живописцем по стеклу. Во Франции тогда не умели делать фаянс и эмаль. Палисси решил открыть секрет их изготовления. Он нашел способ изготовления разноцветных полив, прозрачных, очень красивых, хорошего качества и стал делать блюда и тарелки овальной формы, неглубокие, с прямыми широкими краями. Гармония красок, удивительная полива мастерски изображали природу. Сам Палисси назвал свой фаянс "сельской глиной".

Широкому использованию фаянса Франция обязана "королю-солнцу" Людовику XIV. Опустошив казну бесконечными войнами, он в целях экономии запретил использование серебряной посуды. В 1700 г. король заменил свой столовый золотой прибор фаянсовым. В лавках начали раскупать фаянс, он сделался модным, что послужило толчком для его производства во Франции. Центрами керамики стали города Руан, Невер. В Руане делали фаянс синий и красный - секрет норманских керамистов - и блюда ярко-желтые, с почти черными тонкими арабесками.

В России фаянс стали изготавливать в конце XVIII в. Впервые - на казенном Киево-Межигорском заводе, а потом и на других государственных и частных предприятиях. В XIX в. фаянс стал самой употребительной керамической посудой. Современные заводы выпускают полевошпатовый твердый фаянс с очень стойкой глазурью. На две трети или наполовину он состоит из глинистых веществ; обычно десятая часть в нем - полевой шпат, остальное - кварц. Это самый крепкий фаянс. Старинный фаянс более мягкий, он больше чем на три четверти состоит из глины и не очень стоек в термическом отношении. "Тело" фаянса - это в основном пластичные глины (бело- или светложгущиеся) и каолин - рыхлая, мягкая глинистая белая порода. Крупные залежи каолина есть на Украине: это известные месторождения Белая Балка, Глуховецкое, Просяновское.

Керамические изделия и материалы классифицируют по назначению и свойствам, по основному используемому сырью или фазовому составу спекшейся керамики. В зависимости от состава сырья и температуры обжига керамические изделия подразделяют на 2 класса: полностью спекшиеся, плотные, блестящие в изломе изделия с водопоглощением не выше 0,5% и пористые, частично спекшиеся изделия с водопоглощением до 15%. Различают грубую керамику, имеющую крупнозернистую, неоднородную в изломе структуру (например, строительный и шамотный кирпич), и тонкую керамику с однородным, мелкозернистым 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 пегматитов. 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 некоторых видов технической керамики резко отличаются от свойств изделий, изготовляемых из глин и каолинов, и потому объединяющими признаками керамических изделий и материалов остаются их получение спеканием при высоких температурах, а также использование в производстве родственных технологических методов, к которым относятся: обработка сырья и приготовление керамической массы, изготовление (формование), сушка и обжиг изделий.

По способу приготовления керамические массы подразделяют на порошкообразные, пластичные и жидкие. Порошкообразные керамические массы представляют собой увлажнённую или с добавкой органических связок и пластификаторов смесь измельченных и смешанных в сухом состоянии исходных минеральных компонентов. Перемешиванием глин и каолинов с отстающими добавками во влажном состоянии (18-26% воды по массе) получают пластические формовочные массы, которые при дальнейшем увеличении содержания воды и с добавкой электролитов (пептизаторов) превращаются в жидкие керамические массы (суспензии) - литейные шликеры.

В производстве фарфора, фаянса и некоторых других видов керамики пластичную формовочную массу получают из шликера частичным обезвоживанием его в фильтр-прессах с последующей гомогенизацией в вакуумных массомялках и шнековых прессах. При изготовлении некоторых видов технической керамики литейный шликер приготовляют без глин и каолинов, добавляя в тонкомолотую смесь исходного сырья термопластические и поверхностно-активные вещества (например, парафин, воск, олеиновую кислоту), которые потом удаляются предварительным низкотемпературным обжигом 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, обеспечивающим заданную степень спекания. Точным соблюдением режима обжига обеспечиваются необходимый фазовый состав и все важнейшие свойства керамики. За редким исключением спекание кристаллических фаз протекает с участием жидких фаз, образующихся из эвтектических расплавов. В зависимости от состава керамической массы и температуры обжига в фарфоровых, стеатитовых и др. плотно спекшихся изделиях содержание жидкой фазы в процессе спекания 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 спекания размеры изделий уменьшаются, возрастают их механическая прочность и плотность.

Спекание некоторых видов технической керамики (например, корундовой, бериллиевой, циркониевой) осуществляется без участия жидкой фазы в результате объемной диффузии и пластического течения, сопровождающихся ростом кристаллов. Спекание в твердых фазах происходит при использовании весьма чистых материалов и при более высоких температурах, чем спекание 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 степень спекания разных видов керамики колеблется в широких пределах.

Изделия из электрофарфора, фарфора, фаянса и других видов тонкой керамики покрываются перед обжигом глазурью, которая при высоких температурах 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 перед глазуровкой во избежание размокания в глазурной суспензии подвергают предварительному обжигу. В некоторых керамических производствах неглазурованная поверхность обожжённых изделий шлифуется абразивными порошками или абразивным инструментом. Изделия хозяйственной керамики украшаются керамическими красками, декалькоманией и золотом.

Чем объяснить притягательную силу "расписных черепков"? Возможно, секрет в том, что ваза, горшок, плакетка, вылепленные чуткими руками мастера, впитывают в себя человеческое тепло. Поэтика и красота керамики сделали ее неотъемлемой частью всех эпох, всех культур.

Настенные керамические панно . Монументальные настенные керамические панно превращают обычное помещение в уникальное, единственное в своем роде, создают ощущение респектабельности и стабильности. Ведь не зря же многие международные организации высокого уровня украсили керамическими панно свои холлы! Роспись по керамической плитке или керамический рельеф могут быть выполнены в самых разнообразных стилях. В настенных панно можно воплотить любые фантазии: исторические и сказочные сюжеты, народные мотивы, цветовые и геометрические абстракции. Традиционно керамические панно используют как художествен& ную отделку стен холлов, вестибюлей, фойе. Очень эффектно настен& ное панно выглядит в бассейне, отражаясь в голубом зеркале воды.

Керамические вставки. Вставками называют небольшие настенные керамические картины. Как и панно, это может быть роспись по керамической плитке или керамический рельеф. Вставки можно обрамить рамой из кованого металла или дерева, и тогда они будут выглядеть как живописные полотна. Керамические вставки хорошо смотрятся на стене с любой отделкой.

Объемная керамика. Вы не задумывались, что дошло к нам из древних культур? Правильно, керамическая посуда – горшки, вазы. В интерьерах керамика вечна. Имея за спиной тысячелетнюю историю, она никогда не выйдет из моды.

Вазы – это искусство керамики в наиболее изящных его проявлениях. Плавные, текучие линии ваз органично вписываются в любой интерьер, отражают вкус хозяина и задают тон дома

Кашпо для посадки растений – пример функциональной керамики. Декоративность пальмы, лимонного дерева, фикуса во много раз усилятся, если их поместить в керамические кашпо. Особое место в интерьерной керамике занимают элементы зимнего сада. Они придают оригинальность и самобытность уголку, где расположен зеленый оазис. Сувенирная скульптура. Яркие, красоч& ные фигурки животных, птиц, забавных персонажей из сказок не только украшают помещение, но и создают праздничное настроение.

Настенные тарелки и плакетки. Керамические тарелки и плакетки служат прекрасным памятным подарком в честь юбилея или другого знаменательного события. Вместе с тем, они могут выполнять роль декоративных украшений. Большой популярностью пользуются тарелки и плакетки с изображением вида или герба города, памятного знака, логотипа.

549 руб

Кружка Luminarc "Нордик", цвет: прозрачный, 380 мл

Кружка Luminarc "Нордик" изготовлена из упрочненного стекла. Такая кружка прекрасно подойдет для горячих и холодных напитков. Она дополнит коллекцию вашей кухонной посуды и будет служить долгие годы.

Можно использовать в посудомоечной машине и микроволновой печи.

Объем кружки: 380 мл.
Диаметр кружки (по верхнему краю): 8 см.
Высота стенки кружки: 9,5 см.

179 руб

Оригинальная деревянная салатница "Тигровая" прекрасно подойдет для вашей кухни. Предназначена для красивой сервировки салатов. Салатница выполнена из высококачественной древесины акации. Изящный дизайн придется по вкусу и ценителям классики, и тем, кто предпочитает утонченность и изысканность. Характеристики:

• Материал: дерево.
• Диаметр: 15 см.
• Производитель: Тайланд.
• Артикул: 9/650.

  Торговая марка "Oriental way" известна на рынке с 1996 года. Эта марка объединяет товары для кухни, изготовленные из дерева и других материалов. Все товары марки "Oriental way" являются безопасными для здоровья, экологичными, прочными и долговечными в использовании.

Керамика

Древний сосуд

Зубной металлокерамический протез

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 индустриальный материал (машиностроение, приборостроение, авиационная промышленность и др.), как строительный материал, художественный, как материал, широко используемый в медицине, науке. В XX столетии новые керамические материалы были созданы для использования в полупроводниковой индустрии и др. областях.

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

История

Керамика известна с глубокой древности и является, возможно, первым созданным человеком материалом. Возникновение керамики напрямую связано с переходом человека к оседлому образу жизни, поэтому оно произошло намного позднее, чем корзины . Первые образцы керамики относятся к эпохе верхнего палеолита (граветтская культура) . 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.

Древнейшие виды керамики - это разнообразные сосуды, а также пряслица , ткацкие грузики и другие предметы. Эта бытовая керамика разными способами облагораживалась - наносился рельеф штамповкой, прочерчиванием, налепными элементами. Сосуды получали разную окраску в зависимости от способа обжига. Их могли лощить, окрашивать или разрисовывать орнаментом, покрывать ангобом, глянцеватым слоем (греческая керамика и римские Terra sigillata ), цветной глазурью («Гафнеркерамика» Ренессанса).

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.

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.

Изготовление гончарных форм с использованием и без использования гончарного круга

Ручной и ножной гончарные круги

Намотка глиняного жгута и сглаживание поверхности кувшина

Отис Тафтон Мейсон описал техники плетения корзин американскими индейцами , а также показал способ использования корзины, как основы для изготовления дна кувшина .

История появления керамики на Руси

Керамика в России

Археологические находки во многих древнерусских городах свидетельствуют о широком развитии на Руси гончарного ремесла. В Древней Руси применяли большей частью двухъярусные (нижний, топочный ярус зарывали в землю), гончарные горны, но были и одноярусные.

Монголо-татарское нашествие повлияло на развитие древнерусской культуры. История одной из ее ветвей - керамики сместилась из южных регионов в северные и западные пограничные города, в московские земли, поэтому не случайно возрождение изразцового искусства в Древней Руси было связано с Псковом и Москвой. Было уничтожено множество произведений русских гончаров IX-XII веков. Например, исчезли двуручные корчаги-амфоры, вертикальные светильники, более простым стал орнамент, искусство перегородчатой эмали, глазурь (самая простая - жёлтая, уцелела только в Новгороде).

Прозрачная керамика

Исторически керамические материалы непрозрачны из-за особенностей их структуры. Однако спекание частиц нанометровых размеров позволило создать прозрачные керамические материалы, обладающие свойствами (диапазоном рабочих длин волн излучения, дисперсией, показателем преломления), лежащими за пределами стандартного диапазона значений для оптических стёкол .

Нанокерамика

Технология производства керамических изделий

Технологическая схема производства керамической плитки включает следующие основные фазы:

1. Приготовление шликера ;
2. Формовка изделия;
3. Сушка;
4. Приготовление глазури и глазуровка (эмалировка);

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:

1. Первая фаза: помол полевого шпата и песка (помол ведётся от 10 до 12 часов);
2. В первую фазу добавляется глина;
3. 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 керамическом 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 ёмкостей. 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 объём шликера уменьшается. В форму доливают шликер для поддержания требуемого 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.

См. также

• Музей Гардинера - полностью посвящён керамике

Примечания

Литература

• // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : В 86 томах (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Классификация керамических изделий

Номенклатура бытовой керамики широка. Ее классифицируют по строению, степени плотности, типам, видам и разновидностям черепка, наличию глазури и назначению.

По строению выделяют: грубую и тонкую керамику. К грубой керамике относят изделия, имеющие на изломе неоднородное крупнозернистое строение и естественную красновато-коричневую окраску черепка. Изделия тонкой керамики на изломе имеют однородное мелкозернистое строение и белый или слабоокрашенный черепок, не пропускающий воду, газы (фарфор, фаянс, майоликовые изделия).

По степени плотности различают керамику с плотным спекшимся (водопоглощение до 5%) и с пористым (водопоглощение свыше 5%) черепком. Изделия со спекшимся черепком на изломе имеют плотное раковистое строение, при постукивании издают высокий, долгое время не затухающий звук, в тонких слоях некоторые из них просвечивают. Изделия с пористым черепком на изломе рыхлы, при постукивании по черепку издают низкий, глухой, быстро затухающий звук, не просвечивают при любой толщине стенок. По наличию глазури различают изделия глазурованные и неглазурованные. Изделия тонкой керамики чаще всего изготовляют глазурованными, а грубокерамические -- неглазурованными. Глазурованные изделия имеют гладкую, ровную и глянцевую поверхность, не пропускают воду и газы. Поверхность неглазурованных изделий шероховатая, матовая; они, как правило, пропускают воду.

По наличию глазури различают изделия глазурованные и неглазурованные. Изделия тонкой керамики чаще всего изготовляют глазурованными - имеют гладкую, ровную и глянцевую поверхность, не пропускают воду и газы. А грубокерамические - неглазурованными - имеют шероховатую, матовую поверхность и пропускают воду.

По назначению керамические изделия делят на бытовые, архитектурно-строительные и технические.

К бытовым относят посуду и художественно-декоративные изделия (фарфоровые, фаянсовые, майоликовые и др.).

Изделия архитектурно-строительные -- преимущественно изделия грубой керамики, применяемые для кладки стен и кровли зданий и сооружений(кирпич, черепица), отделки и облицовки наружных и внутренних стен.

Изделия технические применяют в радиотехнической, авиационной, автомобильной и др. отраслях народного хозяйства, а также для оборудования лабораторий (посуда, ступки, пестики и др.)

Виды керамических товаров и их характеристика

Фарфор изготовляют двух видов: твердый и мягкий. По рецептурам твердого фарфора вырабатывают в основном посуду повседневного пользования для личного и общественного потребления.

Мягкий фарфор, отличающийся повышенными эстетическими свойствами, применяется преимущественно для изготовления изделий праздничного, а также сувенирного и подарочного назначения. Разновидностью твердого является низкотемпературный фарфор (низкоспекающийся), изделия из которого предназначаются для использования только на предприятиях общественного питания школьных, детских, лечебных и т. п. учреждений. К разновидностям мягкого относят высокополевошпатовый и костяной фарфор, их высокие эстетические свойства получены благодаря использованию повышенных количеств полевого шпата или соответственно костяной муки. Фаянс бывает твердым и мягким. Массы мягкого фаянса, дающие изделия с более низкими эксплуатационными свойствами, используются сейчас лишь в производстве печных изразцов (кафелей). Майолика бывает: фаянсовая и гончарная. Фаянсовая майолика по свойствам и внешним признакам приближается к фаянсу, только внешне покрыта цветными прозрачными или заглушёнными поливами. Гончарная майолика напоминает гончарную керамику, отличаясь от не более тонкими стенками, тщательностью обработки и декорирования, разнообразием ассортимента изделий. Полуфарфор и гончарная керамика на виды и разновидности не подразделяются.

Важнейшие физико-механические и химические свойства керамики, определяющие потребительную ценность изделий, обусловлены особенностями ее состава и строения.

Классический состав массы твердого фарфора включают: 50% глинистых веществ (в основном каолина), 25% полевого шпата, 25% кварца. Твердый фарфор получают из массы, содержащей 50% глины и каолина, 25% кварца и 25% полевого шпата. Это классический состав, который может быть изменен в зависимости от вида исходных материалов. Наиболее рациональный состав твердого фарфора -- 55% глинистых веществ и по 22,5% кварца и полевого шпата. Особенностью твердого фарфора является малое содержание оснований и повышенное количество глинозема.

Для получения плотного спекшегося черепка твердый фарфор обжигают при повышенной температуре --1350--1400°С.

Для твердого фарфора коэффициент кислотности равен 1,1--1,3, по мере перехода к мягкому фарфору он возрастает до 1,68--1,75. С повышением коэффициента кислотности увеличивается хрупкость черепка и способность к деформации.

Твердый фарфор характеризуется повышенным содержанием в массе каолина и глины, что придает ему высокую белизну, обусловливает образование кристаллической фазы и повышение термической стойкости. Каолин способствует диффузии ионов алюминия и растворимого дегидратированного остатка каолинита в расплав полевого шпата, что ведет к увеличению их концентрации и образованию муллита. Муллит и отвердевший при охлаждении расплав обусловливают механические, термические и химические свойства изделий. Твердый фарфор глазуруют тугоплавкими глазурями. Основную массу фарфоровых изделий в нашей стране изготовляют из этого фарфора.

Для мягкого полевошпатового фарфора содержание глинистых компонентов уменьшают на 5--8%, увеличивая соответственно количество вводимого полевого шпата. Мягкий костяной фарфор имеет в массе вместо полевого шпата 43--50% костяной муки. Глазурь для фарфора во всех случаях тугоплавкая, полевошпатовая.

В массе для получения мягкого фарфора содержится больше плавней и меньше глины и каолина. При увеличении в массе плавней количество стекловидной фазы в черепке возрастает и повышается и просвечиваемость. Масса для получения мягкого фарфора содержит 25--30% каолина и глины, 20--45% кварца и 30--36% полевого шпата. Иногда добавляют 1,5--2,5% мела и 1,2--4,0% окиси цинка.

Кристаллическая фаза (высокая прочность)- незначительна. Прочность и термическая стойкость мягкий фарфор - ниже. Обжиг его ведут при более низкой температуре -- 1250--1300°С.

Разновидностями мягкого фарфора являются фриттовый, костяной, бисквитный и др.

Фриттовый фарфор получают из массы, не содержащей кварц, полевой шпат и пластичные материалы. Состав его: 75--80% фритты, 17% мела и около 8% отмученного мергеля. Фритта -- это тонкоизмельченный сплав песка, гипса, соды, поваренной соли, калийной селитры и аммиачных квасцов. Этот фарфор занимает промежуточное положение между твердым фарфором и стеклом. Для придания пластичности при формовании в смесь добавляют специальные клеящие вещества. Фриттовый фарфор не получил широкого распространения ввиду сложности производства быстрым размягчением черепка, малой термической стойкости и высокой стоимости(деформация изделия). Трудности производства обусловлены быстрым размягчением черепка, что приводит к деформации изделий. Для глазурования применяют легкоплавкую глазурь. Краски, наносимые на такие изделия, сплавляются с глазурью и имеют высокий блеск и красивые тона.

В состав костяного фарфора входит от 20 до 60% костяной муки, каолина 20-45%, иногда частично заменяют пластичной беложгущейся глиной.

По свойствам этот фарфор занимает промежуточное место между твердым и фриттовым фарфором. Обжиг проводят до полного спекания черепка. Особенностью костяного фарфора является высокая просвечиваемость. Для глазурования используют боросвинцовую фриттованную глазурь.

Бисквитный фарфор не покрывают глазурью, имеет мягкий матовый блеск. Состав: глинистые материалы (33--36%), кварц (45%) и фритты (24%) или без нее.

Для получения фарфоровых изделий с высокой прочностью, малым термическим расширением и хорошей термостойкостью в состав массы вводят корунд, тальк, циркон, окись бериллия и др.

Свойства изделий взаимосвязаны: повышение одного из показателей свойств часто приводит к снижению или повышению других, например, повышение просвечиваемости черепка сопровождается понижением механической прочности. Основными свойствами фарфора являются физические и химические.

К физическим свойствам относятся плотность, белизна, просвечиваемость, механическая прочность черепка и глазури, блеск и твердость глазури, термическая стойкость, электрическая прочность и др. Они зависят от структурных элементов черепка, и, прежде всего от соотношения стекловидной и кристаллической фаз, а также от количества и характера пор и наличия дефектов в виде трещин. На некоторые свойства фарфора влияет также толщина черепка и глазури.

Плотность фарфора 2,4--2,5 г/см 3 , объемная масса на V 10 меньше плотности. Фарфор имеет плотный спекшийся черепок с пористостью по водопоглощению не более 0,2%.

Белизна- важный показатель качества фарфора. Зависит от наличия в сырьевых материалах примесей железа, титана, хрома и других окрашивающих соединений, а также от режима и среды в печи при обжиге. Исходные материалы очищают от окрашивающих примесей. Белизна фарфора повышается с увеличением в массе каолина, а с увеличением толщины глазурного слоя она снижается.

Определяют ее путем сравнения с эталоном (баритовая пластинка), белизна которого принята за 100%. Белизну фарфора учитывают при установлении сорта готовых изделий. Для обычного фарфора она должна быть в пределах от 55 до 63%, для изделий со знаком качества -- не менее 65%.

Просвечиваемость фарфора зависит от содержания стекловидной фазы. С увеличением в черепке полевошпатового стекла при одновременном снижении содержания глинистых материалов просвечиваемость возрастает. Она улучшается и при повышении температуры обжига. Кристаллы муллита, остаточного кварца, пузырьки газа и поры, снижают просвечиваемость. Просвечиваемость некоторых масс с увеличением толщины черепка с 1 до 2 мм снижается в несколько раз. Мягкий фарфор имеет более высокую просвечиваемость, чем твердый, так как у него показатель преломления стекловидной фазы близок к показателю преломления кристаллической фазы (1,56).

Механическая прочность имеет большое практическое значение. Для фарфора различают прочность черепка и прочность глазури. Прочность черепка зависит от количественного соотношения кристаллической и стекловидной фаз, его толщины и пористости. С увеличением кристаллической фазы прочность черепка повышается.

При увеличении толщины изделия на 0,5мм механическая прочность возрастает на 12--17%. Изделия из массы с повышенным содержанием глинистых материалов (50--54%) имеют более высокую механическую прочность. Фарфор в 12--13 раз лучше сопротивляется сжатию, чем растяжению.

Чем тоньше слой глазури, тем выше прочность изделий, особенно если глазурь находится в состоянии сжатия. Если глазурь находится в состоянии растяжения, то прочность изделий резко снижается.

Блеск и твердость глазури являются важными показателями фарфоровых изделий, характеризующими их внешний вид и пригодность для использования по назначению.

Блеск глазури придает изделиям красивый внешний вид и повышает их санитарно-гигиенические свойства, так как гладкие изделия меньше загрязняются и легче очищаются. Чем ровнее поверхность глазурного слоя и меньше шероховатость, тем выше блеск. По изменению блеска глазури можно судить о появлении микротрещин, которые со временем увеличиваются.

Блеск глазури зависит от ее состава, температуры обжига и среды, а также от наличия в ней различных газовых включений и коэффициента преломления.

Твердость глазури -- эксплуатационный показатель, характеризующий поведение глазурного слоя при пользовании режущими столовыми приборами. Глазурь не должна разрушаться столовыми приборами, на ней не должны оставаться штрихи от ножа, вилки. Твердость глазури зависит от ее химического состава. Более твердые полевошпатовые глазури, более мягкие -- свинцовые и баритовые.

Фарфоровые глазури являются твердыми, майоликовые -- мягкими, а фаянсовые глазури относятся к средним.

Термическая стойкость- надежность фарфоровых изделий и возможное использование их по назначению. Они в процессе эксплуатации часто подвергаются воздействию разных температур. Низкая термическая стойкость приводит к преждевременному износу и выходу из строя фарфоровых изделий. Термическая стойкость фарфора зависит от химического состава черепка и глазури, соответствия их коэффициентов термического расширения, сложности формы изделия, толщины черепка и глазури, прочности и модуля упругости черепка, а также от теплопроводности и плотности. Термическая стойкость изделий сложной конфигурации снижается c увеличением толщины глазурного слоя. На снижение термической стойкости влияют микротрещины и другие дефекты черепка и глазурного слоя.

Трещины глазури чаще всего образуются в тех случаях, когда коэффициент термического расширения глазури выше, чем черепка. Если термическое расширение черепка выше, чем глазури, то происходит отскок глазури, что ухудшает внешний вид изделий. С появлением трещин сильно снижается блеск глазури.

Химическая устойчивость -- важный показатель качества фарфоровых изделий. Следует различать химическую устойчивость глазури к воздействию влаги, соды, уксусной и лимонной кислот. Устойчивость глазури к различным средам зависит от ее химического состава: чем меньше в ней щелочей, тем выше ее химическая устойчивость. При малой химической стойкости глазури и украшений ухудшаются внешний вид готовых изделий и их санитарно-гигиенические свойства. При разрушении глазури ее поверхность становится шероховатой и снижается блеск.

Полуфарфор по составу близок к фарфоровым массам, отличается от них уменьшенным содержанием (9--10%) полевого шпата. Глазурь для полуфарфоровых изделий фриттованная и по составу близка к фаянсовым.

Тонкокаменные изделия получают из массы, состоящей из 50% пластичных материалов(17-30% каолина и 25% глины) и 50% кварцевого песка и полевого шпата. Глазуруют прозрачными и цветными глухими глазурями. Формуют тонкокаменные изделия пластическим методом в гипсовых формах и способом литья. Их подвергают 2-х кратному обжигу: утельному - при температуре и политому.

Полуфарфоровые изделия имеют белый черепок с поглощением от 3-5%. По свойствам они занимают промежуточное положение между фарфоровыми и фаянсовыми изделиями. Для формования этих изделий чаще всего применяют литье, реже- пластический метод; обжиг двукратный.

Схема приготовления фаянсовой массы, формования, сушки, обжига, декорирования и сортировки фаянсовых изделий в основном аналогична производству фарфора. Утельный фаянс проводят при более высокой температуре (1250--1280° С), чем политой (1140--1180 0 C). При обжиге их тщательно устанавливают в капсели на специальные подставки. Глазуруют фаянсовые изделия легкоплавкими глазурями методом окунания.

По составу, структуре и свойствам фаянс делят на твердый, мягкий и глинистый. Твердый фаянс -- полевошпатовый, получают из массы с повышенным содержанием глинистых веществ -- от 45 до 60%, полевого шпата -- от 5 до 15, кварца -- от 25 до 40% Мягкий фаянс -- известковый, содержит глинистых веществ от 35 до 55%, кварца --от 30 до 40, мела и доломита --от 15 до 20 и боя --от 5 до 7%. В глинистом фаянсе больше пластичных веществ (75--85%) и меньше кварцевого песка.

Наиболее распространенным является твердый фаянс, характеризующийся наибольшей механической прочностью. Формирование фаянсового черепка завершается при утельном обжиге - изделие приобретает высокую прочность и сохраняет пористость, необходимую для глазурования. Обжиг при максимальной температуре проводят в слабоокислительной или нейтральной среде. Цель политого обжига -- равномерное расплавление глазури по всей поверхности и закрепление ее. Политой обжиг ведут в окислительной среде, чтобы изделия не приобрели серый цвет за счет конденсации смолистых веществ.

Благодаря незначительному содержанию в массе плавней и невысокой температуре обжига стекловидная фаза развита слабо. Зерна дегидратированного глинистого вещества и кварца цементируются небольшим количеством расплава, образующегося при взаимодействии легкоплавких веществ с глиной и кварцем- образуются поры, обусловливающие глухой звук при ударе и повышенное водопоглощение черепка.

Производство майоликовых изделий в основном аналогично изготовлению фаянсовых. Формуют эти изделия пластическим методом и методом литья. Политой обжиг майоликовых изделий в отличие от фаянсовых проводят при более низкой температуре-- 1040--1100 0 C, поэтому для глазурования применяют свинцовые и другие легкоплавкие глазури. Декорируют их ангобированием -- частичное (барботин) или полное покрытие слоем беложгущейся или цветной глины, росписью, цветными глазурями или поливами однокрасочными либо многокрасочными. Часто для украшения их применяют кракле, кристаллические и потечные глазури.

Гончарные изделия - разновидность майоликовых. Они имеют пористый черепок, естественно окрашенный -- от желтого до коричневого цвета. Водопоглощение черепка составляет 15 -- 18%. Для изготовления этих изделий применяют легкоплавкие глины с добавлением от 10 до 20% кварцевого песка как отощителя. Цвет черепка зависит от содержания в глине окислов железа. Формуют эти изделия пластическим методом в гипсовых формах или методом литья. Сформованные изделия подвергают двукратному обжигу: утельному -- при температуре 1050--115O 0 C, политому -- 900--1000 0 C. Для глазурования используют обычные глазури кракле, потечные и др. Иногда применяют соляное глазурование: поваренную соль при обжиге изделий забрасывают в печь. Под действием температуры она разлагается, при этом окись натрия, осаждаясь на поверхности изделия, образует силикат натрия, который прочно закрепляется на поверхности.

Керамика является одним из древнейших материалов, используемых для изготовления посуды и художественных изделий. Она обладает рядом положительных свойств: прочностью, термостойкостью, экологической и химической безопасностью, изделия из нее обладают высоким эстетическим потенциалом, это и определяет ее широкое использование.
Керамика — это изделия из глины (или глинистых веществ) с минеральными добавками или без них, полученные путем формования и последующего обжига. Для улучшения потребительских эстетических свойств керамику покрывают глазурью.
В производстве керамики используются следующие материалы:
. пластичные — глины и каолин (мономинеральная порода, состоящая из каолинита);
. отощающие, снижающие усадку при сушке и обжиге — кварцевый песок, глинозем, бой фарфора и фаянса, шамот;
. плавни, снижающие температуру спекания и создающие стекловидную фазу — полевой шпат и пегматит;
. материалы для глазури.
В качестве факторов, формирующих потребительские свойства и качество керамических художественных изделий, выделяют вид керамики, способ формования и вид декорирования.
В зависимости от строения различают тонкую керамику (черепок стекловидный или мелкозернистый) и грубую (черепок крупнозернистый). Основными видами тонкой керамики являются: фарфор, полуфарфор, фаянс, майолика, а грубой — гончарная керамика.
Фарфор имеет плотный спекшийся черепок белого цвета (иногда с голубоватым оттенком) с низким водопоглошением (до 0,2 %), при ударе издает высокий мелодичный звук, в тонких слоях может просвечивать. Ввиду парного обжига изделий край борта или основание изделия не покрыто глазурью. Сырьем для производства фарфора служат каолин, песок, полевой шпат и другие добавки.
Полуфарфор по свойствам занимает промежуточное положение между фарфором и фаянсом, черепок белый, водопоглощение — 3—5 %, используется в производстве посуды хозяйственного назначения.
Фаянс имеет пористый белый черепок с желтоватым оттенком, пористость черепка — 9—12 %. Ввиду высокой пористости изделия из фаянса полностью покрываются бесцветной глазурью. Глазурь имеет невысокую термостойкость, поэтому данный вид керамики находит применение в производстве столовой посуды повседневного использования. Вырабатывают его из бело-жгущихся глин с добавлением мела и кварцевого песка.
Майолика имеет пористый черепок, водопоглощение около 15 %, изделия имеют гладкую поверхность, высокий блеск, малую толщину стенок (что определено способом формования — литьем), покрываются цветными глазурями и могут иметь декоративные рельефные украшения. Для производства майолики применяют 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. Ассортимент представлен кухонной и хозяйственной посудой (горшки для жаркого, крынки для молока) и декоративными изделиями.
Процесс производства керамических изделий в упрощенном виде можно представить следующими этапами:
. подготовка сырья;
. получение керамической массы;
. формование (ручное или механизированное), литье, полусухое прессование;
. сушка и правка;
. первый обжиг;
. глазурование;
. политой обжиг;
. декорирование.
Качество художественных изделий из керамики определяется их внешним видом, долговечностью, соответствием функциональному назначению и другим техническим показателям.
Специфика изготовления керамических изделий связана с возможностью возникновения большого числа производственных дефектов на различных стадиях данного процесса.
Дефекты внешнего вида подразделяются на дефекты черепка, глазури и дефекты декорирования. Дефекты черепка формируются на этапах подготовки массы, формования (литья), сушки и первичного обжига. Некоторые из них заметны сразу, а другие (например, пятна) могут проявиться только после обжига. Поэтому для ручного и механизированного формования необходимо все инструменты содержать в безукоризненной чистоте.
Глазури — глянцевидные сплавы, расплавляющиеся на глиняном черепке слоем толщиной 0,12—0,40 мм. Назначение глазури — прикрыть пористый черепок изделий плотным и гладким слоем; придать изделию с плотным черепком повышенную механическую прочность и хороший внешний вид; гарантировать диэлектрические свойства; защитить декор от механического и химического воздействия.
Декорирование — художественное оформление готового изделия с применением деколей, штампов и т. п. Штамп используют при декорировании изделий повторяющимися мотивами. Для нанесения штампа на край изделия применяют штемпельный ролик.
Заключительная операция по обработке керамического изделия — шлифование края и ножки изделия.
Дефекты формования изделий и причины их возникновения
Ручное формование
Дефект: полуфабрикат прилипает к форме.
Причина: массу закладывали в форму мокрыми руками, влажность массы неравномерная, шаблон не очищен от прилипшей массы, шаблон установлен неправильно.
Дефект: царапины и борозды.
Причина: недостаток массы в форме.
Механизированное формование
Дефект: прогиб дна (обычно становится заметным только после политого обжига).
Причина: недостаточное нагревание центральной части формующего ролика, недостаточно выдержан вакуум, загрязнен формующий ролик.
Дефект: деформация края, заметная после обжига.
Причина: заготовка массы положена не в центр формы или смята, загрязнена поверхность рабочего кулачка, мягкая масса.
Дефект: трещины по краю.
Причина: использованы новые или загрязненные формы, высокая температура сушки, малое вакуумирование массы.
Дефект: трещины по ножке.
Причина: высокая температура ролика, низкая скорость формования, быстрая или односторонняя сушка, смещение центра ролика при наклоне.
Дефект: шероховатая поверхность полуфабриката.
Причина: большая всасывающая способность гипсовых форм, перегреты формы, плохо действует вакуум, изношены гипсовые формы.
Дефекты литья и причины их возникновения
Дефект: разная толщина черепка.
Причина: несоблюдение заданного времени набора черепка, недостаточно или односторонне высушены формы, одновременно используются новые и старые формы.
Дефект: деформация.
Причина: полуфабрикат прилипает к форме, рано вынут из формы, небрежное извлечение полуфабриката из формы, неравномерная сушка, иногда из-за сквозняка.
Дефект: трещины.
Причина: долгое выдерживание полуфабриката в форме, быстрая или односторонняя сушка, неаккуратная подрезка края горловины или носика, расслоение массы из-за недостаточного перемешивания шликера в форме.
Дефект: пятна.
Причина: загрязненная или расслоившаяся масса, изделие вынимали из формы мокрыми руками.
Дефекты сушки
Причину дефектов, появляющихся в процессе сушки, часто трудно установить, так как это может быть не только нарушение режима, но и отклонения от технологических параметров на предыдущих этапах производства.
Существенное влияние на результат сушки оказывает состав массы. Высокое содержание глинистых составляющих и, как следствие, большое количество воды набухания при неправильно выбранном режиме сушки обусловливают появление дефектов. Во время сушки в черепке образуются большие перепады влажности, из-за чего происходит деформация полуфабриката.
Причина деформации может быть заложена в технологии формования. Большая разница между частотами вращения шпинделя и ролика так же, как и сильное давление ролика, разрыхляет черепок, который из-за этого разрушается при нагревании во время сушки.
Наряду с упомянутыми выше основными видами дефектов встречаются также и специфические для каждого способа сушки.
Дефект: деформация и трещины, приводящие к разрушению изделия.
Причина: интенсивная сушка, не учитывающая возможности перемещения влаги в полуфабрикате.
Дефект: появление пятен ржавчины.
Причина: несоблюдение правил эксплуатации сушилок; металлические детали не покрыты антикоррозионной краской.
Дефекты обжига
Обжиг — один из важнейших технологических этапов в производстве керамических изделий. Он оказывает решающее влияние на результат всего технологического процесса.
Обжиг проходит в два этапа.
1. Первый обжиг. Назначение — очистить, упрочнить черепок, так как относительно тонкий черепок необожженных изделий при глазуровании размокает и не выдерживает механического воздействия. Затем на поверхность изделия наносят слой глазури.
2. Политой обжиг. Назначение — равномерное растекание глазури, окончательное спекание черепка.
Дефекты первого обжига и причины их возникновения
Дефект: серая окраска.
Причина: налет серы во время первого обжига (заметен только после политого обжига).
Дефект: трещины.
Причина: слишком быстрое нагревание или охлаждение.
Дефект: деформация.
Причина: неровная поверхность опоры, одностороннее воздействие температуры.
Дефекты политого обжига и причины их возникновения
Дефект: трещины с заплавленными краями.
Причина: скачок температуры в процессе нагревания.
Дефект: трещины с острыми краями.
Причина: скачок температуры во время охлаждения.
Дефект: деформация.
Причина: пережог, часто также дефект формования.
Дефект: желтая окраска.
Причина: запоздалое или недостаточное восстановление.
Дефект: голубоватый оттенок.
Причина: рано начато восстановление, недостаточная выдержка при максимальной температуре.
Дефект: наколы.
Причина: нарушение газового режима обжига, попадание в глазурь карбида кремния.
Дефект: серая окраска.
Причина: наличие серы в топливе.
Дефект: коричневатые края, а также матовые пятна и налеты на глазури.
Причина: дымовые газы в зоне охлаждения.
Дефект: недостаточная просвечиваемость, матовая поверхность.
Причина: низкая температура или недостаточная продолжительность обжига.
Дефект: высокая просвечиваемость, вспучивание.
Причина: пережог.
Дефект: прыщи.
Причина: недостаточная температура первого обжига или восстановление начато ниже температуры 980 °С.
Дефекты глазурования, причины их возникновения
и способы предотвращения
Дефект: сборка глазури.
Причина: загрязнение изделия жиром, сажей, пылью.
Предотвращение дефектов: соблюдать чистоту, тщательно обеспыливать поверхность, при налете сажи повторно обжигать.
Дефект: цек (сетка трещин на глазурном слое).
Причина: слишком тонкий помол.
Предотвращение дефектов: контролировать степень помола.
Дефект: натек (утолщение).
Причина: неправильное глазурование, очень толстый слой глазури, недостаточная частота вращения изделия при поливе, высокая плотность глазури.
Предотвращение дефектов: тщательно очищать пли слипать остатки глазури, контролировать плотность глазури (при необходимости уменьшать её), проверять оборудование
Дефект: приплавление к подставке.
Причина: остатки глазури на опорных поверхностях, грязная вода в машине для зачистки глазури.
Предотвращение дефектов: обеспечивать равномерное прижатие изделия к зачищающей ленте, чаще менять воду или использовать проточную.
Дефект: плешина.
Причина: отскакивание или стирание глазури.
Предотвращение дефектов: избегать столкновения изделий при загрузке и обработке, приклеивать ножку неустойчивого изделия.
Дефект: выгорка.
Причина: остатки пыли.
Предотвращение дефектов: обеспечивать хорошую обдувку и влажную замывку полуфабриката.
Дефект: заглазурованная засорка.
Причина: кусочки массы в глазури или на поверхности изделия после первого обжига.
Предотвращение дефектов: чаще процеживать глазурь через сито, улучшить контроль изделий перед глазурованием.
Дефект: неровная, волнистая глазурь.
Причина: сильная струя глазури, большая частота вращения шпинделя.
Предотвращение дефектов: проверить оборудование и настроить его заново, проверить состав глазури и температуру политого обжига.
Дефект: трещина.
Причина: велик температурный коэффициент линейного расширения глазури.
Предотвращение дефектов: проверить состав глазури.
Дефект: отекание глазури.
Причина: плотная глазурь, завышена температура политого обжига.
Предотвращение дефектов: проверить плотность глазурной суспензии, состав глазури и температуру политого обжига.
Дефект: вскипание глазури (пузыри и прыщи).
Причина: быстрый подъем температуры во время обжига, глазурь расплавилась до окончания выделения газов из черепка.

Дефект: булавочные наколы.
Причина: лопнувшие, но не закрывшиеся пузырьки воздуха в глазури, узкий интервал плавления глазури.
Предотвращение дефектов: расширить интервал плавления глазури.
Дефект: матовость.
Причина: кристаллизация глазури вследствие воздействия S02 из печных газов, низкая температура политого обжига.
Предотвращение дефектов: проверить режим политого обжига.
Дефекты декорирования изделий деколями и причины их возникновения
Дефект: остатки бумаги под изображением.
Причина: недостаточное размягчение деколи, водонепроницаемые места (масло, пятна лака) на бумаге: на этих местах образуются пузыри, которые разрушают изображение.
Дефект: вскипание краски.
Причина: недостаточно тщательное расправление деколи, остатки воды под деколью.
Дефект: пузыри.
Причина: недостаточно выдавлены вода и воздух из-под деколи, пузыри при обжиге лопаются, разрушая в этих местах слой краски.
Дефект: складки.
Причина: плохое расправление и небрежное наложение деколи на искривленные поверхности.
Дефект: белесые пятна после обжига.
Причина: использована загрязненная или жесткая вода, изделия плохо протерты.
Дефект: загрязнения после перевода деколи.
Причина: небрежная протирка изделия.
Дефект: ломкая деколь.
Причина: плохой лак, низкое качество бумаги.
Дефекты при нанесении штампа и причины
их возникновения
Дефект: отпечаток штемпеля расплющен.
Причина: жидкий препарат золота, неравномерное давление на штемпель, толстый слой лака.
Дефект: отпечаток штемпеля неполный (нет отдельных мест рисунка).
Причина: густой препарат золота, на изделии были жирные пятна (отпечатки пальцев), недостаточно клейкий лак.
Дефект: штемпель воспроизводит тонкие контуры.
Причина: штемпель износился, его следует заменить.
Дефект: загрязненный отпечаток.
Причина: загрязненный штемпель (волокна и др.).
Дефект: отпечаток подложки штемпеля.
Причина: подложка выступает за пределы изображения.
Дефект: сильное или слабое прилипание пудровальной краски.
Причина: неравномерно нанесена пленка лака.
Дефект: царапины на отпечатке, остатки пудровальной краски в углублениях под ручками и внутри полых изделий.
Причина: неосторожное припудривание и недостаточный контроль.
Дефект: различный тон изделий.
Причина: добавлено разное количество керосина, плохой сравнительный контроль.
Дефект: отклонение цвета смешанных красок.
Причина: несоблюдение рецепта смешения.
Дефект: стирание контуров рисунка.
Причина: излишнее количество керосина или чрезмерное удаление пудровальной краски.

Ассортимент изделий из керамики чрезвычайно разнообразный и различаются они и по форме, и своими свойствами. Но кое-что остается одинаковым или, по крайней мере, очень похожим – это основные производственные этапы изготовления.

Основные этапы и технология производства керамики:

• Добыча сырья;
• Подготовка массы;
• Формирование сырца (изделий);
• Сушка;
• Обжиг;
• Прочая обработка;
• Упаковка продукции.

Добыча сырья

Если говорить о добыче сырья, то в основном все заводы по производству находятся рядом с месторождением глины, а очень часто эти карьеры и есть частью завода. Добыча же происходит открытым способом с помощью эскалаторов.

Первым этапом обработки сырья является очистка (большие включения удаляются вообще или же измельчаются), а также разрушается естественная структура глины. После этого глина смешивается с добавками и увлажняется до состояния такой массы, которая легко поддается лепке.

Способы обработки глиняной массы

Включает в себя разные способы придания формы массе. Выбор того или иного метода зависит от первичных свойств поставляемого материала, а также от вида изготавливаемой продукции. Рассмотрим каждый из них отдельно:

1. Полусухой способ – после дробления и просушки глину подают на формирование с влажностью не более 8–12%. Формирование массы происходит на механических или гидравлических прессах.

2. Пластический способ – сначала дробление, а потом в глиносмесителе, смешивание с отощающими добавками до получения однородной массы с влажностью 20–25%. При использовании этого метода изделия формируются в основном на ленточных прессах.

3. Шликерный способ – глины смешивается с огромным количеством воды (около 60%), конечно предварительно измельчив. Все смешивается до тех пор, пока не образуется однородная масса – так называемый шликер. Он используется для изделий, которые изготовляются способом литья или же непосредственно после просушки в специальных распылительных печах.

Особенности производственного процесса

В наше время процесс технология производства керамических изделий максимально автоматизирована. Именно в связи с этим технология получения специального пресс-порошка занимает очень важную позицию в общем процессе. Суть этого процесса заключается в объединении процессов дробления, сепарации и обезвоживания. Сама по себе сушильная камера – это металлический цилиндр, снизу он заканчивается конусом. Основное его предназначение – это сбор уже готового продукта. Именно объединение выше названых процессов в распылительных сушилках дало возможность поднять производительность в 3,5 раза и при этом сократить затраты на производство.

Процесс сушки

Теперь поговорим о сушке. Этот промежуточный этап – обязательный при пластическом способе изготовления. Сырец, влажность которого высокая, ни в коем случае нельзя сразу отправлять на обжиг, потому что в таком случае он потрескается. При искусственном способе для сушки используют дымовые газы в обжигательных печах или же специальных топках. Если же изготовляют изделия из тонкой керамики, тогда для сушки используют горячий воздух из калорифера. Для искусственной же сушки подходит обжиг в туннельных или камерных сушилах.

Рассмотрим детально сам процесс сушки. Он представляет собой целый комплекс взаимосвязанных процессов массо- и теплообмена между окружающей средой и материалом. Иными словами изделие отдает свою влагу и, как следствие, изделие теряет объемы. Для получения качественных изделий из керамики просто необходимо строго придерживаться всех технических условий во время сушки и обжига.

Что такое обжиг?

Процесс обжига – завершающий в технологическом процессе производства. Именно во время обжига происходить полная дегидратация материала и усадка керамических изделий. Эти процессы происходят при температуре от +550 0 C до +800 0 C.

Летучие органические примеси удаляются при температуре от +200 0 C до +800 0 C, а также происходит окисление примесей, но только в пределах их возгорания. Здесь характерным является резкое поднятие температур (от +300 0 C до +450 0 C за час). После этого, до полного выгорания углерода, изделия пребывают в окислительной среде.

В дальнейшем температура поднимается от +800 0 C до максимума и при этом разрушается кристаллическая решетка минералов и происходит изменение структуры черепка. Когда температура достигает максимума, тогда изделие выдерживают, пока температура не выровняется по толщине всего изделия. Потом постепенно температуру снижают. Именно в этот период согласно технологии изготовления керамических изделий происходит их усадка и другие пластические изменения формы.

Постепенно снижается скорость охлаждения. При определенных условиях внешнего теплообмена снижение температуры замедляется. Но если говорить об обычных туннельных печах, скорость режима обжига никак не может быть реализована по причине неравномерности температурного поля. Например, легкоплавкие глины, которые используются для изготовления отдельных изделий, обжигаются при температуре от +900 0 C до +1100 0 C. Именно благодаря таким температурам подобные изделия характеризуются морозостойкостью, прочностью, очень высокой водостойкостью и многими другими качествами, которые особенно ценны для строительства.

Технология производства керамических изделий, видео-обзор: