Керамическими бытовыми товарами, или бытовой керамикой, называют изделия культурно-бытового назначения из глинистых материалов с различными минеральными добавками, обожженные до камневидного состояния.

Виды керамики

Различают следующие виды керамики:
тонкая керамика: фарфор, фаянс, полуфарфор, майолика;
грубая керамика — гончарные изделия;
архитектурно-строительная керамика — кирпич, черепица, облицовочная плитка;
техническая керамика — свечи зажигания в автомобилях, тракторах, изоляторы на линиях электропередачи и др.
Важнейшие физико-механические и химические свойства керамики, определяющие потребительную ценность изделий, обусловлены особенностями её состава и строения.
Твердый фарфор (классический состав) массы включает 50 % глинистых веществ (в основном каолина), 25 % полевого шпата, 25 % кварца. Мягкий полевошпатовый фарфор содержит меньше (на 5—8%) глинистых компонентов и соответственно больше вводимого полевого шпата. Мягкий костяной фарфор имеет в массе вместо полевого шпата 43—50% костяной муки. Глазурь для фарфора во всех случаях тугоплавкая, полевошпатовая.
Фаянс характеризуется большим содержанием глинистых веществ (50—55 %) и кварца (40—50 %) и невысоким содержанием (5—10 %) полевого шпата. В качестве глинистых веществ в фаянсовых массах применяют не каолин, а беложгущуюся глину. Фаянсовая глазурь в отличие от фарфоровой содержит оксиды типа К20, N20 или другие компоненты, повышающие её легкоплавкость. С этой же целью, а также для уменьшения растворимости в пищевых средах компоненты фаянсовых глазурей предварительно сплавляют (фриттуют).
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.
Майолика имеет более специфичные составы. Полевой шпат здесь не применяется. Для масс характерно высокое содержание (до 63—68 %) легкоплавких глин, 15—20 % мела, 5—17% кварцевого песка, кварцевых отходов и подобных материалов. Майоликовые глазури представляют собой цветные легкоплавкие, в отдельных случаях — свинецсодержащие стекла.
Компоненты керамических масс в результате сложного физико-химического взаимодействия при обжиге образуют керамический черепок. Одновременно с этим протекают процессы плавления глазурной шихты и образования на поверхности черепка слоя глазурного стекла. Свойства керамики разных типов определяются структурой обожженного черепка и глазури, количественным соотношением составляющих их фаз.
Структура обожженной керамики представляет собой сложную гетерогенную систему, состоящую из стекловидной, кристаллической и газовой фаз.
Стекловидная фаза образуется при плавлении полевого шпата (частично кварца и других компонентов) и состоит из 70-80 % Si02, 8-16 % А1203, 8-12 % К20 + Na20. В фарфоре её содержание колеблется: до 85 % в мягком, до 60 % в твердом. Соединяя в одно целое структурные составляющие фарфорового черепка, стекловидная фаза обеспечивает его просвечиваемость. В то же время она несколько снижает термическую стойкость и механическую прочность фарфора из-за напряжений, возникающих на границах стекловидной и кристаллической фаз. Стекловидная фаза в фаянсе и полуфарфоре представлена слабее. Здесь она не является основной непрерывной фазой, а распределяется в виде тончайших пленок между другими фазовыми составляющими черепка, обеспечивая их прочную связь. В обожженной майолике содержание стекловидной фазы ещё меньше, однако она играет важную роль в сокращении размера пор и сближении зерен кристаллической фазы вследствие натяжения расплава.
Кристаллическая фаза образуется в результате сложных преобразований глинистых компонентов массы и кварца. Ее характер и количественное соотношение составляющих неодинаковы у керамики разных типов. Кристаллическая фаза фарфора состоит в основном из муллита (ЗА12Оз"28Ю2) и зерен непрореагировавшего кварца. Кристаллов муллита в фарфоре немного (2,5—5 %). Зарождение их происходит при температуре около 1200 °С, при этом образуется первичный мелкий, субмикроскопический муллит. Значительно большее значение имеет вторичный муллит в виде игольчатых кристаллов длиной 2—6 мкм, образующихся при более высоких температурах. Кристаллы вторичного муллита в черепке фарфора существенно повышают его механическую и термическую стойкость. Содержание нерастворенного кварца в полевошпатовом расплаве колеблется от 8 до 18 %. Повышая механическую прочность, остаточный кварц в то же время снижает термическую стойкость вследствие модификационных превращений зерна кварца при нагревании и охлаждении. Образующиеся при этом напряжения пропорциональны общей поверхности зерен остаточного кварца.
У фаянса, полуфарфора, майолики кристаллическая фаза преобладает. При этом кристаллы муллита здесь мелки, а в майолике вообще не образуются. Основу кристаллической фазы этих типов керамики образуют глинистое вещество, измененное в процессе обжига, и кварц.
Газовая фаза заполняет все поры керамического черепка. Причиной её образования в основном является воздух, заключенный в порах, а также газообразные продукты разложения сырьевых материалов. В черепке фарфора газовая фаза составляет 2—5% его объема. Поры равномерно распределены в черепке, имеют округлую форму, преобладающий размер их 10—15 мкм. Вследствие замкнутого характера пор водопоглощение фарфорового черепка значительно меньше его общей пористости.
Фаянс, полуфарфор, майолика характеризуются значительно большей пористостью. Поры у этих типов керамики преимущественно незамкнутые, менее однородны по размеру и характеру распределения в черепке, чем у фарфора. Поры в керамическом черепке снижают его механическую, термическую и химическую устойчивость, а у фарфора также и просвечиваемость.
Материалы для керамических изделий. Разнообразные материалы для бытовых керамических изделий в зависимости от назначения можно разделить на материалы для черепка, глазурей, декорирования.
Материалами для образования черепка бытовых керамических изделий являются глинистые, отощающие материалы и плавни.
Глинистые материалы (глины, каолины) — тонкодисперсные (1—0,01 мкм) природные водные алюмосиликаты, образовавшиеся в результате разрушения полевошпатовых горных пород. При замешивании с водой они образуют пластичное тесто, из которого можно формовать различные изделия, приобретающие после сушки и обжига определенную прочность.
Глины — полиминеральные горные породы, содержащие глинистое вещество (каолинит А12Оз"28Ю2"2Н20), слюду, полевой шпат, оксиды железа и кремния, углекислый кальций и др. Основными свойствами глин, обусловливающими возможность их использования в керамическом производстве, являются огнеупорность, пластичность, спекаемость, цвет после обжига.
По огнеупорности, т.е. способности противостоять, не расплавляясь, действию высоких температур, различают глины огнеупорные (огнеупорность не ниже 1580 °С), тугоплавкие (огнеупорность от 1350 до 1580 °С), легкоплавкие (огнеупорность ниже 1350 °С). Огнеупорные глины в основном применяют при изготовлении фарфора, полуфарфора, фаянса; легкоплавкие — для майоликовых и гончарных изделий.
Пластичность глин характеризует их свойство в смеси с водой принимать под влиянием внешних воздействий необходимую форму без разрывов и трещин и сохранять ее, когда эти воздействия прекращаются. Глины высокой пластичности называют жирными, низкой — тощими. Особо высокой пластичностью обладают бентонитовые глины, добавки которых используют для получения высококачественных фарфоровых масс.
Спекаемость— способность глины образовывать при об-жиге камнеподобное водонепроницаемое тело. Очень важен интервал между температурами спекания и плавления глины. У легкоплавких глин он мал (120—160 °С), поэтому во избежание деформации изделия из этих глин при обжиге не доводят до спекания.
Цвет глин после обжига зависит от содержания красящих примесей. Различают глины красножгущиеся, светложгущие-ся (светло-серого, светло-кремового, желтоватого цветов) и беложгущиеся. В производстве фарфора и фаянса применяют беложгущиеся (содержание оксидов железа не более 0,8—1 %) огнеупорные высокопластичные глины. Легкоплавкие красножгущиеся глины используют при изготовлении гончарных, майоликовых и других изделий.
Каолин (в отличие от глины) — мономинеральная порода, состоящая почти из одного каолинита. Очищенный от оксидов железа он имеет чисто-белый цвет. Каолины высокоогнеупорны (температура 1730— 1740 °С), имеют широкий интервал температур между фазами спекания и плавления (500—700 °С), но более низкую, чем у глин, пластичность. Каолин является основным глинистым материалом при получении фарфора. В фаянсовых массах он применяется в виде добавок для улучшения свойств.
Отощающие материалы вводят в керамические массы для снижения усадки и связанной с ней деформации изделий из глин и каолинов при сушке и обжиге. Эти материалы, раздвигая пластинчатые частицы глинистых компонентов, способствуют ускорению выделения влаги из необожженного черепка. В процессе обжига, особенно при высоких температурах, кварцевые материалы, взаимодействуя с компонентами массы, участвуют в образовании черепка керамического изделия.
В качестве отощающих материалов применяют шамот (глину, предварительно обожженную до 1350 °С), тонкомолотый кварц, кварцевый песок, глинозем, бой фарфоровых, фаянсовых и других обожженных керамических изделий. Чаще всего используют кварцевый песок. Содержание оксидов железа в песке для фарфора и фаянса не должно превышать 0,2 %, для других видов керамики содержание красящих оксидов может быть большим. С середины 1860-х гг. фарфоровые заводы стали применять гусевский фарфоровый камень — дацитовые горные породы. В состав гусевского камня входят 50—55 % кварца, 20—30 % каолинита, оксиды К20 + Na20 и др. Используют его взамен кварца и частично каолина в составе фарфоровых масс. Массы с гусевским камнем обладают высокой белизной и просвечиваемостью.
Плавни (флюсы) применяют для снижения температуры спекания керамических масс. Образуя стекловидную фазу при обжиге, они способствуют растворению кварцевых и глинистых зерен и кристаллизации новых кристаллических фаз из расплава (муллита). Лучшими плавнями в тонкокерамическом производстве являются полевые шпаты и пегматиты. Их заменителями служат нефелиновый сиенит (щелочная горная порода, состоящая из нефелина и минералов-примесей), перлит (водосодержащее стекло вулканического происхождения) и некоторые другие материалы. Плавни применяются главным образом в производстве фарфора и фаянса. Использование плавней в составе черепка других видов керамики ограничено.
Керамическая глазурь представляет собой стекловидное вещество. Для её получения используют те же материалы, что и для стекол разного назначения. Тугоплавкие фарфоровые глазури по составу весьма близки к фарфоровому черепку. Для их получения применяют полевой шпат, кремнезем, карбонаты кальция и магния, глинозем, оксид цинка и др. Образование стекла у этих глазурей происходит на самом изделии, и предварительное сплавление компонентов глазури (фриттование) не производится. Легкоплавкие глазури для фаянса, майолики более разнообразны по составу. По своей природе это многокомпонентные свинцовые, борные, свинцово-борные, бессвинцовые и безборные, стронциевые и другие стекла. Для повышения легкоплавкости, химической стойкости и других свойств основные компоненты этих глазурей, как правило, предварительно сплавляют. Тщательный расчет и подбор составов глазурей к керамическому черепку повышают потребительную ценность готовых изделий.
Керамические краски используют для художественно-колористического оформления. Исходными материалами для их получения служат окрашенные оксиды различных металлов (Fe203, Cr203, NiO, MnO, V203 и др.) или окрашенные сложные соединения (например, С0ОА12О3, CaOAl203*2Si02, 2ZnOSi02 и др.). Краски кроме красящих пигментов содержат обычно свинцовые или борно-свинцовые флюсы, а также различные бесцветные добавки (оксиды цинка, мел, глинозем), которые вводятся для большей устойчивости красок и повышения чистоты их тона.
По особенностям применения различают краски подглазурные и надглазурные. Под глазурные краски испытывают действие расплавленной глазури и частично растворяются в ней. Поэтому набор таких красок ограничен (преимущественно синие, зеленые, коричнево-красные тона). Благодаря защитному слою глазури эти краски весьма прочно держатся на изделиях. Надглазурные краски закрепляются на глазури специальным обжигом. Палитра их значительно шире, чем подглазурных, но прочность закрепления на изделиях меньше.
Для декорирования применяют также специальные препараты золота, люстры, керамические переводные картинки (деколи) и др. Золото обычно используют в виде 12%-ного жидкого или 52%-ного порошкообразного препаратов. Жидкое золото после обжига дает зеркально-глянцевую пленку, порошкообразное — матовую. Люстры и деколи по составу и особенностям получения аналогичны применяемым в стекольном производстве.

В истории человечества насчитывается немало материалов, которые сопровождали людей едва ли не с самого зарождения цивилизации. Первым приходит на ум дерево, но не стоит забывать о керамике - обожженной глине, посуду из которой начали изготавливать с незапамятных времен.

Положительных качеств у такого материала хватает: керамика прочная, устойчивая к химическим и высокотемпературным воздействиям, отличается полной экологической безопасностью, да и с внешним видом у нее все в порядке. Кроме того, плитка из не гниет и не покрывается грибком, что позволяет с успехом использовать ее для отделки самых различных технологических помещений и ванных комнат.

Вообще керамика — это посуда или другие вещи из глины (с минеральными присадками или без них), полученная при помощи формовки и последующего высокотемпературного обжига. Чтобы внешний вид таких изделий был красивее, их глазируют.

Какие материалы могут быть использованы в производстве?

Мы уже говорили, что для этих целей используется преимущественно глина, но бывают исключения. Итак, на керамику могут идти следующие материалы:

• Пластичная основа. Это как раз таки глина или каолин (порода, состоящая из каолинита).
• Материалы, которые минимизируют осадку при обжиге, позволяют сохранить форму изделия. В дело идет качественный кварцевый песок, некондиция фарфора (бой), шамот.
• Породы, дающие плотную стекловидную массу при спекании. Идеально подходит полевой шпат, пегматит.
• Глазурь. Может использоваться как материал из природного сырья, так и многочисленные аналоги, полученные путем химического синтеза.

Классификация

Вот мы и узнали, что керамика - это специальным образом обработанная глина. В качестве факторов, предопределяющих потребительские качества изделия, выделяют вид керамики, способ ее декорирования или формовки.

Различают керамику тонкую (мелкая зернистость на сломе черепка), а также грубую (крупная зернистость). Из тонких разновидностей каждому знаком фарфор, полуфарфор, а также фаянс, плитка из которого есть едва ли не в каждой ванной комнате. Соответственно, грубая керамика (фото вы найдете в статье) - это гончарные горшки. Вещь у нас не слишком распространенная, но известная с глубочайшей древности.

Свойства разных видов керамики

Отличительным признаком фарфора является тонкий, плотный и белый мелкозернистый черепок. Материал очень плохо поглощает влагу (до 0,2 %). Ценные вазы или чашки (очень тонкие) можно просматривать на свет. Края бортика (чаще дно) из-за технологии обжига не покрывают глазурью. Для производства используется преимущественно каолин и

Полуфарфор - промежуточный вариант между вышеописанным фарфором и фаянсом. Несколько грубее, поглощение воды от 3 до 5 %, чаще всего применяется в изготовлении посуды хозяйственного назначения.

Что касается самого фаянса, то он отличается толстым пористым черепком, который на сломе имеет чуть желтоватый оттенок. Способность к поглощению воды высокая, в пределах 9-12 %. Именно из-за этого, а также из-за высокой пористости, любые изделия из керамики этого типа в обязательном порядке покрываются слоем тонкой глазури.

Так как используемая глазировка весьма нестойка к термическим воздействиям, используют эту разновидность керамики исключительно в производстве недорогой посуды повседневного использования, а также для хозяйственных емкостей. Для выделки берут не слишком качественные сорта глин, мел и кварцевый песок. Технология керамики этого сорта также допускает использование (в качестве основы) битого фарфора. Разумеется, перед началом производства его дробят и мелко растирают.

Майолика - это весьма привлекательная внешне керамика. Цена на нее - около тысячи рублей за среднестатистическую вазу. Отличительный признак - очень пористый черепок, может поглощать вплоть до 15 % влаги. Несмотря на это, изделия отличаются тонкими блестящими поверхностями, имеют малую толщину стенок. Последнее обусловлено тем, что майолика изготавливается по технологии литья. Как правило, изделия украшаются глазировкой, также нередко встречаются декоративные барельефы. В производстве этого сорта керамики используются беложгущиеся глины, кварцевый песок, мел и плавни.

Гончарная керамика (фото которой есть в статье). Отличается черепком специфичного красно-коричневого цвета (красножгущиеся глины) и очень большой пористостью. Коэффициент поглощения влаги - до 18 %. Для раскрашивания используются специальные глиняные краски, ангобы. Чтобы защитить их от воздействия влаги, сверху изделия покрываются тонким слоем бесцветной глазури. Что касается сферы использования, то ассортимент представлен не только декоративными горшками, но и вполне практичной посудой для домашнего хозяйства.

Кроме того, к этой же категории относится теплая керамика. Так называются кирпичи, изготовленные из грубо обожженной глины. При производстве такого рода керамики используются специальные вспенивающие реагенты, которые резко повышают пористость материала, а потому его теплоизоляционные качества становятся намного лучше.

Как проходит процесс производства?

Само производство керамики легко разделить на несколько следующих этапов:

• Добыча и соответствующая подготовка сырья.
• Формовка, нанесение декоративных узоров или проделывание функциональных отверстий.
• Литье, полусухая штамповка.
• Правка, первое просушивание.
• Высокотемпературная обработка.
• Глазировка.
• Повторное обжигание.
• Декоративная обработка (теплая керамика и аналоги в ней не нуждаются).

Качественные показатели готового изделия определяется характеристиками внешнего вида, полным соответствием функциональному назначению, а также долговечностью.

Технология изготовления

Об основных этапах производства мы поговорили, а потому сейчас давайте обсудим каждый из них в отдельности. Чтобы приготовить первоначальную керамическую массу, выполняются следующие технологические операции: сырье тщательно очищается от посторонних минеральных и органических примесей, дробится и перемалывается. После этого наступает черед перемешивания и добавления различных присадок.

Формовка изделия

Формовка выполняется из жидких или пластичных керамических масс. У пластического формования имеется ряд преимуществ. В первую очередь это выражается в том, что можно делать изделия практически любых форм и размеров. Кроме того, для их изготовления можно приспособить даже самое простое и технологичное оборудование.

Что же касается литья, то для этого применяется масса с влажностью 34-36 %. Заливка производится в гипсовые формы. Это незаменимый способ для изготовления действительно сложных керамических изделий, форма которых физически не допускает применения прочих способов формовки. Кроме того, так производится плитка. Керамика для нее делается не из самых лучших сортов глины (ниже требования), но толщина готовых изделий должна быть как можно более равномерной.

Литье может быть как ручным, так и полностью автоматизированным. После первоначальной просушки продукцию вынимают из форм, после чего приклеивают различные декоративные и функциональные элементы, для присоединения которых используется специальный клей. В прошлом для этой цели применяли глиняное тесто, но оно обеспечивало не слишком высокую прочность.

Сушка

Сушка - наиболее ответственный этап, так как от правильности его проведения зависит как механическая прочность изделия, так и его декоративные характеристики. Разумеется, крайне важно и правильное распределение глазури, от которой зависит устойчивость изделий к воде, а также химическим агентам. Сушка - обязательное условие производства керамики. Для нее используют конвейерные, радиационные и камерные сушилки. Температура на всем протяжении процесса не должна превышать 70-90 °С.

Исключение составляет разве что плитка. Керамика в этом случае весьма толстая, так что в некоторых случаях допускается использование высокотемпературного режима на непродолжительное время.

Обжигание

Вторым по важности технологическим этапом является обжиг керамики. Цель - формовка черепка с точно заданными физико-химическими свойствами, закрепление красящего состава и глазури на поверхности. Обжигание важно тем, что в его ходе протекает множество физико-химических процессов, которые и предопределяют основные потребительские качества изделия. Обычно обжиг проводят в две ступени, но если на поверхность глазури была нанесена краска, проводится так называемый муфельный обжиг (третья ступень).

Первая ступень осуществляется при температуре от 900 до 1250 °С (в зависимости от вида и сорта керамики). Вторая ступень требует температурного режима от 1020 до 1410 °С. Последнее значение используется исключительно для фарфора. Прочую керамику редко обжигают в таком режиме, так как высок риск растрескивания. Если речь идет о среднестатистической красной глине, то изделия из нее и вовсе зачастую «жгут» однократно, при температуре не выше 960-1020 градусов по Цельсию.

Для обжига могут быть использованы печи для керамики двух типов: периодические (горны), а также непрерывные. Разновидностей последних очень много, но более всего распространены тоннельные и роликовые.

О различных дефектах

Специфика изготовления керамических изделий состоит в том, что на различных этапах производства возможно возникновение большого количества самых разнообразных дефектов. Бывают повреждения черепка, глазури или декоративного покрытия. Что касается дефектов черепка, то они чаще всего появляются еще на этапе первичной формовки и первоначальной просушки.

Какая-то часть производственного брака проявляется практически сразу, а пятна или что-то подобное появляются только после обжига. В связи с «капризностью» конечной продукции имеется требование жестко контролировать чистоту всех используемых на производстве инструментов.

Описание основных понятий

Глазурь - это специальные расплавы, которые наносятся на поверхность готового изделия. Толщина их составляет 0,12—0,40 мм. Назначение глазурей довольно разнообразно. Во-первых, поверхность плитки или посуды покрывается плотным декоративным слоем, который не только способствует возникновению приятного внешнего вида, но и значительно повышает механическую прочность. Кроме того, покрытие дает надежную защиту от физических и химических воздействий, что особенно актуально для хозяйственной посуды.

Под декорированием понимается нанесение декоративной окраски или узоров. Нередко в условиях используются фигурные штампы, с помощью которых массовое производство однотипных изделий. Для нанесения узора на края горшка используется штемпельный валик. Соответственно, заключительные операции заключаются в устранении мелких дефектов, шлифовке ножки и края.

Некоторые сведения о глазури и красках

Глазури подразделяются на прозрачные и непрозрачные разновидности, бывают они окрашенными и полностью бесцветными. Керамические краски применяют для украшения практически всех разновидностей изделий из обожженной глины. В основе их лежат или металлы, или их оксиды. При нагревании они образуют стойкие соединения, которые не только красивы, но и весьма долговечны. Такая керамика, отзывы о которой всегда прекрасны, с давних пор была украшением во многих зажиточных домах.

Краски делятся по способу их нанесения: или на слой глазури, или же под него. Как можно понять, в последнем случае красящий состав наносится непосредственно на черепок. Только потом его закрывают слоем глазури, а изделие обжигается в печи. Если состав наносится непосредственно на слой глазури, его фиксируют температурой не меньше 600-850 °С.

Что касается вспомогательных материалов, то их используют для изготовления форм для обжига и литья.

Сведения об изготовлении литейных форм

Чтобы изготовить достаточно прочные и качественные формы, используется формовочный гипс. Его делают, тонко измельчая порошок полуводного гидрата сернокислого кальция. Особенность такого гипса в том, что при смешивании с водой он должен превращаться в достаточно пластичное и упругое тесто. Но главное - этот состав должен схватываться в точно определенные сроки, что гарантирует действительно качественный обжиг. Если гипса по каким-то причинам нет, может быть использован карборунд. Допускается применение прочих огнеупорных материалов.

Вот Это такой материал, без которого невозможно себе представить ни одной кухни или ванной комнаты. Впрочем, есть и другая ее разновидность, изделия из которой могут быть настоящими украшениями любого дома.

Художественная керамика

Под «художественными» понимаются изделия, украшенные особенно тонким рельефом или лепниной. Конечно же, прочих отличий от обычной керамики фактически нет, но в технологии изготовления есть немало тонкостей. О них-то мы сейчас и поговорим.

Первоначальная подготовка сырья

Как вы понимаете, художественная керамика мало в чем отличается от своих «бытовых» аналогов, но при ее изготовлении нужно требовательнее подходить к отбору сырья. Все то же самое, что и в прошлом случае, но все операции выполняются более тонко. Кроме того, использовать следует исключительно мелкоизмельченный каолин (диаметр частиц менее 2 мкм).

Что это дает? Такой подход позволяет получать намного более пластичную массу, а также минимум в два раза увеличивает прочность просушенных изделий. Кроме того, следует брать только мелкий так как он резко уменьшает осадку готовой продукции, что для художественной керамики крайне важно.

Сушка художественной керамики

Как мы уже указывали в первой части статьи, сушка - один из самых важных этапов. Если говорить о художественной керамике, то это утверждение становится еще более актуальным. Следует знать, что усадочные явления при обжиге тонких изделий протекают неравномерно, что может привести к большим неприятностям, вплоть до порчи всего изделия. А потому крайне важно выбрать правильный режим нагрева, дабы художественная керамика не превратилась в кучу черепков.

Если изделия плоские, то их настоятельно советуется сушить исключительно в формах. Сперва их слегка подвяливают, пока будущая керамика не приобретет необходимой плотности, и только после этого ее можно вынимать и досушивать до влажности 1-2,5 %.

Чтобы проводить данный процесс массово, используют специальные конвейерные сушилки. В особенно сложных случаях высушивание проводится в устройствах, которые работают по периодическому принципу. Так делают ради того, чтобы тонкая керамика не пересохла и не треснула. Длительность сушки колеблется от 30 минут до трех часов.

Вот вы и узнали, что такое керамика. Это один из самых старых материалов, что когда-либо производился человечеством. Несмотря на свою древность, керамика весьма востребована и по сей день.

Виды керамики

В зависимости от строения различают тонкую керамику (черепок стекловидный или мелкозернистый) и грубую (черепок крупнозернистый). Основные виды тонкой керамики - фарфор , полуфарфор , каменная керамика , фаянс , майолика . Основной вид грубой керамики - гончарная керамика . Кроме того, различают керамику карбидную (карбид вольфрама , карбид кремния), алюмооксидную , циркониевую (на основе ZrO 2), нитридную (на основе AlN) и пр.

История

Индейская керамика

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

Найденные в 1993 году горшки из пещеры Сяньжэньдон (англ. ) в провинции Цзянси на юго-востоке КНР были слеплены 20-19 тыс. лет назад . Черепки от остроконечного сосуда, найденные в пещере Юйчаньянь (англ. ) в провинции Хунань на юго-востоке Китая, датируются возрастом 18,3-17,5 тыс. лет назад .

Древнейшая керамическая посуда (12 тыс. л. н.) в России обнаружена в Забайкалье (на археологических памятниках усть-каренгской культуры ) и на Дальнем Востоке (громатухинская , осиповская , селемджинская культуры; см. Сибирский неолит).

Керамика с толстым слоем растительного воска и жирного осадка с ливийских местонахождений в Сахаре Юан Афуда (Uan Afuda ) и Такартори (Takarkori) датируется периодом 8200-6400 лет до н. э.

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 её содержанием и твёрдый - 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

История появления керамики на Руси

Заметной отраслью древнерусского городского гончарства было изготовление поливной посуды. Образцы ее находят обычно при раскопках городов, ее почти нет в сельских поселениях и совсем мало в составе курганных инвентарей. Поливная керамика древнерусского производства конца X - XI в. сосредоточена преимущественно в южнорусских городах - Киеве, Чернигове, Вышгороде. Любече, т.е. в древнейших центрах древнерусского государства. В Древней Руси применяли большей частью двухъярусные (нижний, топочный ярус зарывали в землю) гончарные горны, но были и одноярусные.

При раскопках М.К. Каргера в усадьбе София Киевской вместе с обычной круговой керамикой XI в. были найдены обломки поливных блюд из белой глины, похожие на византийские блюда со штампованным орнаментом, но вполне своеобразные: характерный «рельсовидный» венчик византийских блюд (IХ-ХI) заменен горизонтально отогнутым венчиком; блюда покрыты пятнами зеленой поливы - это подражание византийским образцам. Русское происхождение этих блюд не вызывает сомнений: они сделаны из местного сырья. Однако подражание византийской керамике свойственно только первым мастерам поливного дела на Руси. Основная масса белоглиняной посуды по форме аналогична обычной круговой керамике древнерусских городов: это кувшины и горшки разных форм.

Фрагменты белоглиняных поливных кувшинов были найдены в слоях XI в. в Киеве при раскопках близ Софийского собора, не территории Киево-Печерской лавры, в Любече, в Чернигове, в Вышгороде. Городске. У них было шаровидно-вытянутое тулово, отделенное от горла на-лепным валиком (Макарова Т.Н., 1967. Табл. XIII).

Поливные горшки повторяют простую посуду того времени. Обычно это небольшие горшочки с прямым или слегка отогнутым венчиком. Особенностью бело-глиняной керамики является плотная непрозрачная полива, яркозеленая, реже - желтая. Такая посуда найдена в небольшом количестве в Вышгороде, Чернигове, Городске, В с. Волосском Днепропетровской области там же.

Белоглиняная поливная керамика все же сравнительно малочисленна. С ХП в. во многих городах Руси стали изготовлять поливную посуду из местных светложгущихся глин, дающих после обжига черепок серого цвета. Где такой глины не было, использовали красножгущуюся глину. Перед нанесением поливы сосуд покрывали ангобом - слоем глины более светлой, чем основная.

Есть поливная посуда и в Новгороде. Ее отличает пятнистость поливы, зеленой с желтыми или коричневыми пятнами. Это в основном горшки, близкие по форме новгородской посуде ХII-ХIII вв. Самые ранние из них встречаются и слоях ХI-ХII вв., керамика все с той же пятнистой полиаой продолжала бытовать и в ХIV-ХVII вв.: это горшки, водолеи, игрушки. Не был утрачен в Новгороде и способ получения поливы с металлическим блеском; помимо писанок (Макарва Т.И., 1966. С, 141-145), здесь в ХII-ХIII вв. производили плитки с надглазурной росписью белгородского типа, от которых они отличаются синеватым или красноватым оттенком фона и металлическим блеском поливы.

Представление о поливной керамике северных областей Руси дают находки в Белоозере. Наряду с привозной керамикой из Киева здесь найдены вполне своеобразные тонкостенные сосуды с жидкой пятнистой зеленой поливой, писанки, погремушки, костяшки от счетов (Голубева Л.А.. 1973. С. 167-169. Рис. 60, 2, 3).

По находкам в Новгороде ясно, что традиции поливного дела после ХIII в. утрачены не были. Подтверждается это и материалами из Москвы и Подмосковья. В московских слоях домонгольского времени встречаются отдельные обломки поливной керамики из серой глины… Вероятно, производство поливной керамики в Москве было достаточно развито уже в середине XIV в. Роль киевских традиций в нем несомненна (Авдусина Т.Д., Владимирская Я.С.. Панова Т.Д.. 1984. С. 48-50).

Монголо-татарское нашествие повлияло на развитие древнерусской культуры. История керамики разделилась на общеевропейкую в Великом княжестве Литовском, Руськом Жемойтском и иных и в Московии, сместившись из южных регионов в северные и западные пограничные города. В московских землях изразцовое искусство Древней Руси было уничтожено, погибли множество произведений русских гончаров IX-XII веков. Например, исчезли двуручные корчаги-амфоры, вертикальные светильники, искусство перегородчатой эмали, глазурь (самая простая - жёлтая, уцелела только в Новгороде), более простым стал орнамент.

Отдельное направление русской, а затем и современной российской керамики, составляет гжель (по имени города). Эти изделия исполняются в бело-синем стиле.

Прозрачная керамика

Исходные 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 покрыть 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 очищают 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 объёма.

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.

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.

Введение

Производство керамических изделий - посуды и хозяйственной утвари является, пожалуй наиболее древним занятием человека, именно по характеру черепков, найденных в местах древних поселений археологи определяют их принадлежность к той или иной культуре.

Несмотря на свою древность, керамика находит свое применение и в 21 веке, при этом наибольшая часть объема производства приходится на керамическую посуду.

В Республике Беларусь, где придается большое значение повышению качества жизни народа, работает большое количество крупных промышленных предприятий по производству керамической посуды: Добрушский фарфоровый завод, ОАО «Белхудожкерамика» Радошковичи, ивенецкий завод художественной керамики, ЗАО «Художественная керамика» Бобруйск.

В настоящей работе рассмотрены вопросы производства керамических изделий и их товароведение.

Классификация, состав и строение керамики.

Керамику классифицируют по характеру строения, степени спекания (плотности) черепка, типам, видам и разновидности, наличию глазури.

По характеру строения керамику подразделяют на грубую и тонкую. Изделия грубой керамики (гончарные изделия, кирпич, черепица) имеют пористый крупнозернистый черепок неоднородной структуры, окрашенный естественными примесями в желтовато-коричневые цвета.

Тонкокерамические изделия отличаются тонкозернистым белым или светлоокрашенным, спекшимся или мелкопористым черепком однородной структуры.

По степени спекания (плотности) черепка различают керамические изделия плотные, спекшиеся с водопоглощением менее 5% - фарфор, тонкокаменные изделия, полуфарфор и пористые с водопоглощением более 5% - фаянс, майолика, гончарные изделия.

По составу и свойствам керамические изделия делят на типы, виды и разновидности. Основные типы керамики - фарфор, тонкокерамические изделия, полуфарфор, фаянс, майолика, гончарная керамика.

Тип керамики определяется характером используемых материалов, их обработкой, особенно тонкостью помола, составом масс и глазурей, температурой и длительностью обжига. В состав масс всех типов керамики входят пластичные глинистые вещества (глина, каолин), отощающие материалы (кварц, кварцевый песок), плавни (полевой шпат, пегматит, перлит, костяная зола и др.) При обжиге отформованных изделий в результате сложных физико-химических превращений и взаимодействий компонентов масс и глазурей, формируется их структура. Структура черепка неоднородна и состоит из кристаллической, стекловидной и газовой фаз.

Кристаллическая фаза образуется при разложении и преобразовании глинистых веществ и других компонентов массы. Она включает кристаллы муллита 3Al 2 O 3 * 2SiO 2 , остатки измененного глинистого вещества, оплавленные зерна кварца. Кристаллическая фаза и особенно муллит придают черепку прочность, термическую и химическую устойчивость.

Стекловидная фаза возникает за счет расплавления плавней и частично других компонентов. Она соединяет частицы массы, заполняет поры, повышая плотность черепка; в количестве до 45 - 50% увеличивает прочность изделий, при большем содержании - вызывает хрупкость изделий, снижает их термостойкость. Стекловидная фаза способствует уменьшению водопоглощения, обуславливает просвечиваемость черепка.

Газовая фаза (открытые и замкнутые поры) оказывает неблагоприятное влияние на физико-химические свойства изделий; снижает прочность, термическую и химическую устойчивость, вызывает водопоглощение и водопроницаемость черепка.

Различие между отдельными типами керамики обусловлено спецификой их внутренней структуры, то есть составом и соотношением отдельных фаз, составом и структурой глазури.

Основными типами керамики являются следующие:

Фарфор - тонкокерамическое изделие с плотным, спекшимся, блестящим в изломе черепком белого цвета с голубоватым оттенком. Его подразделяют на два вида: твердый и мягкий.

В состав твердого фарфора входят 50% глинистых веществ и по 25% отощитенлей и плавней. В структуре обожженного при 1380-1420 о С черепка кристаллическая фаза составляет 30-35%, стекловидная фаза - 40-60, газовая фаза - 5-7%. Поэтому твердый фарфор отличается высокой степенью спекания (водопоглощение 0,1-0,2%), прочностью, термической и механической устойчивостью. Просвечивает в толщине до 2,5 мм, при ударе издает чистый звук. Используется при изготовлении посуды и художественных изделий.

К твердому фарфору по своим свойствам близок низкотемпературный фарфор . Низкотемпературный фарфор содержит 41-46% глинистых веществ и 45-52% плавней, что позволяет снизить температуру обжига до 1180 о С. Он характеризуется высокой прочностью. В тонком слое не просвечивает, так как покрывается непрозрачной глазурью. Применяется такой фарфор в основном для изготовления посуды, предназначенной для предприятий общественного питания.

Мягкий фарфор выпускают нескольких разновидностей. В нашей стране изготавливают мягкий костяной и высокополевошпатовый фарфор.

Мягкий костяной фарфор отличается высоким содержанием в массе плавней - 53% полевого шпата и костяной золы, глинистых веществ - 32% и кварцевых (отощителей) - 15%. Ввиду этого его обжигают при 1260оС; в структуре черепка до 85% стекловидной фазы. Черепок очень тонкий, высокой белизны и просвечиваемости (до 4 мм). Однако, костяной фарфор имеет меньшую, чем твердый фарфор прочность и термостойкость. Используют его для изготовления высокохудожественной чайной и кофейной посуды, декоративных изделий.

Мягкий полевошпатовый фарфор предназначен в основном для художественно-декоративных изделий.

Тонкокаменные изделия имеют спекшийся непросвечивающийся белый или окрашенный в сероватые, голубые, бежевые тона черепок с водопоглощением 0,5-3,0%. Они отличаются повышенной механической прочностью и термостойкостью. Применяют их в производстве посуды и художественных изделий, а некоторые разновидности - для жаростойкой кухонной посуды.

Полуфарфор - это тонкокерамические изделия с непросвечивающимся белым или окрашенным черепком с водопоглощением 0,5-5,0%. Из полуфарфора изготавливают посуду различного назначения и художественно-декоративные изделия.

Фаянс представляет собой тонкокерамические изделия с пористым непросвечивающимся черепком белого цвета с желтоватым оттенком. В нашей стране вырабатывают твердый фаянс с водопоглощением 9-12%. Он содержит 60-63% глинистых веществ и лишь 5-15% плавней. Поэтому основной фазой черепка, обожженного при 1250-1280 о С, является кристаллическая. Стекловидная фаза (около 20% объема) располагается между структурными элементами черепка, обеспечивая их связь, но не заполняя пор. Общая пористость 26-30%.

Ввиду высокой пористости фаянс всегда глазируют, но и в этом случае он склонен к влажностному набуханию. При ударе фаянс издает глухой звук. Он отличается более низкой по сравнению с фарфором прочностью и термостойкостью. Пониженная термостойкость фаянса обусловлена высоким термическим расширением легкоплавкой глазури и резким отличием ее по составу от глинисто- кварцевого черепка. Фаянс используют в производстве посуды, главным образом столовой, и художественных изделий.

Майолика - это тонкокерамические изделия с пористым непросвечивающимся черепком. Их подразделяют на два вида: майоликовые изделия из масс на основе беложгущихся глин и из масс на основе цветных глин. Водопоглощение майолики с белым черепком - 12%, с цветным - 16%. Майолика менее прочна и термостойка, чем фаянс, но исключительно декоративна.

Гончарная керамика - это грубокерамические изделия с крупнозернистым естественно окрашенным черепком. Вырабатывают их из гончарных глин с добавками отощителей; водопоглощение - 15-16%; частично или полностью покрывают легкоплавкими глазурями. Из гончарной керамики изготавливают хозяйственную посуду и частично декоративные изделия.

По наличию глазури керамические изделия подразделяют на глазурованные и неглазурованные. Глазури могут быть прозрачными и заглушенными, бесцветными и цветными (одно- и многоцветными), с поверхностью блестящей, матовой, ирризирующей, с рисунком «кракле» и другие.