Стекловидный фарфор - это эмалевое покрытие, которое наносится на керамику, особенно на фарфор , после обжига, хотя название может также относиться к готовому изделию в целом. Покрытие делает фарфор более прочным, плотным и блестящим, и его часто используют для таких вещей, как унитазы и раковины. [1] [2] [3]
Стекловидный фарфор | |
---|---|
Тип | эмаль |
Физические свойства | |
Плотность (ρ) | 1,83–2,48 г / см 3 |
Водопоглощение - более 24 часов | <0,5% |
Механические свойства | |
Прочность на сжатие (σ c ) | 400-800 кгс / см 2 (39226,6-78453,2 кПа) |
Коэффициент Пуассона (ν) | 0,5 |
История
Развитие стекловидного фарфора тесно связано с другими стекловидными материалами, такими как стекло , благодаря схожему производственному процессу с точки зрения необходимых материалов, а также их подготовки и обжига. Поскольку эмаль - это, по сути, стекло, нанесенное на подложку или поверхность, чтобы покрыть ее, ее производство отличается от производства стекла всего на несколько этапов.
Самые ранние известные объекты, покрываемые глазурью, - это глазурованные камни для ювелирных изделий, которые производились в Египте еще в 4000 г. до н.э., в Месопотамии с 5500-4000 гг. До н.э., в Европе с 1400 г. до н.э. и в долине Инда с 4500-3500 гг. ДО Н.Э. [4] Первый случай нанесения эмали на субстрат был в 3500 г. до н.э. в Микенах и на Кипре. [5] выемчатый метод, который включает в себя первое размещение порошка стекла эмали на подложке , а затем его обжига был техником предшественника для нанесения стекловидного фарфора и был использован кельтами с 1 - го века до н. [5]
Использует
Стекловидный фарфор используется в различных предметах домашнего обихода и сантехники, таких как раковины, туалеты, биде, писсуары и ванны. Предметы, в которых используется стекловидный фарфор, обычно лучше всего содержатся в чистоте и гигиене, с чем помогает покрытие стекловидного фарфора. Те же самые изделия из стекловидного фарфора также выигрывают от того, что пятна и пятна легко удаляются из-за характера их использования.
Стекловидный фарфор иногда можно найти на кухонных столешницах и связанной с ними сантехнике. [6] Редкая встречаемость объясняется хрупкостью стекловидного фарфора при воздействии тупой силы от посуды и других кухонных предметов. Вместо этого пластик и сталь являются примерами более распространенных материалов для кухонных приспособлений.
Стекловидный фарфор можно использовать и в более эстетичных целях. К изделиям, покрытым для этой цели стекловидной фарфоровой эмалью, относятся тарелки и другая фарфоровая посуда с росписью по фарфору , а также яйца Фаберже .
Состав
Стекловидный фарфор, как и другие эмали, представляет собой композит из частиц стекла, то есть это стекло (50-70 мас.% ) С разбросанными по нему несиликатными частицами, которые придают ему различные свойства. [7] В смесь стекловидной эмали входит глина, которая помогает удерживать все вместе и придает необходимую гибкость для придания ей формы во время обжига, кварц, который уменьшает усадку, и полевой шпат, который увеличивает текучесть смеси при обжиге ее стекловидного тела. фаза; это обеспечивает низкую пористость конечного продукта. [8] [9]
Стекловидный фарфор после стеклования содержит муллит - кристалл, который образуется в результате реакций, протекающих в глине. [10] Не весь кварц и полевой шпат разжижаются во время обжига, поэтому некоторые из них остаются в виде «реликта» (в виде порошка до обжига) в конечном застеклованном продукте. [10]
Физические свойства
Основная цель нанесения стекловидной фарфоровой эмали на керамический предмет, такой как умывальник, состоит в том, чтобы защитить его, и он может использоваться вторично в эстетических целях. Покрывая их фарфоровую основу, стекловидный фарфор придает антикоррозионные свойства и помогает противостоять погодным условиям и нагреванию. [5] Его непористость также предотвращает попадание бактерий на поверхность керамического материала и, таким образом, предотвращает их скопление. Благодаря своей пористости он поглощает менее 0,5% воды. [11] Пористость стекловидного фарфора может быть уменьшена за счет увеличения содержания в нем полевого шпата. [8]
Стекловидный фарфор является полупрозрачным, что, наряду с его защитными свойствами, позволяет сохранять артефакты, такие как ювелирные изделия, и потенциально сохранять их в том же состоянии в течение тысяч лет. [4]
Вязкость, когда стекловидный фарфор находится в жидкой фазе во время обжига, зависит от его составляющего отношения стекла к другим частицам - большее количество частиц приводит к более высокой вязкости. [10] Плотность стекловидного фарфора после стеклования колеблется от 1,83 до 2,48 грамма на кубический сантиметр. [12] Его коэффициент Пуассона равен 0,5. [10] Его прочность на изгиб составляет 400-800 кгс / см 2 . [13]
Производство
В большинстве случаев стекловидный фарфор состоит из смеси глины, полевого шпата, кремня и кварцевого песка. [10] Эту смесь обычно обжигают один раз при 1200-1300 ° C для большинства применений и дважды обжигают для использования в посуде с первым обжигом при 900-950 ° C и вторым обжигом при 1200-1250 ° C. Посуда дважды обжигается, чтобы уменьшить ее пористость. [8] Чтобы смесь стала более работоспособной, обычно добавляют воду. Выбранная температура обжига важна, поскольку стекловидные и керамические тела менее прочные и более пористые при недостаточном или чрезмерном обжиге. [14]
Ползучесть - это нежелательная деформация стекловидного тела во время обжига, на которую влияют реологические свойства вещества. [7] [10] Такие свойства зависят от частиц в смеси стекловидного фарфора, которые могут различаться по типу, размеру (1-50 мкм), распределению или форме. [10] Количество муллита в стекловидном фарфоре, которое определяется количеством глины в исходной смеси, является основным фактором, определяющим скорость ползучести во время обжига. [15] [10]
Продукты
Распространенные продукты из стекловидного Китая:
- Туалет .
- Умывальник .
- Пьедестал.
- Биде .
- Писсуары .
- Раковина .
- Ванна . [16]
Рекомендации
- ↑ Active Interest Media, Inc. (апрель 1977 г.). Журнал Old-House . Active Interest Media, Inc. стр. 39. ISSN 0094-0178 . Проверено 25 сентября 2012 года .
- ^ Филипп Бох; Жан-Клод Ньепс (5 января 2010 г.). Керамические материалы: процессы, свойства и применение . Джон Вили и сыновья. п. 117. ISBN 978-0-470-39454-0. Проверено 25 сентября 2012 года .
- ^ Уильям Л. Вентоло (1 мая 1995 г.). Ваше домашнее руководство по осмотру . Дирборн Трейд Паблишинг. п. 126. ISBN 978-0-7931-1336-1. Проверено 25 сентября 2012 года .
- ^ a b Анджелини, И., Гратузе, Б., и Артиоло, Г. (2019). Стекло и другие стекловидные материалы в истории. Заметки ЕВС по минералогии, 20 , 87-150.
- ^ a b c Росси, С., Руссо, Ф., и Компаньони, AM (2020). Краткая история фарфоровой эмали: от художественной эмали до технической эмали. Энциклопедия научного сообщества.
- ^ Халепис, Харриетт (20 января 2021 г.). "Что такое стекловидный Китай?" . InfoBloom . Проверено 27 апреля 2021 года .
- ^ а б Бергстрём, Леннарт (2017). «Реология концентрированных суспензий» . Поверхностная и коллоидная химия в современной обработке керамики : 193–244.
- ^ a b c Бонне, Ж.-П., и Гайяр, Ж.-М. (2007). Силикатная керамика. В P. Boch, & J.-C. Ньепс, Процессы, свойства и применение керамических материалов (стр. 117-118). Лондон: ISTE.
- ^ Камбье, Фрэнсис; Лериш, Энн (1996). «Остекловывание» . Материаловедение и технология - всесторонний подход . 17B : 123–144.
- ^ Б с д е е г ч Порте, F. (2002). Ползучесть стекловидного фарфора: влияние размера частиц. Whitewares & Materials - собрание статей, представленных на 104-м ежегодном собрании Американского керамического общества и осеннем собрании отдела Whitewares and Materials, возвращающемся к основам, которое проводилось совместно с Юго-восточной секцией ACerS и (стр. 177). Сент-Луис, штат Миссури; Эшвилл, Северная Каролина: Американское керамическое общество.
- ^ «Стекловидный Китай - Sibelco» . Проверено 29 мая 2021 .
- ^ Парвин, Шахнадж; Джахан, Ширин Актер (2010). "Исследование физико-химических свойств стекловолоконной китайской сантехники из местных глин" . Бангладешский журнал научных и промышленных исследований . 45 (4): 387–392. DOI : 10.3329 / bjsir.v45i4.7386 . ISSN 2224-7157 .
- ^ [1] , "Стекловидный фарфор, способ изготовления стекловидного фарфора и изготовленные из него сантехнические изделия", выпущенный 1993-08-03
- ^ Сортуэлл, H (1923). «ВЛИЯНИЕ ВАРИАЦИИ СТРЕЛЬБЫ НА ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИВОТНЫХ ОРГАНОВ КИТАЯ». Журнал Американского керамического общества . 6 : 915–936. DOI : 10.1111 / j.1151-2916.1923.tb17759.x .
- ^ «Экспериментальная характеристика высокотемпературной ползучести муллита» . Керамика Интернэшнл . 23 (6): 497–507. 1997-01-01. DOI : 10.1016 / S0272-8842 (96) 00061-2 . ISSN 0272-8842 .
- ^ Мани, Венкат. «Что такое сантехника? Определение и значение» . Керамический ниндзя . Проверено 3 мая 2020 .