Propriétés de la porcelaine et son application

Le terme "porcelaine" désigne une large gamme de produits céramiques fabriqués à des températures élevées. Leurs caractéristiques distinctives sont une surface lisse et une faible porosité. Ces propriétés de la porcelaine sont largement demandées aujourd'hui. Il est difficile de trouver une industrie ou une économie nationale, où qu’elle soit utilisée.

La porcelaine décorative, ainsi que la verrerie chimique, les couronnes dentaires et les isolants électriques sont les plus courants. Habituellement blanc ou blanc sale, ce matériau merveilleux vient «cuire» une céramique inimaginable qui ne retrouvera sa forme habituelle qu’après avoir été rôtie dans des fours à haute température.

propriétés de la porcelaine

Les avantages des ensembles chinois

Dans cet article, nous discuterons des propriétés et des types de porcelaine. Vous comprendrez pourquoi ce matériau était si populaire dans le monde entier que de grandes expéditions ont été utilisées pour l’acheter. Pour un beau service, que vous pouvez acheter dans n'importe quel magasin, ils pourraient tuer.

Curieusement, mais les produits de maîtres chinois avec la céramique actuelle - seulement des parents, mais pas directe. Pour s'en assurer, il suffit de rappeler les propriétés fondamentales de la porcelaine issue des ateliers du Moyen Empire. Les matériaux sont très similaires les uns aux autres: les porcelaines actuelles et anciennes peuvent être glacées ou «naturelles». Mais les céramiques simples sont beaucoup plus douces. Et l’ensemble de haute qualité ne peut en être fabriqué.

Pourquoi est-ce que cela se passe?

Les propriétés de la porcelaine, telles que la résistance et la résistance à la chaleur, sont le fruit de la température élevée à laquelle est réalisée la production de véritables céramiques chinoises. Il est produit à une température de 2 650 en degrés Fahrenheit (1 454 en degrés Celsius). Comparez cela avec 2 200 degrés Fahrenheit (1 204 degrés Celsius) pour la porcelaine ordinaire. Comme le second matériau est de moins bonne qualité, il n’est pas utilisé dans l’industrie chimique ni dans d’autres domaines technologiques de la science. De plus, il s'agit de la porcelaine chinoise de la plus haute qualité, transparente à la lumière. La céramique brute ne peut pas donner un tel effet.

propriétés de la porcelaine et son application

Passions d'espionnage

Les pâtes solides, ou vraies porcelaines, sont apparues en Chine sous la dynastie Tang (618-907). Mais les produits de haute qualité, dans leurs propriétés non inférieures à celles modernes, ne sont connus du monde que sous la dynastie des Yuan (1279-1368). La porcelaine chinoise ancienne se composait de kaolin (argile de Chine) et de pegmatite, un type de granit rugueux.

Il était inconnu des potiers européens avant le début de l'importation d'équipements chinois au Moyen Âge. Les Européens ont essayé de reproduire les propriétés de la porcelaine, mais n'y sont pas parvenus. Ne pouvant en analyser la composition chimique, les produits qu’ils fabriquaient ne ressemblaient qu’à un plat élégant, fragile et en même temps fort. Cela s'est bien passé. Pour extraire le secret de la fabrication de la vraie porcelaine, de véritables guerres d'espionnage se sont déroulées, mais les Chinois ont gardé leurs secrets plus souvent que la vie.

Pourquoi ce matériau était-il si populaire? La raison en est les excellentes propriétés physiques de la porcelaine. Il est plus résistant que la céramique ordinaire et possède une conductivité thermique élevée, ce qui vous permet de préparer un thé magnifique dans des théières. En outre, en raison de la glaçure, la porcelaine a une très petite marque, peinte uniquement sous l'influence de pigments synthétiques. Après des siècles, les tasses d'anciens ensembles chinois conservent leur blancheur.

propriétés physiques de la porcelaine

Ersatz

Après avoir mélangé le verre avec de l'oxyde d'étain pour obtenir un matériau opaque, des artisans européens ont tenté d'associer de l'argile et du verre dépoli. Ces alternatives sont connues sous le nom de pâte molle ou de porcelaine artificielle. Deux circonstances désagréables ont cependant pesé sur la douleur: tous ces matériaux se sont avérés trop mous, il était impossible de fabriquer des produits vraiment minces et élégants et le coût de production était trop élevé. En bref, les propriétés de la porcelaine "de type ersatz" étaient très loin d'être parfaites.

Il est prouvé que nos artisans maîtrisaient également l'art de produire de la vraie porcelaine, mais tous les secrets de la céramique russe ont été perdus lors de l'invasion tatare-mongole, lorsque des villes entières ont été incendiées avec tous leurs habitants. Les Britanniques ont également réussi à réaliser une certaine avancée. Ils ont créé une variété de matériaux «osseuse».

Mais qu'est-ce que la porcelaine tendre dont les propriétés fondamentales lui ont assuré une popularité incroyable dans la vieille Europe?

histoire

Ehrenfried Walter von Chimhouse et Johan Friedrich Bottger, deux Allemands, découvrent une méthode de production plus «saine» utilisant de l'argile et du feldspath finement moulu. Au 17ème siècle, des artisans anglais ont appris expérimentalement que l'on pouvait obtenir une porcelaine chinoise presque identique en ajoutant à ce mélange des os finement broyés et brûlés.

propriétés de la porcelaine osseuseEt plus tard, il est apparu que la version anglaise permettait de produire des céramiques transparentes à des températures beaucoup plus basses, ce qui réduisait considérablement les coûts de production. De plus, la porcelaine d'Albion a été beaucoup moins touchée, beaucoup plus forte. Il n’est donc pas étonnant que les Britanniques soient bientôt submergés par leurs services, la moitié de l’Ancien et presque tout le Nouveau Monde.

Quelles sont les propriétés de la porcelaine tendre? Premièrement, ses produits se distinguent par leur grande résistance, leur faible poids et leurs parois minces. Deuxièmement, ce type de céramique ne peut pas être utilisé dans l'industrie chimique, car les substances qui le composent réagissent avec les acides et les alcalis.

Brut

Comme nous l'avons dit, les composants principaux de ce matériau sont extrêmement simples: argile, feldspath, minéraux contenant du calcium. Jusqu'à présent, différentes sociétés se faisaient concurrence, car il a rapidement été établi que les propriétés de la porcelaine et de la faïence pouvaient être radicalement modifiées en ajoutant de nouveaux éléments à sa composition. Bien sûr, si l'expérience est réussie.

Bien que la composition de l’argile varie en fonction du lieu de son extraction, elle ne se transforme toujours en verre (du fait que le produit final est lisse) uniquement à des températures extrêmement élevées. Mais ceci n'est vrai que dans les cas où l'argile n'est pas mélangée avec des matériaux dont le seuil de vitrification est inférieur. Contrairement au verre, l’argile est toutefois thermostable, c’est-à-dire qu’elle conserve sa forme même en cas de forte chaleur.

propriétés de la porcelaine froideCe matériau est donc vraiment unique car il combine la faible porosité du verre à la stabilité et à la force relative de la céramique simple. Le kaolin et l'hydroaluminosilicate ont toujours été utilisés comme principal type de matière première. Le feldspath (contenant du silicate d'aluminium) et le silex, un type de quartz solide, sont des composants extrêmement importants de tout type de porcelaine. Ils fondent pendant le chauffage, liant le matériau ensemble.

Quartz - le "coeur" de la porcelaine

C'est un gage de force. Les propriétés de la porcelaine (et son application) sont en grande partie dues à cette caractéristique particulière: elle bat mal (comparé au verre) et les faibles distances entre les particules garantissent l'imperméabilité du matériau à l'air, à l'eau et à d'autres composés.

Le quartz est un "alliage" d'oxygène et de silicium - les deux éléments les plus courants de la croûte terrestre. Il a trois formes fonctionnelles: directement quartz (cristaux), opale (variété amorphe) et sable (mélange, fraction sale). En général, le quartz a longtemps été utilisé dans l'artisanat. La porcelaine peut également contenir de l'alumine et de la stéatite, mieux connue sous le nom de "stéatite".

propriétés de la porcelaine et de la faïence

Processus de fabrication

Une fois la matière première sélectionnée et pesée, elle passe en production. Tout d'abord, il est nettoyé et broyé en très fines fractions. Ensuite, tous les composants sont mélangés dans les proportions requises, en fonction à la fois des conditions de production et des caractéristiques des produits finis. Dès que les derniers sont formés, ils peuvent être envoyés au four immédiatement, ou ils peuvent être pré-nettoyés et ensuite appliqués une couche de glaçure.

Bien sûr, dans son rôle apparaît d'abord le verre dépoli. Et seulement après cela, les vases, les tasses, les cuvettes de toilettes et les couronnes dentaires sont envoyés à la bouche du poêle. Et maintenant, nous allons considérer chaque étape séparément. Après tout, les propriétés de la porcelaine et son application dépendent de leur succès!

Broyage des matières premières

C’est peut-être une des opérations les plus importantes, car la qualité du produit final dépend de la minutie de sa mise en œuvre. Le broyage est effectué à l'aide d'énormes broyeurs à tambour mécaniques. Lors du deuxième passage, la taille des particules est portée à 0,25 cm. Pour transformer la matière première en poussière fine, des concasseurs à billes spéciaux sont utilisés. Ce sont d’énormes cylindres en acier remplis de billes de métal. Lorsque la structure entière tourne, les particules des matières premières se transforment en une masse homogène de broyage extrêmement fin.principales propriétés de la porcelaine

Nettoyage et mélange

Le mélange passe à travers des filtres minces et est ensuite acheminé vers un «convoyeur» spécial, constitué de tôles d'acier inclinées. Elles vibrent, avec pour résultat que les matières premières sont non seulement automatiquement mélangées, mais également triées, les plus grosses particules étant poussées vers le haut. Si un approvisionnement en matériau mouillé est requis, de l'eau est pulvérisée sur la ligne de manière automatique.

On utilise parfois des filtres à aimants puissants, ces derniers permettant d’éliminer les plus petites impuretés de fer. Ce dernier, s’il tombe dans le produit fini, lui donnera une teinte rouge indésirable. Après cela, les produits finis sont envoyés au four où ils sont cuits aux températures que nous avons déjà indiquées.

Sur quelles conditions de production les propriétés du produit peuvent-elles dépendre?

Il convient de noter que lors de la torréfaction finale, il se produit de nombreux processus dont dépendent directement les propriétés de la porcelaine froide. Tout d'abord, toutes les impuretés organiques carbonées sont brûlées, l'eau en excès est évaporée et diverses fractions gazeuses quittent l'épaisseur du futur produit. Si la température n'est pas amenée à 1100 degrés Celsius, le silicium et les autres composants de l'émail ne fondront pas, ce qui signifie qu'ils ne formeront pas de couche lisse et chimiquement neutre à la surface de la céramique.

De plus, ces composés sont nécessaires pour réduire la distance entre les particules de matériaux, pour une connexion plus fiable entre elles. Une fois la densité souhaitée atteinte, le produit est refroidi, ce qui permet au gel de se "resserrer" et devient lisse et extrêmement durable.

Les résultats de

Alors, pourquoi l'avons-nous tous décrit? Le fait est que les propriétés de ce matériau dépendent étroitement des caractéristiques et des conditions de fabrication. Par exemple, la force dépend du pourcentage de masse de feldspath dans la masse, et le nombre de pores dans la porcelaine est d'autant plus petit que le spar est large. Au fur et à mesure que le quartz et les résidus de la décomposition de la substance argileuse se dissolvent dans le verre, le squelette du matériau en porcelaine s'affaiblit et les déformations augmentent. En fonction de la finesse du quartz, de la composition de la masse, de la température et de la durée de la cuisson, la composition de la phase vitreuse comprend de 15 à 40% du quartz total introduit dans la masse. Plus elle est grande, plus la porcelaine est fine et aérée.quelles sont les propriétés de base de la porcelaine tendre

Les propriétés des matériaux céramiques comme diélectriques se caractérisent principalement par la résistance au passage du courant électrique dans le matériau et à la surface d'un isolant. Il existe des volumes et des résistances de surface spécifiques pour la porcelaine.

De plus, les propriétés chimiques de la porcelaine revêtent une grande importance pratique. Plus précisément, leur absence. Les céramiques émaillées auxquelles on ajoute une grande quantité de feldspath et de quartz sont chimiquement neutres. Vous pensez pourquoi les mortiers des pharmaciens et des chimistes sont fabriqués à partir de ce matériau? Il est beaucoup plus résistant que le verre, mais il ne réagit pas.

Situation actuelle

Aujourd'hui, la poterie (et la porcelaine en particulier) connaît une renaissance. Il s'est avéré que ces matériaux peuvent être utilisés dans la production de divers types de microélectronique. L'importance de ceci pour la civilisation moderne n'a pas besoin d'être expliquée. En outre, des scientifiques ont découvert qu'en ajoutant certains additifs, la force de la porcelaine augmente de manière exponentielle. À l'heure actuelle, des recherches même prometteuses sont en cours dans le domaine de la création de nouveaux types d'armures. Donc, ne pas uniforme de toilette!propriétés et types de porcelaine

Enfin, ce matériau devient de plus en plus important en médecine. Diverses prothèses et magnifiques couronnes dentaires - la demande augmente chaque année. Ainsi, l'ancienne invention chinoise restera d'actualité pendant très longtemps.

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