ВОПРОСЫДЛЯ ГАК
1. Структурное строение художественной керамики
2. Основные свойства художественной керамики.
3. Сырьевые, пластические материалы.
4. Отощающие материалы и добавки.
5. Плавни.
6. Технология производства художественных керамических изделий.
7. Керамические краски и красители.
8. Глазури.
ВВЕДЕНИЕ
На ранних этапах человеческого существования люди использовали крайне ограниченное число материалов. Это были, естественно, материалы, имеющиеся в природе — камни, дерево, глина, шкуры животных и т. п.
Со временем люди научились производить материалы, по свойствам превосходящие природные продукты. Это были такие новые материалы, как керамика и различные металлы. В дальнейшем было обнаружено, что свойства материалов могут видоизменяться в результате термической обработки или добавления к ним различных субстанций. В то время выбор материала определялся сопоставлением очень ограниченного количества вариантов, исходя из их качества применительно для той или иной цели. Лишь сравнительно недавно ученые поняли, что существует соответствие между структурными элементами, составляющими материал, и им самим. Эти знания стали доступными примерно 100 лет назад, и в значительной степени были обусловлены тем, что люди научились оценивать характеристики материала. Все это привело к тому, что появились десятки тысяч различных материалов с весьма специфическими свойствами, что позволило удовлетворять самые сложные потребности современного общества. К числу материалов, используемых в наши дни, относятся металлы, полимеры, стекла и волокна.
Керамика — это группа материалов, занимающих промежуточное положение между металлами и неметаллическими элементами. Как общее правило, к классу керамики относятся оксиды, нитриды и карбиды. Так, например, некоторые из наиболее популярных видов керамик состоят из оксида алюминия (Al2O3), диоксида кремния (SiO2), нитрида кремния (Si3N4). Кроме того, к числу тех веществ, которые многие называют традиционными керамическими материалами, относятся различные глины (в частности те, которые идут на изготовление фарфора), а также бетон и стекло. Что касается механических свойств, то керамика — это относительно жесткие и прочные материалы, сопоставимые по этим характеристикам с металлами. Кроме того, типичные виды керамики очень твердые. Однако керамика исключительно хрупкий материал (практически полное отсутствие пластичности) и плохо сопротивляется разрушению. Все типичные виды керамики не проводят тепло и электрический ток (т.е. их электропроводность очень низкая).
Для керамики характерно более высокое сопротивление высоким температурам и вредным воздействиям окружающей среды. Что касается их оптических свойств, то керамика может быть прозрачным, полупрозрачным или совсем непрозрачным материалом, а некоторые оксиды, например, оксид железа (Fe2O3) обладают магнитными свойствами.
Вопрос № 1. Структурное строение художественной керамики
Под структурой керамического материала понимают особенность его строения, которая определяется размером и формой зерен, их распределением и контактом между собой, количественными и качественными параметрами фазового состава, пористостью.
Фазовый состав — это количественное соотношение кристаллической, стекловидной и газовой фаз в структуре материала изделия, которое влияет на его физико-технические свойства.
Кристаллическая фаза, например твердого фарфора, состоит в основном (15...30%) из муллита (ЗАl2О3*2SiO2), зерен непрореагировавшего кварца (8...10%) и вновь образовавшейся разновидности кварца — кристо-балита (6...10%). Кристаллы муллита составляют основу (скелет) фарфора и обеспечивают ему механическую прочность и малый температурный коэффициент линейного расширения.
Стекловидная фаза твердого фарфора, составляющая около 60% всей массы в фарфоре, представляет собой кварцполевошпатовое стекло, которое образовалось в результате плавления частичек полевого шпата и кварца, входящих в состав исходной массы. Стекловидная фаза фарфора — это масса, проросшая мелкими продолговатыми кристаллами муллита. Стекловидная фаза понижает белизну и термостойкость изделий, но способствует повышению их просвечиваемости.
Газовая фаза — третья структурная составляющая фарфорового черепка, которая заполняет все закрытые поры (2:..4%), имеющиеся в материале. Причинами образования газовой фазы служат воздух, заключенный в порах, газообразные продукты реакций разложения органических и других веществ, входящих в состав материалов, в процессе обжига.
Химическая стойкость керамических материалов характеризуется их способностью не разрушаться под воздействием веществ, с которыми они соприкасаются в процессе эксплуатации.
Физико-химические свойства изделий характеризуются структурой материалов черепка изделий, из которых они изготовлены, и глазури, их покрывающей.