Керамика, Гончарное ремесло
Многоликость технической керамики

Многоликость технической керамики

К керамическим относят очень обширную по составу группу материалов, технология которых включает формование и последующий обжиг изделий. Керамические изделия принято делить на тонкие и грубые. К первым, обладающим спекшимся или мелкопористым черепком и однородной плотной структурой, относятся фарфор, фаянс, майолика и специальные керамики (корундовая, муллитовая, энстатитовая или стеатитовая, кордиеритовая, на основе метатитаната бария, ферритов - феррошпинелей, феррогранатов и др.). Главными представителями грубой керамики с малооднородным и пористым изломом являются огнеупоры, рассмотренные в предыдущем разделе.

В зависимости от назначения в керамических изделиях ценятся очень разнообразные свойства: цвет, просвечиваемость, отсутствие открытой пористости, прочность, термостойкость (особенно для кварцевой керамики), устойчивость к химическим воздействиям, диэлектрические показатели, низкое водопоглощение, плотность, коэффициент термического расширения (для кордиеритовой керамики), пьезоэлектрические свойства (для BaTiO3 и других титанатов), магнитные (для ферритов) и сверхпроводящие свойства и т.д. Получение заданных свойств изделий достигается подбором сырьевых материалов и добавок, особенностями технологии, поэтому задачи технической петрологии специфичны для каждого вида керамики.

Из фарфора, фаянса производят хозяйственную посуду, художественно-декоративные, электро-, радиотехнические и специальные изделия для радио, авиа- и автопромышленности. Корундовая керамика используется как электроизоляционный и конструкционный материал в электронике, машиностроении, энергетике, авиации и химии. Из муллитовой керамики изготавливают детали, работающие в условиях высоких температур, при высоких частотах электрического тока. Изделия на основе кордиерита могут подвергаться резким температурным изменениям во время службы. Стеатит используется в качестве высокочастотного диэлектрика.

Керамики на основе метатитаната бария применяются для изготовления конденсаторов большой емкости, приборов для измерения давлений, ускорений и вибрации. Ферриты применяются в технике связи как электромагнитные фильтры, в радио- и телевизионной аппаратуре, атомной технике, при изготовлении постоянных магнитов, магнитных лент, запоминающих и логических устройств в компьютерах (ЭВМ). Кварцевая керамика применяется в ракетной, атомной и электротехнической промышленности как огнеупорный и теплоизоляционный материал. Выдающимся достижением является создание высокотемпературных сверхпроводников (в том числе керамик) с температурами перехода в сверхпроводящее состояние (Тс) выше температуры кипения азота - 77К.

Роль технической петрологии в процессах производства тонкой керамики заключается в изучении сырья, его пригодности; минерального состава и структурно-текстурных особенностей изделий, отражающих ход реакций и определяющих их свойства; а также диаграмм состояния соответствующих систем.

Среди видов фарфора различают твердый (хозяйственный, электротехнический, химический) и мягкий (высокополевошпатовый, фриттовый, костяной и др.). Твердый фарфор характеризуется плотной текстурой и состоит из кристаллических фаз (муллита, метакристобалита и кварца), стекла и пузырьков газа. Структурно-минералогическими критериями степени зрелости фарфорового черепка могут служить количество ассимилированного кварца по отношению к введенному; средний размер остаточных зерен кварца; ширина реакционной каймы вокруг них; размеры и количество закрытых и открытых пор.

В фарфоре содержится 15-30% муллита, 6-10% метакристобалита, 8-12% непрореагировавшего кварца. Стекло, близкое по составу к температурному минимуму гаплогранитной системы при 1 атмосфере, составляет до 60% твердого и до 85% мягкого фарфора. Оно цементирует все кристаллические фазы. Газовая фаза, образовавшаяся за счет диссоциации минералов исходного сырья, восстановления окислов железа, окисления органики и захваченного воздуха, занимает 4-6% объема в виде закрытых пор. Разработана методика определения количественного фазового состава в аншлифах после травления их поверхности 3% раствором NH4F . HF. В нормально обожженном фарфоре (в отличие от "недожога" и "пережога") муллит образует сетку игл размером 7-18 мкм на месте первичных зерен полевого шпата и размером 2-3 мкм среди стекла. Отдельные иглы окружают крупные газовые пузырьки. Реликтовые зерна кварца имеют размер 18-25 мкм с каймами метакристобалита вокруг них шириной 2-4 мкм. Оптимальный размер закрытых пор 10 мкм при практическом отсутствии открытых.

Микроструктура чистой муллитовой керамики (при соотношении Ai2 O3: SIO2 в смеси 3:2) мелко-кристаллическая, призматически-зернистая, оптимальный размер кристаллов муллита от 5 до 40 мкм, с небольшой пористостью. Свойства муллитовой керамики - все механические и особенно электрические - улучшаются с увеличением содержания муллита.

Клиноэнстатитовую (стеатитовую) керамику получают на основе талька - Mg3Si4O!0(OH)2, плотные разновидности которого называют стеатитом. При нагревании тальк переходит в метасиликат магния, который, претерпевая ряд модификационных изменений, превращается при температуре 1200-1400 в клиноэнстатит. Мелкозернистая структура стеатитовых изделий и низкое содержание стекловидной фазы определяют их электрические и механические свойства, включая высокую диэлектрическую константу и малые диэлектрические потери.

Кордиеритовая керамика, полученная на основе кордиерита (2MgO2Ai2O35SiO2), ввиду его низкого коэффициента термического расширения, может подвергаться резким температурным изменениям во время службы. Кордиерит при спекании образуется в виде - формы, имеет короткие псевдогексагональные призмы размером 0,05 мм. Ниже 925о при кристаллизации стекла, заполняющего промежутки между кристаллами кордиерита, может выделитья -кордиерит в виде волокнистых кристаллов. Эта фаза нежелательна из-за более высокого коэфициента термического расширения, чем у - формы.

Основная фаза керамики на основе метатитаната бария - BaTiO3 - имеет тетрагональную структуру. Нежелательной, в силу отсутствия сегнетоэлектрических свойств, является гексагональная модификация, устойчивая выше 14600, при этом она может сохраняться вплоть до комнатной температуры. Структура керамики на основе метатитаната бария сильно варьирует от состава и условий кристаллизации. При избытке бария наблюдается мелкозернистая структура с размером зерен 5-10 мкм; квазистехиометрические составы имеют зерна 20 мкм; при избытке Тi4+ структура керамики становится крупнозернистой с размером зерен до 50-100 мкм и более. Для получения высоких показателей керамика должна иметь мелкозернистую структуру.

В группу керамических материалов и изделий входят также строительная керамика (строительный кирпич, кровельная черепица, дренажные трубы, печные кафели и терракота и др.); каменно-керамические изделия (клинкер, канализационные трубы, плиты для полов, кислотоупорные изделия). В качестве основного сырья для изготовления этих изделий используются преимущественно глины или их смеси с минеральными непластичными материалами (кварц, полевой шпат и др). Если минералого-петрографические исследования сыграли важнейшую роль в разработке составов, технологии производства и свойств тонкокерамических и огнеупорных материалов, то в области строительной керамики и каменно-керамических изделий они проводятся менее широко. Это связано с определенными трудностями в изучении фаз в этих изделиях, отличающихся крайне мелкозернистым состоянием - они распознаются с трудом. а их оптические свойства практически невозможно определить. Фазовые соотношения очень сложны вследствие крайней неоднородности исходных материалов и низкой температуры обжига (900-10500), при которой не достигается равновесное состояние. Тем не менее в ряде случаев микроскоп успешно используется в решении определенных проблем: изучение минералогического и гранулометрического состава глин и определение их качества, изменение их фазового состава в процессе обжига, причины образования "выцветов" (сульфатов) в солевых глазурях и др.

В последнее время объектом пристального внимания исследователей, в том числе кристаллографов, минералогов и петрологов, стали сверхпроводящие материалы, к которым относятся монокристаллы, пленки и керамика. Сверхпроводимостью называют способность веществ переносить электрический ток без потерь. Температура, при которой возникает сверхпроводимость, получила название критической (или температура перехода в сверхпроводящее состояние) и обозначается Тс. В настоящее время сверхпроводимость обнаружена у 27 элементов периодической системы Д.И.Менделеева, у 13 элементов она обнаруживается под действием давления, у 1000 сплавов, у широкого класса керамик, относящихся к категории высокотемпературных сверхпроводников.

В 1986 г. швейцарскими физиками И.Г.Беднортцем и К.А.Мюллером в Цюрихской исследовательской лаборатории IBM открыта сверхпроводимость у керамик La2-xBaxCuO4 с Тс = 350К и Lа2-xSrxCuO4 c Тс=400 К. Вскоре были синтезированы керамики YBa2Cu3O7-x c Tc =900K, Bi3Sr2CaCu2O8 c Tc =1100K, Ti2Ba2CaCu2O8 c Tc=1250K. В последнее время получено соединение HgBa2Ca2Cu3O8+x c Tc=1350K, которая на 1999 год является самой высокой. Открытие сверхпроводников с такими значениями Тс , получивших название высокотемпературных, является выдающимся, поскольку для достижения сверхпроводящих систем стало возможным использовать дешевый и относительно легко доступный жидкий азот ( температура кипения 770 К) вместо дорогостоящего гелия ( температура кипения 4,220 К).

Большое внимание исследователей к высокотемпературным сверхпроводникам обусловлено, с одной стороны, особыми химическими, физическими и физико-химическими свойствами сложных оксидных соединений, с другой - значительной ролью, которую они могут играть в электронике, электротехнике, при создании томографов, квантовых интерферометров,элементов памяти и др. Использование явления сверхпроводимости сулит большие перспективы в создании мощных электродвигателей и электромагнитов, линий электропередач и скоростных поездов на магнитной подушке, движущихся без трения.

Анализ экспериментальных данных по изучению влияния температуры, давления и химического состава на фазовый состав, кристаллическое строение. электрофизические и критические свойства высокотемпературных сверхпроводящих соединений осуществляется методами термо-, баро-, рентгенографии, нейтронографии, электронографии, масс-спектроскопии, мессбауэровской спектроскопии, гравиметрии, термографии др. Методы изучения фазового состава и структуры должны дополняться петрографическими исследованиями с "минералогической" характеристикой фаз, сопутствующих кристаллам высокотемпературных сверхпроводников.

Все известные в настоящее время высокотемпературные сверхпроводники являются оксидами, большинство из которых содержат медь, но имеются также и соединения без меди. Все соединения кристаллизуются в идеальном или нарушенном структурном типе перовскита. В существенной мере исследования высокотемпературных сверхпровониковых соединений являются кристаллохимическими.

Особое внимание уделяется изучению состояния кислородной подрешетки, т.е. концентрации, структурного положения и подвижности атомов кислорода в кристаллической структуре. Это вызвано тем, что с кислородом в оксидных сверхпроводниках связывают как понимание природы высокотемпературной сверхпроводимости, так и объяснение нестабильности свойств высокотемпературных сверхпроводящих материалов. Так в многочисленных работах показано, что сверхпроводимость при Тс=90-94К обеспечивает ромбическая фаза YBa2Cu3O7-x. При увеличении величины х Тс понижается, а при х=0,6-1,0 фаза становится тетрагональной и несверхпроводящей.

При получении монокристаллов высокотемпературных сверхпроводящих соединений проводятся не только технологические работы по поиску оптимальных режимов, но и исследование самих процессов роста кристаллов: кинетика зародышеобразования, механизм роста отдельных граней, влияние условий кристаллизации на форму и дефектность кристаллов, распределение примесей для разных пирамид роста и т.д.

Высокотемпературные сверхпроводящие керамики, подобно обычным керамическим материалам, приготовляются из оксидных порошков, а затем подвергаются прессованию и спеканию. Состояние исходного порошка, условия синтеза оказывают сильное влияние на плотность и микроструктуру образцов. Керамические материалы содержат неориентированные зерна, поры и почти всегда примесь посторонних фаз.

Изготовление высокотемпературных сверхпроводящих керамик состава TRBa2Cu3Oy в твердой фазе протекает при высокой температуре (11730К) в смеси реагентов. Образцы в виде таблеток произвольной формы получают прессованием из свежесинтезированного продукта в виде порошка при давлении до 980 бар и температуре 3000К. После спекания и насыщения кислородом образцы имели плотность от 4 до 5 г/см3 и малые значения критического тока при температуре 770К в нулевом магнитном поле.

При синтезе высокотемпературных сверхпроводящих керамик тонкодисперсные порошки начинают спекаться при температурах на 50-800 ниже и в более широком температурном интервале, чем крупнозернистые. Это позволяет избежать образования значительных количеств жидкой фазы и деформации образца. Размер зерен порошка составляет 13-25 мкм. При оптимальном режиме спекания получена керамика YBa2Cu307-x c объемной плотностью 5,8-6 г/см3 с Тс=90-950К. Спекание до минимальной пористости должно проводиться в узком температурном интервале 930-9500. Введение небольшого количества примесных оксидов Са, Ag, К в основной состав положительно сказывается на свойствах Y-Ba-Cu-O -керамик, способствует образованию необходимой текстуры.

С целью получения высокоплотных текстурированных керамик применяют горячее прессование. В такой керамике кристаллографическая ось с гранул ориентирована почти параллельно направлению приложения внешнего давления. С увеличением плотности и появлением текстуры возрастает химическая стойкость керамики к воздействию атмосферной влаги и СО2.

Анализ структуры образцов после разных режимов их обработки показал, что наиболее оптимальные свойства имеют образцы с хорошо развитой связностью зерен, средний размер которых 50-70мкм. В структуре должна отсутствовать фракция мелких зерен. Минералого-петрографический контроль образцов позволяет изменять размер сверхпроводящих зерен и регулировать состав и структуру разделяющих их диэлектрических прослоек, в результате чего дает возможность получить материалы с высокими критическими параметрами.


просмотров: 3222
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
Real Satya Sai Baba Nag Champa Diversity Mix 15gms Scatole Bastoncini Di Incenso

200,61 руб.
End Date: 13.04 17:38
Buy It Now for only: US 200,61 руб.
Buy it now |
FPV передатчиками ImmersionRC гарантирующего поставщика совместимый 8-канальный разнообразие приемник + настроен антенна

2 585,50 руб.
End Date: 27.03 18:52
Buy It Now for only: US 2 585,50 руб.
Buy it now |
Индия. 10 рупий. 2006 (Bi-Metallic. монета KM#353. Unc) единства в разнообразии

289,00 руб.
End Date: 17.04 05:28
Buy It Now for only: US 289,00 руб.
Buy it now |
Великобритания 2011 единство в разнообразии тест 2 фунтов (примерно 0.91 кг) серебряная монета, доказательство

5 527,90 руб.
End Date: 29.03 15:01
Buy It Now for only: US 5 527,90 руб.
Buy it now |
5.8GHz - BOSCAM GS922 32CH двойной разнообразия видео FPV очки Очки

3 418,89 руб. (0 Bids)
End Date: 31.03 22:04
|
Отпраздновать разнообразие смешной пистолет прав футболка 2-я поправка охоты семья футболка

777,14 руб.
End Date: 11.04 10:53
Buy It Now for only: US 777,14 руб.
Buy it now |
Непал почтовые марки – биологического разнообразия – животных/насекомыми/лягушка – конверт первого дня марка/2006

355,60 руб.
End Date: 17.04 18:28
Buy It Now for only: US 355,60 руб.
Buy it now |
Audio Ltd. TX/RX 2020 Profi Full Diversity Funkstrecke

16 048,75 руб.
End Date: 30.03 00:23
Buy It Now for only: US 16 048,75 руб.
Buy it now |
Search Results from «Озон» Столовая посуда
 
Бульонница "Luminarc", 560 мл. H8504
Бульонница "Luminarc", 560 мл. H8504
Бульонница "Luminarc" станет изюминкой вашего стола. Необычный коричнево-дымчатый цвет придает ей особой оригинальности и неповторимости.
Можно мыть в посудомоечной машине и использовать в СВЧ.

Объем бульонницы: 560 мл....

Цена:
139 руб

Горшочек для меда Elan Gallery "Бочонок", с крышкой и палочкой, 420 мл
Горшочек для меда Elan Gallery "Бочонок", с крышкой и палочкой, 420 мл
Горшочек для меда "Бочонок" объемом 420 мл с крышкой и деревянной палочкой выполнен из высококачественного фарфора, а специальная палочка для меда из натурального бамбука. Объем горшочка позволяет перелить в него стандартную банку меда, а интересный дизайн украсит вашу сервировку.
Горшочек для меда Elan Gallery "Бочонок" несомненно впишется в любой интерьер благодаря лаконичному дизайну, натуральным материалам и высокой функциональности. Такому подарку будет рада любая хозяйка! Размер: 10 х 10 х 13 см....

Цена:
1070 руб

Салатница Oriental way Шафран 25см RDB-10B
Салатница Oriental way Шафран 25см RDB-10B
Оригинальная круглая салатница "Шафран" прекрасно подойдет для вашей кухни. Предназначена для красивой сервировки салатов. Салатница выполнена из высококачественной древесины березы. Изящный дизайн придется по вкусу и ценителям классики, и тем, кто предпочитает утонченность и изысканность. Характеристики:
  • Материал: дерево.
  • Диаметр: 25 см.
  • Высота стенки: 6 см.
  • Производитель: Тайвань.
  • Артикул: RDB-10B.

    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....

Цена:
72 руб

Салатница Oriental way Тигровая малая, 15см 9/650
Салатница Oriental way Тигровая малая, 15см 9/650
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....

Цена:
419 руб

Паштетница Elan Gallery "Косичка с бабочками", с ножом, 13,5 х 11,5 х 8 см
Паштетница Elan Gallery "Косичка с бабочками", с ножом, 13,5 х 11,5 х 8 см
Паштетница классической формы Elan Gallery "Косичка с бабочками", выполненная из стекла, подойдет также в качестве масленки. Крышка, оформленная объемными фигурками косички и бабочки, предохранит от заветривания. В комплекте нож, лезвие которого выполнено из высококачественного металла.
Паштетница Elan Gallery "Косичка с бабочками" будет уместна как на праздничном столе, так и на даче.

Размер паштетницы с учетом крышки: 13,5 х 11,5 х 8 см.
Общая длина ножа: 16 см.
Длина лезвия: 5,5 см....

Цена:
1370 руб

Stor Набор детской посуды Холодное сердце Олаф и Свен 3 предмета
Stor Набор детской посуды Холодное сердце Олаф и Свен 3 предмета
Набор детской посуды Stor "Холодное сердце Олаф и Свен", выполненный из керамики, состоит из кружки, тарелки и салатника. Изделия оформлены изображением героев известного мультика "Frozen".
Материалы изделий нетоксичны и безопасны для детского здоровья.
Детская посуда удобна и увлекательна для вашего малыша. Привычная еда станет более вкусной и приятной, если процесс кормления сопровождать игрой и сказками о любимых героях. Красочная посуда является залогом хорошего настроения и аппетита ваших детей.

Можно использовать в СВЧ-печи и посудомоечной машине.

Диаметр тарелки: 17 см.
Диаметр салатника: 16,5 см.
Высота салатника: 6 см.
Высота кружки: 8 см....

Цена:
511 руб

Кружка Эврика "Вязаная", цвет: зеленый, 300 мл
Кружка Эврика "Вязаная", цвет: зеленый, 300 мл
Долгими зимними вечерами, в осеннюю слякоть или весеннюю распутицу приятно согреться кружкой чего-нибудь горячего, особенно, если она тоже одета в тёплый вязаный свитер.
В комплект входит керамическая ложечка и крышка из бамбука, предохраняющая напиток от остывания.
Уютный домашний дизайн, экологичные материалы, качественная упаковка делают эту кружку прекрасным подарком....

Цена:
379 руб

Масленка Oriental Way C7010
Масленка Oriental Way C7010
Масленка "Oriental way", выполненная из высококачественной древесины гевеи и пластика, предназначена для красивой сервировки и хранения масла. Она состоит из деревянного подноса и прозрачной пластиковой крышки с деревянной ручкой. На подносе имеются специальные выемки, благодаря которым крышка легко на него устанавливается.
Благодаря такой масленке ваше масло всегда будет свежим.

Особенности масленки "Oriental Way":
- сделана из природного материала;
- гармонирует с любым интерьером;
- долгий срок службы;
- не впитывает влагу;
- не впитывает запахи;
- нельзя мыть в посудомоечной машине. Характеристики:

  • Материал: гевея, пластик.
  • Размер подноса: 17 см х 13 см х 1 см.
  • Размер крышки: 15,3 см х 11,3 см х 5,5 см.
  • Размер упаковки: 18 см х 13,5 см х 6,5 см.
  • Производитель: Китай.
  • Артикул: C7010....

  • Цена:
    849 руб

    Набор тарелок Gift'n'Home "Лаванда", диаметр 20,5 см, 4 шт
    Набор тарелок Gift'n'Home "Лаванда", диаметр 20,5 см, 4 шт
    Набор Gift'n'Home "Лаванда" состоит из 4 тарелок. Они изготовлены из костяного фарфора.
    Тарелки прекрасно подходят для сервировки стола и подачи различных блюд.
    Такие тарелки отлично впишутся в интерьер вашей кухни и станут достойным дополнением к кухонному инвентарю....

    Цена:
    1299 руб

    Набор чашек для бульона "BartonSteel", цвет: зеленый, оранжевый, 450 мл, 4 шт Уцененный товар (№12)
    Набор чашек для бульона "BartonSteel", цвет: зеленый, оранжевый, 450 мл, 4 шт Уцененный товар (№12)
    Характеристики:

  • Материал: фарфор.
  • Цвет: зеленый, оранжевый.
  • Комплектация: 4 шт.
  • Объем: 450 мл.
  • Диаметр чашки: 12,5 см.
  • Высота стенки чашки: 7 см....

  • Цена:
    786 руб



    2003 Copyright © «Keramika.Peterlife.ru» Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
    Энциклопедия керамики, продажа керамики, фарфора, фаянса, хрусталь. Производители. Посуда. Аукцион.
    Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. Партнёрская программа.
      Яндекс цитирования Яндекс.Метрика