для чего используют керамику
Пиломатериалы
Где используется керамика?
Керамика используется в различных секторах экономики: строительстве, металлургии, электронике, транспорте (автомобили, самолеты), а также в космической промышленности. Керамика также широко используется в домашнем интерьере. Однако, керамика достаточно хрупкий материал. Поэтому для отделки полов ( шлифовка 3dparket ) и других поверхностей лучше использовать керамогранит. На кухне керамика представлена различной посудой, баночками и другими аксессуарами. Керамика является неотъемлемым атрибутом в ванной комнате. Существуют также декоративные керамические изделия. Керамические изделия широко используются в условиях с неблагоприятными погодными условиями, при работе с коррозионными веществами, особенно при высоких температурах.
Таким образом, благодаря своим свойствам, керамика используется при производстве штапельных волокон, лент, ковриков, бумаги, якорей, бетона, кирпичей, изоляционных плит, керамических модулей для малых котлов, клеев и покрытий, защитных перчаток, керамических фитингов для биологической фильтрации, керамических шариков для шлифовки, а также в качестве абразивного материала или защиты от коррозии. Керамика также используются для производства химических фильтров.
Керамический пьезоэлектрические приводы используются как составная часть, например, в производстве впрыска топлива, датчиков давления, ультразвуковых генераторов.
Керамика также имеет широкое применение в медицине. С помощью керамики изготавливаются специальные элементы, такие как головки бедра или вертлужная впадина (в связи с высокой биологической переносимостью), коленные суставы, зубные протезы (из-за их химической инертности и эстетики). Керамику можно использовать в качестве биологически активного материала в случае частичной потери костной ткани.
Всё о керамике: история появления, разновидности, особенности изготовления
Слово «керамика» у многих ассоциируется с чем-то тёплым, домашним, уютным. И не просто так. Керамические изделия издревле активно использовались в быту. Из керамики изготавливалась посуда, декоративные элементы, её использовали в архитектурном и строительном деле. Не утратила керамика актуальности и сегодня.
Содержание
Немного об истории материала
Многие учёные сегодня сходятся на том, что керамические изделия появились ещё в период неолита. Именно в это время люди начали вести оседлый образ жизни, занялись обустройством жилища, разведением скота, земледелием. И, естественно, для нормальной организации быта им требовалась посуда. Проще всего её было изготовить из глины, которую впоследствии обжигали для большей крепости. Обожжённая глина позволяла получить герметичные и при этом прочные ёмкости разного объёма для хранения продуктов разной консистенции.
Изначально изготовление глиняной (керамической) посуды больше походило на лепку из пластилина. Нужную форму изделиям мастерицы придавали пальцами (да, до определённого момента этим промыслом занимались исключительно женщины).
Обжиг же осуществляли на кострах при довольно низкой (в сравнении с современной технологией производства керамики) температуре – всего около 600 градусов. Уже позже с развитием ремесленного мастерства появились специальные печи, в которых при помощи подкачки воздуха можно было добиться более высокой температуры.
Процесс изготовления прообразов керамической посуды был предельно простым, а потому неудивительно, что первые образцы были довольно хрупкими и неказистыми. Но и для этой проблемы люди нашли решение. Они наловчились полировать посуду при помощи камня или дерева. Затем, когда человек озаботился не только функциональностью своего жилища, но и его уютом, глиняные изделия начали украшать. Сначала это были лишь рельефные узоры, затем ёмкости обзавелись глиняными ручками, а чуть позднее их начали покрывать особой краской (которая добывалась всё из той же глины).
Расцвета производство посуды из глины достигло около 4000 лет назад в Китае, а вот в том виде, в котором представлено большинство керамических изделий сегодня, глиняные изделия начали производиться в XIII веке, когда страной правила династия Сунг.
Секреты технологии китайского фарфора тщательно охранялись. Ни одному европейцу не удавалось узнать хоть какие-то подробности создания тех удивительных изделий из тонкого и нежного материала. Но всё изменилось в 1710 году, когда Иоганн Фридрих Бёттгер (придворный немецкий алхимик) сумел самостоятельно подобрать формулу, которая позволяла изготовить керамическую посуду, практически полностью идентичную китайской.
Это знаменательное открытие позволило открыть в городе Мейсене первую европейскую фабрику по производству керамики. Кстати, фабрика функционирует по сей день. Продукция, изготавливаемая немцами, пользовалась огромным успехом, особенно у аристократических семей из России. Заказов было порой так много, что производителям пришлось выделить несколько отдельных дней в неделе, в которые изготавливались керамические изделия только для клиентов Российской империи.
Современное производство
Сегодня керамика как отечественного, так и зарубежного производства изготавливается посредством обжига глины или глиняных смесей:
Разновидности
Все керамические изделия принято разделять на две основные группы:
Терракота
С итальянского это название можно перевести, как «обожжённая почва/земля». Терракота представляет собой керамические неглазурованные изделия, которые производятся из цветных сортов глины. Терракота имеет пористую фактуру и применяется чаще всего в художественных, бытовых или же строительных сферах деятельность.
Продукция, изготавливаемая из материала:
Гончарная керамика
Эта продукция требует дополнительной обработки. Перед тем как отправить заготовку на обжиг, её полируют любым гладким инструментом (т.е. «лощат»), как бы уплотняя внешний глиняный слой. Процедура повторяется до тех пор, пока форма не приобретёт особый блеск. Это делает изделие водонепроницаемым.
Такую керамику также подвергают морению, т.е. долгой выдержке в дыму медленно остывающей печи. Иногда мастера пользуются запаркой или обваркой: они вынимают готовое изделие из печки и опускают в воду, в которой была разведена мука. На поверхности заготовки образуются своеобразные подпалины, и она становится водонепроницаемой.
Сегодня гончарная керамика пользуется довольно широкой популярностью (даже в сравнении с фарфором). Из неё изготавливают:
Майолика
Майолика – это изделия, создаваемые из гончарных глин, которые покрываются особым типом глазури – эмалью. Техника майолики зачастую применяется для производства декоративной продукции, предметов декора, изразцов, наличников, панно. Встречаются и образцы посуды, выполненные в этой технике, но они, опять же, скорее являются предметами декора в современном мире.
Фаянс
Керамика, имеющая плотный мелкопортисый черепок (обычно белого оттенка). Такие заготовки покрываются прозрачной или глухой (непрозрачной) глазурью. За основу фаянса берут белую глину.
Фаянс легко можно отличить от той же майолики: у него выступы на посудном донышке белые, а у гончарной керамики тёмные. Это отличие сближает материал с фарфором, однако он не обладает столь же ослепительной белизной и прозрачностью, как более дорогой фарфор.
Из фаянса изготавливают:
Фарфор
Особая разновидность керамики, отличающаяся стойкостью к химическому и температурному воздействию. Условно можно разделить фарфор на два вида:
И отличие этих двух разновидностей не в твёрдости фактуры, а в устойчивости к высоким температурам. В мягком фарфоре намешено гораздо больше сторонних веществ, которые придают готовым изделиям дополнительные характеристики, например, просвечиваемость.
Мягкий фарфор используется для изготовления предметов декора, а твёрдый для посуды и технических элементов.
Фарфор могут не покрывать ничем, тогда он остаётся матовым. Подобный материал называют «бисквитом». Однако чаще всего в продаже встречаются фарфоровые глазурованные изделия. Их расписывают по двум основным технологиям: подглазурной росписью и надглазурной росписью. Надглазурное покрытие выглядит более ярким (поскольку художнику доступна более обширная палитра оттенков).
Шамот
Это керамический бой, который замешивают на глине. Материал имеет грубозернистый состав, а глазурь, наносимая на поверхность изделий, растекается пятнами, не закрывая их полностью. Это придаёт особый шарм керамической продукции.
Шамотная керамика не боится низких температур, чаще всего она используется в декоративно-прикладном искусстве, а также для изготовления вазонов, горшков, кашпо, амфор, оснований для фонтанов.
Изделия из керамики. Сферы и отрасли применения
Пожалуй, трудно будет найти другую отрасль, которая была освоена человеком намного раньше, чем гончарное искусство. Люди с незапамятных времен использовали глину для изготовления посуды и домашней утвари. Само слово «керамика» переводится, как глина, однако, многие современные люди могут не видеть какой-либо связи между ними. Держа в руке чашку с кофе, или красивый бокал, люди совершенно не задумываются о том, что он выполнен из такой непрезентабельной на вид глины.
Ученые склоняются к мысли о том, что изделия из керамики, скорее всего, были одними из первых искусственных предметов, созданными древними. Появление керамики является маркером, показывающим переход к оседлому образу жизни. Древнейшим предметом из обожженной глины является Вестоницкая Венера. Она хранится в Моравском музее в городе Брно и датируется 29—25 тысячелетиями до нашей эры. Другие археологические находки говорят о том, что глиняная керамика была известна еще 19 – 20 тысяч лет назад. На Руси изделия из керамики начали использоваться в южных регионах в X—XI веках.
Местами зарождения и начала распространения керамики и гончарного искусства по планете называются Восточная Азия и Северной Африка. Интересно, что изначально формирование керамических изделий выполнялось полностью вручную. Так было до тех пор, пока не был изобретен первый гончарный круг. Где именно начали появляться первые такие круги, доподлинно не известно, но это произошло в третьем тысячелетии до нашей эры. С этого времени развитие гончарного производства получило новый импульс, начали появляться новые виды керамики.
Изделия из керамики сегодня
За тысячелетия развития человеческой цивилизации керамика глубоко проникла во все сферы человеческой жизни. Изделия из керамики благодаря своим уникальным качествам находят применение в самых разных направлениях человеческой деятельности. Принципы керамического производства существенно изменились за долгие годы. Они не только совершенствовались и оттачивались мастерами, но и развивались благодаря высоким технологиям. Благодаря научным открытиям и упорному труду исследователей керамика вышла на новый качественный уровень.
Фото www.whatech.com
И все же для многих людей керамика ассоциируется не с промышленностью, а с искусством. Если есть желание, то попробовать себя за гончарным кругом может каждый. Оборудование для гончарной мастерской есть в свободной продаже. Компания iMold рада предложить своим клиентам различные по цене и возможностям варианты. Одно только остается неизменным – качество. На все оборудование действует реальная двухлетняя гарантия. Каждый заказ сопровождается качественным сервисом. Есть возможность доставки в любую точку России и Содружества.
Сегодня ножи из керамики стали очень популярны в быту. Как правило, их изготавливают из твердых видов керамики методом сухого прессования, при длительном обжиге. Основным материалом здесь выступает диоксид циркония.
Керамика в промышленности
Одной из отраслей, использующих изделия из керамики и материалы на ее основе, стало машиностроение. Разработчики сложных и ответственных конструкций и машин используют керамику, зная об ее исключительной стойкости к истиранию и прочности при высоких температурах.
В общем случае керамика получается обжигом спрессованного порошка. Температура может достигать нескольких сотен градусов. Некоторые производители для придания особых свойств изделиям добавляют к порошок органические добавки. Если требуется придать конечному продукту особую прочность, нагрев сопровождается прессованием и давлением. Керамические покрытия могут быть нанесены на другие материалы, в том числе, и на металл.
Для этого применяют технологию плазменного напыления. Наиболее развитыми в технологическом плане считаются такие направления керамического производства, как карбидокремниевая и алюмооксидная керамика. Они позволяют получать детали для дизельных и газотурбинных двигателей, насосных уплотнителей и различных клапанных механизмов. Перспективными направлениями являются корундовая и нитридкремниевая керамики. Их используют при создании режущих инструментов.
Керамика в электротехнике
Электротехника и приборостроение также активно используют керамику. Так, для производства высококачественных изоляторов используется оксидбериллиевая и нитридалюминиевая керамика. Без керамических деталей невозможно создание преобразователей и микрофонов, головок звукозаписи и гидролокаторов с характеристиками, соответствующими современным требованиям. А производства, специализирующиеся на создании электрооптических приборов и диффузных отражателей лазерных установок, используют сегнетоэлектрическую керамику.
Фото cutewallpaper.org
Электродвигатели также являются оборудованием, где применяется керамика. Из бариевой, стронциевой, марганцово-цинковой керамики изготавливаются ферриты, которые находят применение в их постоянных магнитах. Их так же можно встретить в различном радио и микроволновом оборудовании, приборах для точной настройки и магнитозаписи.
Керамика в оборонной промышленности
Фото cutewallpaper.org
Она, закрепленная на подложке из алюминия, способна эффективно задерживать поражающие частицы. Производство радиопрозрачных стекол и ракетных обтекателей, иллюминаторов и оснастки для техники противовоздушных и противоракетных подразделений, так же невозможно без ее использования.
Керамика в строительстве и медицине
Самыми распространенными применениями керамики можно назвать кирпич и различные сорта бетона. Но только одними ими использование керамики в строительной отрасли не ограничивается. Это так же и керамические конденсаторы, разнообразные изоляционные плиты и фитинги, черепица и блоки различного назначения, керамическая плитка и глиняные трубы. Доля керамических материалов все время растет, при этом они остаются востребованными.
В медицине все чаще используется биокерамика. Ее назначение – протезирование зубов и костей при сложных переломах и повреждениях. Ученым удалось научиться создавать не только керамические материалы, которые остаются постоянными, но и такую керамику, которая постепенно рассасывается в организме по мере роста настоящих костей.
Применение керамики в других отраслях
Керамика применяется и во многих других отраслях, где ее значением невозможно пренебречь. Так, на базе керамики изготавливаются элементы оборудования современных АЭС. Это топливные таблетки, поглотители нейронов и изоляторы в ядерных реакторах. Нашла применение керамика и в металлургии и производстве стекла. Из нее изготавливаются стаканы для розлива стали и пресс-формы, тигли.
В химической промышленности некоторые процессы не могут быть осуществлены без керамических пестиков и прокладок, элементов тепловой защиты и изоляции. Автомобильные компании применяют керамические катализаторы в двигателях, там они предотвращают выделение вредных выбросов в атмосферу. Изделия из керамики применяют в подводных роботах и глубоководных аппаратах. Новым направлением стала нанокерамика. Материалы на ее основе можно встретить в генераторных лампах и приборах ночного видения.
КЕРА́МИКА
Том 13. Москва, 2009, стр. 583
Скопировать библиографическую ссылку:
КЕРА́МИКА (от греч. ϰεραμιϰὴ τέχνη – гончарное искусство, от ϰέραμος – глина), изделия и материалы, получаемые обычно спеканием глин и их смесей с минер. добавками, а также оксидов и др. неорганич. соединений. Для изготовления К. используется как природное сырьё (глины и их смеси, природные минералы), так и синтетич. соединения (напр., оксиды, карбиды, нитриды, бориды, силициды металлов). К. часто называют по используемым минералам или химич. соединениям, напр. корундовая, стеатитовая, титановая, на основе нитрида бора и др. В зависимости от состава исходного сырья и технологии произ-ва получают керамич. материалы с разнообразными свойствами и пористостью. К. различают: по назначению – строительная керамика (кирпич, черепица, плитка, канализационные и дренажные трубы, санитарные изделия), хозяйственно-бытовая и худож. К. (изделия из терракоты, майолики, фаянса, каменной массы, фарфора), техническая керамика (электроизоляционная, радиотехническая, пьезокерамика и др.), огнеупорная К. (применяемая в тепловых агрегатах); по структуре – грубая с пористостью 5–95% (строительная и огнеупоры) и тонкая (плотная) с пористостью менее 5% (художественная, хозяйственно-бытовая и техническая).
Керамика (др.-греч. κέραμος [керамос] – глина или гончарное искусство) – первый искусственный материал, полученный человеком из природного сырья около 30 тысяч лет назад.
Технология изготовления керамических изделий развивалась от самой простой ручной лепки и первого механизма – гончарного круга, до современных экструзионных машин и прессов, а также керамических 3d принтеров. Очень сильно совершенствовался и сам материал – от терракоты (красная крупнозернистая керамическая масса) до фарфора – тонкого, прозрачного и до огнеупоров.
Почему же керамика такая распространенная и разная? Первым изделиям более 30 тыс. лет, а керамика по прежнему актуальна и используется повсеместно!
Сейчас керамические изделия незаменимы в самых разнообразных сферах, и классифицируются по области применения:
1. Хозяйственно-бытовая керамика – это в первую очередь посуда, украшения, скульптуры, архитектурные элементы.
2. Строительная – кирпичи, черепица, сантехника, облицовка.
3. Техническая керамика – облицовка космических кораблей, сверхтвердые резцы, броня, протезы.
4. Огнеупорная керамика – футеровка печей, изоляторы.