Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.
"Конструкційні властивості кераміки"
Кераміка (грец. Keramike - гончарне мистецтво, від keramos - глина), велика за складом група діелектричних матеріалів, об'єднаних спільністю технологічного циклу. В даний час під словом кераміка розуміють не тільки гліносодержащіе, а й інші неорганічні матеріали, що володіють подібними властивостями, при виготовленні виробів з яких потрібно високотемпературний випал.
Перші фігурки з глини з'являються в найдавніші часи палеоліту (близько 27 тис. До н. Е.). Дещо пізніше з'являються глиняні судини, в яких зберігали воду і продукти харчування. В цей же час були спроби використовувати обпалену глину.
Уже в епоху неоліту широко поширюється випал. У різних частинах Землі створюються схожі вироби, ще незграбні, виліплені зі слідами пальців, здебільшого відкритих форм, з товстими стінками. Початкові судини повсюдно мали гостре або закруглене дно, їх розміщували між каменями вогнища. У пізньому палеоліті з'являються судини з плоским дном. Вироби прикрашаються виліпленим орнаментом. Поступово кераміка різних місцевостей знаходить різноманітність форм і орнаментів. Кераміка цього періоду є важливим археологічним ознакою культур, які нерідко і називають по переважному типу орнаменту.
У 6 тис. До н. е. в ряді регіонів переважає розписна кераміка (самаррская культура в Середній Месопотамії, Егейського кераміка). З'являється лощеная кераміка прекрасної якості (коричневих і червоних, строго чорних тонів). Керамічні статуетки в Егейському світі прекрасно передають витонченість дівчат-кор [1]. В цей же період кераміка використовується як будівельний матеріал.
У бронзовому столітті в державах Межиріччя і Єгипту ремісники стали використовувати гончарний круг, виготовлення кераміки стає спадковою професією. Завдяки відкриттю глазурі пористі судини ставали водонепроникними, а різноманітні кольори і прикраси, отримані за допомогою кольорової глазурі, перетворювали керамічні вироби в твори мистецтва. У Китаї завдяки використанню якісної білої глини - каоліну вже у 2-1 тис. До н. е. виготовлялися тонкостінна глазурована посуд. У Стародавньому Єгипті в 2 тис. До н. е. з'являється фаянс.
Прекрасна обпалена кераміка використовується для обробки будівель (ворота Іштар у Вавилоні). Хараппская цивілізація використовує цегляні плитки для мощення підлог.
Розписна кераміка Стародавньої Греції справила величезний вплив на розвиток усього світового декоративно-прикладного мистецтва. Широко відомі різноманітні типи давньогрецьких ваз (амфори, гідро, килики, кратери), прикрашені майстерними квітковими візерунками, які потім змінює килимовий, або оріенталізірующій, стиль - орнамент з поліхромними поясами зображень тварин і фантастичних істот [2].
У 6 ст. до н. е. складається так званий чернофігурний (чернолаковий) стиль, при якому силуетні зображення наносилися чорним лаком на жовту або червону глину, деталі одягу, орнаменту виконувалися білої і пурпуру, фарбами [3].
Композиція розпису будувалася на виразності чорних силуетів, окреслених тонкої узагальненої лінією. Трохи пізніше з'явилася червнонофігурний розпис, яка зберігає натуральний колір глини в зображеннях фігур при заливці фону чорним лаком. Ця техніка давала майстру можливість більш детально промальовувати форми, передаючи природність руху фігури [4].
Малюнок 1 - Китайський похоронний посудину епохи палеоліту
Малюнок 2 - стамнос, 580 р.до н.е.
Малюнок 3 - чернофигурного стиль
Малюнок 4 - краснофигурной грецький кратер
В останні роки кераміка викликає підвищений інтерес як принципово нового класу конструкційних матеріалів. Перевага керамічних матеріалів в порівнянні з металами і високомолекулярними сполуками полягає в здатності до тривалого функціонування в умовах підвищених температур і корозійно-активних середовищ без значної деградації механічних властивостей, що робить пористу кераміку унікальним теплоізоляційним і фільтрує. На сьогоднішній день пористу кераміку успішно використовують для виготовлення біологічних конструкцій, що імплантуються в організм: ендопротезів кісткової тканини, стоматологічних протезів, фільтрів і дозаторів подачі медикаментів [6].
Обговоренню питань про взаємозв'язок особливостей технології отримання зі складом, структурою, механічними властивостями кераміки присвячено безліч робіт. У всіх спостерігається висока чутливість керамічних матеріалів до різного роду дефектів структури, таким як пори, тріщини, мікроподряпини і т.д. З огляду на дану обставину, вибір шляхів для створення пористих керамічних конструкцій з достатнім рівнем міцності повинен базуватися на пошуку можливих механізмів, що забезпечують ефективну релаксацію концентраторів напружень, викликаних дефектами структури.
Принциповими недоліками кераміки є її крихкість і складність обробки. Керамічні матеріали погано працюють в умовах механічних або термічних ударів, а також при циклічних умовах навантаження. Їм властива висока чутливість до надрізів. У той же час керамічні матеріали мають високу жароміцних, чудовою корозійну стійкість і малу теплопровідність, що дозволяє з успіхом використовувати їх в якості елементів теплового захисту.
При температурах вище 1000 ° С кераміка міцніше будь-яких сплавів, в тому числі і суперсплавів, а її опір повзучості і жароміцність вище.
До основних областях застосування керамічних матеріалів відносяться ріжучий інструмент, деталі двигунів внутрішнього згоряння і газотурбінних двигунів і ін.
В даний час для виготовлення машин і апаратів в хімічній промисловості широко застосовують кислотостійкі щільні і пористі конструкційні керамічні матеріали. До щільним конструкційним керамічних матеріалів відносяться твердий фарфор, цунітовая, глиноземиста, стеатитовий, цирконієва, корундова і деякі інші види кислотостойкой кераміки. З пористих керамік для виготовлення фільтруючих патронів широко застосовують шамотно-бенгонітовую кераміку. Керамічні матеріали характеризуються високою твердістю і щільністю і добре пручаються ерозійного зносу. Крім того, поверхні, покриті глазур'ю, різко знижують гідравлічний опір середовища.
Матеріали типу радіофарфор і ультрафарфору, властивості яких задовольняють механічним і технологічним вимогам, що пред'являються до конструкційних керамічних матеріалів, мають фігуративні точки відповідно в області муллита і корунду. Оскільки основну кристалічну частина структури ультрафарфору становить корунд, то іноді ультрафарфору називають корундовою або глиноземний керамікою.
При значних швидкостях руху середовища спостерігається сильне руйнування матеріалу внаслідок комплексного явища корозії і ерозії. Зазначений вид руйнування часто зустрічається в хімічній промисловості при експлуатації насосів, трубопроводів, мішалок та іншого обладнання, де спостерігається вплив на конструкційний керамічний матеріал або футерування що швидко потоків рідини, рідких крапель або пара.
хімічний кераміка обробка
Кераміка має фізико-хімічними властивостями, що дозволяють відносити їх до конструкційних матеріалів, з яких можна виготовляти високоякісне обладнання. Їхня основна перевага - висока стійкість майже у всіх хімічно активних середовищах. Міцність конструкційних керамічних матеріалів, в тому числі твердого, цирконової, глиноземистого фарфору, оксидной та інших видів кераміки, дозволяють виготовляти з них обладнання, що працює під надмірному тиском і при розрядження, а також деталі, що піддаються еррозіонному зносу.
5. Миклашевський А. І. Технологія художньої кераміки. Л. 1971
6. Яффі Б. та ін. П'єзоелектрична кераміка. М. 1974.
7. Гінзбург В. П. Кераміка в архітектурі. М. тисячі дев'ятсот вісімдесят три.
8. Технологія конструкційних матеріалів: підручник для вузів / Дальський А. М. [и др.]; Під общ.ред.Дальского А. М. - М. 1985. - 448 с.
9. Балкевіч В. Л. Технічна кераміка. М. 1984.
10.Размещено на Allbest.ru