Porcelana szklista
| Porcelana szklista | |
|---|---|
| Typ materiału | szkliwo |
| Właściwości fizyczne | |
| Gęstość (ρ) | 1,83-2,48 g/cm 3 |
| Absorpcja wody — ponad 24 godziny | <0,5% |
| Właściwości mechaniczne | |
| Wytrzymałość na ściskanie (σ c ) | 400-800 kgf/cm2 ( 39226,6-78453,2 kPa) |
| Współczynnik Poissona (ν) | 0,5 |
Porcelana szklista to powłoka emaliowana nakładana na ceramikę, zwłaszcza porcelanę , po ich wypaleniu, chociaż nazwa może również odnosić się do gotowego elementu jako całości. Powłoka sprawia, że porcelana jest twardsza, gęstsza i bardziej błyszcząca i jest częstym wyborem do takich rzeczy, jak toalety i umywalki.
Historia
Rozwój porcelany szklistej jest ściśle powiązany z innymi materiałami szklistymi, takimi jak szkło , ze względu na podobny proces produkcji pod względem potrzebnych materiałów oraz ich przygotowania i wypalania. Ponieważ emalia jest zasadniczo szkłem nakładanym na podłoże lub powierzchnię w celu jej pokrycia, jej produkcja różni się od produkcji szkła tylko kilkoma krokami.
Najwcześniejszymi znanymi przedmiotami do pokrywania szkliwem są kamienie szkliwione do wyrobu biżuterii, które wytwarzano w Egipcie już 4000 pne, w Mezopotamii od 5500-4000 pne, w Europie od 1400 pne i w dolinie Indusu od 4500-3500 pne PNE. Pierwszy przypadek nałożenia emalii na podłoże miał miejsce około 3500 lat temu w Mykenach i na Cyprze. Technika champlevé , polegająca na umieszczeniu najpierw proszku emalii szklanej na podłożu, a następnie wypaleniu go, była poprzednią techniką nakładania porcelany szklistej i była używana przez Celtów od I wieku pne.
Używa
Porcelana szklista jest stosowana w różnych artykułach gospodarstwa domowego i sanitarnych, takich jak umywalki, toalety, bidety, pisuary i wanny. [ Potrzebne lepsze źródło ] Przedmioty, w których zastosowano szklistą porcelanę, są zwykle tymi, które są najlepsze, gdy są utrzymywane w czystości i higienie, w czym pomaga powłoka szklistej porcelany emaliowanej. Te same przedmioty z porcelany szklistej również korzystają z łatwego usuwania plam i plam ze względu na charakter ich użytkowania.
Szklistą porcelanę można czasami znaleźć na blatach kuchennych i powiązanych elementach wyposażenia. Niskie występowanie wynika z kruchości porcelany szklistej pod wpływem tępej siły z naczyń i innych przedmiotów kuchennych. Zamiast tego tworzywa sztuczne i stal są przykładami bardziej powszechnych materiałów do wyposażenia kuchni.
Porcelana szklista może być również używana do bardziej estetycznych celów. Przedmioty pokryte w tym celu szklistą emalią porcelanową obejmują talerze i inną porcelanę malowaną na porcelanie oraz jajka Fabergé .
Struktura
Porcelana szklista, podobnie jak inne emalie, jest kompozytem szklano-cząsteczkowym, co oznacza, że jest to szkło (50-70 % wag. ) z rozsianymi wokół niego cząstkami niekrzemianowymi, które nadają mu różne właściwości. Mieszanka emalii szklistej zawiera glinę, która pomaga utrzymać to wszystko razem i zapewnia niezbędną elastyczność do nadania jej kształtu podczas wypalania, kwarc, który zmniejsza skurcz, oraz skaleń, który zwiększa płynność mieszanki po wypaleniu do jej fazy szklistej; zapewnia to niską porowatość produktu końcowego.
Porcelana szklista po zeszkleniu zawiera mulit , kryształ, który powstaje w wyniku reakcji zachodzących w glinie. Nie cały kwarc i skaleń upłynniają się podczas wypalania, więc część z nich pozostaje jako „relikt” (w formie proszku przed wypalaniem) w końcowym zeszklonym produkcie.
Właściwości fizyczne
Ogólnym celem nakładania szklistej emalii porcelanowej na element ceramiczny, taki jak umywalka, jest zapewnienie mu ochrony i może być stosowany wtórnie do celów estetycznych. Pokrywając ich porcelanowe podłoże, porcelana szklista zapewnia właściwości antykorozyjne i pomaga chronić przed warunkami atmosferycznymi i ciepłem. Jego brak porowatości zapobiega również przedostawaniu się bakterii na powierzchnię materiału ceramicznego, a tym samym zapobiega jego gromadzeniu się. Jego porowatość sprawia, że wchłania mniej niż 0,5% wody. Porowatość porcelany szklistej można zmniejszyć, zwiększając w niej zawartość skalenia.
Porcelana szklista jest przezroczysta, co wraz z jej ochronnym charakterem sprawia, że zachowuje artefakty, takie jak biżuteria, i potencjalnie zachowuje je w tym samym stanie przez tysiące lat.
Lepkość , gdy porcelana szklista jest w fazie płynnej podczas wypalania, zależy od konstytutywnego stosunku szkła do innych cząstek - im większa ilość cząstek, tym wyższa lepkość. Gęstość porcelany szklistej po zeszkleniu waha się od 1,83 do 2,48 gramów na centymetr sześcienny. Jego współczynnik Poissona wynosi 0,5. Jego wytrzymałość na zginanie wynosi 400-800 kG/ cm2 .
Produkcja
W większości przypadków porcelana szklista składa się z mieszanki gliny, skalenia, krzemienia i piasku kwarcowego. Ta mieszanka jest zwykle wypalana raz w temperaturze 1200-1300 °C dla większości zastosowań i dwukrotnie wypalana do użytku w zastawie stołowej, z pierwszym wypalaniem w temperaturze 900-950 °C i drugim wypalaniem w temperaturze 1200-1250 °C. Naczynia są dwukrotnie wypalane, aby zmniejszyć ich porowatość. Aby mieszanka była bardziej użyteczna, zwykle dodaje się wodę. Wybrana temperatura wypalania jest ważna, ponieważ ciała szkliste i ceramiczne są mniej wytrzymałe i bardziej porowate, jeśli są niedopalone lub przepalone.
Pełzanie to niepożądane zniekształcenie ciała szklistego podczas wypalania, na które mają wpływ właściwości reologiczne substancji. Takie właściwości zależą od cząstek w mieszaninie szklanej porcelany szklistej, które mogą różnić się rodzajem, rozmiarem (1-50 μm), rozmieszczeniem lub kształtem. Ilość mulitu w porcelanie szklistej, która jest określona przez ilość gliny w mieszaninie wyjściowej, jest głównym wyznacznikiem szybkości pełzania podczas wypalania.
.jpg)