ფაიფურის თვისებები და მისი გამოყენება

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

ტერმინი "ფაიფური" ეხება კერამიკული პროდუქტების ფართო სპექტრს, რომლებიც მზადდება მაღალ ტემპერატურაზე. მათი განმასხვავებელი ნიშნებია გლუვი ზედაპირი და დაბალი ფორიანობა. ფაიფურის ეს თვისებები დღესაც დიდი მოთხოვნაა. ძნელია იპოვოთ რაიმე ინდუსტრია ან ეროვნული ეკონომიკა, სადაც არ უნდა გამოიყენოთ იგი.

ყველაზე გავრცელებული დეკორატიული ფაიფური, ასევე ქიმიური მინის ჭურჭელი, კბილის გვირგვინები და ელექტრო იზოლატორები. როგორც წესი, თეთრი ან ღია თეთრი, „გამოსაცხობად“ეს მშვენიერი მასალა მოდის კერამიკის უპრეცედენტო ნაჭერად, რომელიც ნაცნობ ფორმას მხოლოდ მაღალტემპერატურულ ღუმელში შეწვის შემდეგ შეიძენს.

ჩინური სერვისების უპირატესობები

ამ სტატიაში განვიხილავთ ფაიფურის თვისებებსა და ტიპებს. თქვენ მიხვდებით, რატომ იყო ეს მასალა იმდენად პოპულარული მთელ მსოფლიოში, რომ მის შესაძენად უზარმაზარი ექსპედიციები იყო აღჭურვილი. მშვენიერი სერვისისთვის, რომელიც დღეს ნებისმიერ მაღაზიაში შეგიძლიათ შეიძინოთ, მაშინ შეიძლება მოგკლათ.

უცნაურად საკმარისია, მაგრამ ჩინელი ოსტატების პროდუქტები დღევანდელი კერამიკით მხოლოდ ნათესავებია, მაგრამ არა პირდაპირი. ამის სანახავად საკმარისია გავიხსენოთ ძირითადი თვისებებიფაიფური, რომელიც გამოვიდა შუა სამეფოს სახელოსნოებიდან. მასალები ძალიან ჰგავს ერთმანეთს: როგორც თანამედროვე, ისე უძველესი ფაიფური შეიძლება იყოს მოჭიქული ან „ნატურალური“. მაგრამ მარტივი კერამიკა ბევრად უფრო რბილია. და მისგან მაღალი ხარისხის სერვისი შეუძლებელია.

რატომ ხდება ეს?

ფაიფურის თვისებები, როგორიცაა სიმტკიცე და სითბოს წინააღმდეგობა, არის მაღალი ტემპერატურის შედეგი, რომლებშიც წარმოებულია ნამდვილი ჩინური კერამიკა. იგი იწარმოება 2650 გრადუს ფარენჰეიტის (1454 გრადუს ცელსიუს) ტემპერატურაზე. შეადარეთ ეს 2200 გრადუს ფარენჰეიტს (1204 გრადუს ცელსიუსს) უბრალო ფაიფურისთვის. ვინაიდან მეორე მასალა დაბალი ხარისხისაა, ის არ გამოიყენება ქიმიურ მრეწველობაში და მეცნიერების სხვა ტექნოლოგიურ დარგებში. გარდა ამისა, ეს არის უმაღლესი ხარისხის ჩინური ფაიფური, რომელიც გამჭვირვალეა სინათლისთვის. უხეში კერამიკა ასეთ ეფექტს არ იძლევა.

ჯაშუშური ვნებები

"მყარი პასტა", ანუ ნამდვილი ფაიფური, პირველად გამოჩნდა ჩინეთში ტანგის დინასტიის დროს (618-907). მაგრამ მართლაც მაღალი ხარისხის პროდუქტები, მათი თვისებებით არანაირად არ ჩამოუვარდება თანამედროვეებს, მსოფლიოსთვის ცნობილი გახდა მხოლოდ იუანის დინასტიის დროს (1279-1368). ადრეული ჩინური ფაიფური შედგებოდა კაოლინის (ჩინური თიხა) და პეგმატიტისგან, უხეში ტიპის გრანიტისგან.

იგი ევროპელი მეთუნეებისთვის უცნობი იყო შუა საუკუნეებში ჩინური აღჭურვილობის იმპორტამდე. ევროპელები ცდილობდნენ ფაიფურის თვისებების გამეორებას, მაგრამ ამ საკითხში წარმატებას ვერ მიაღწიეს. მას შემდეგ, რაც გაანალიზეს მისი ქიმიური შემადგენლობა, ისინი იყვნენმათ მიერ წარმოებული პროდუქტები ელეგანტურ, მყიფე და ამავდროულად გამძლე კერძებს მხოლოდ გარეგნულად ჰგავდა. ასე გამოვიდა. ნამდვილი ჯაშუშური ომები ვითარდებოდა, რათა გაეგოთ ნამდვილი ფაიფურის წარმოების საიდუმლო, მაგრამ ჩინელები სიცოცხლეზე მეტად იცავდნენ მათ საიდუმლოს.

რატომ იყო ეს მასალა ასე პოპულარული? მიზეზი ფაიფურის შესანიშნავი ფიზიკური თვისებებია. ის უფრო ძლიერია ვიდრე ჩვეულებრივი კერამიკა, აქვს მაღალი თბოგამტარობა, რაც შესაძლებელს ხდის მისგან ჩაიდანში შესანიშნავი ჩაის მოხარშვას. გარდა ამისა, მინანქრის გამო, ფაიფურს აქვს უკიდურესად დაბალი დაბინძურება, შეღებვა მხოლოდ სინთეზური პიგმენტების გავლენის ქვეშ. ძველი ჩინური მსახურების თასები რჩება თეთრი მრავალი საუკუნის შემდეგ.

ერსაცი

მინის შერევის შემდეგ თუნუქის ოქსიდთან გაუმჭვირვალე მასალის მისაღებად, ევროპელი ხელოსნები ცდილობდნენ თიხისა და ყინვაგამძლე მინის შერწყმას. ეს ალტერნატივები ცნობილი გახდა როგორც "რბილი პასტა" ან ხელოვნური ფაიფური. მაგრამ ორი უსიამოვნო გარემოება შემაშფოთებელი იყო: ყველა ეს მასალა აღმოჩნდა ძალიან რბილი, შეუძლებელი იყო მათგან მართლაც თხელი, ელეგანტური პროდუქტების დამზადება და წარმოების ხარჯები ძალიან მაღალი იყო. მოკლედ, "ერსაცის ტიპის" ფაიფურის თვისებები შორს იყო სრულყოფილი.

არის მტკიცებულება, რომ ჩვენი ოსტატები ასევე დაეუფლნენ ნამდვილი ფაიფურის წარმოების ხელოვნებას, მაგრამ რუსული კერამიკის ყველა საიდუმლო დაიკარგა თათარ-მონღოლთა შემოსევის დროს, როდესაც დაიწვა მთელი ქალაქები ყველა მათგანთან ერთად. გარკვეული გარღვევაც იქნა მიღწეულიინგლისური. მათ შექმნეს "ძვლის" სახის მასალა.

მაგრამ რა არის ძვლოვანი ჩინგი, რომლის ძირითადი თვისებების წყალობით იგი წარმოუდგენლად პოპულარული გახდა ძველ ევროპაში?

შექმნის ისტორია

1707 წელს, ორმა გერმანელმა, სახელად ერენფრიდ ვალტერ ფონ ჩიმჰაუსმა და იოჰან ფრიდრიხ ბოტგერმა, აღმოაჩინეს წარმოების უფრო "გონივრული" მეთოდი, რომელიც იყენებს თიხას და წვრილად დაფქულ ფელდსპარს. მე-17 საუკუნეში ინგლისელმა ხელოსნებმა ექსპერიმენტებით შეიტყო, რომ ფაიფური, თითქმის იდენტური ჩინური ფაიფურისა, შეიძლება მიღებულ იქნას ამ ნარევში წვრილად დაფქული დამწვარი ძვლების დამატებით.

და მოგვიანებით გაირკვა, რომ ინგლისური ვერსია საშუალებას გაძლევთ აწარმოოთ გამჭვირვალე კერამიკა გაცილებით დაბალ ტემპერატურაზე, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს წარმოების ღირებულებას. გარდა ამისა, ნისლიანი ალბიონის ფაიფური გაცილებით უარესად იბრძოდა, ბევრად უფრო ძლიერი იყო. ამიტომ გასაკვირი არ არის, რომ ბრიტანელებმა მალე შეავსეს ძველი და თითქმის მთელი ახალი სამყაროს ნახევარი თავიანთი მომსახურებით.

რა თვისებები აქვს ძვლის ჩინურს? პირველ რიგში, მისგან დამზადებული პროდუქცია გამოირჩევა მაღალი სიმტკიცით დაბალი წონით და თხელკედლიანი. მეორეც, ამ ტიპის კერამიკის გამოყენება არ შეიძლება ქიმიურ მრეწველობაში, რადგან მის შემადგენლობაში შემავალი ნივთიერებები რეაგირებს მჟავებთან და ტუტეებთან.

ნედლეული

როგორც ვთქვით, ამ მასალის ძირითადი კომპონენტები უკიდურესად მარტივია: თიხა, ფელდსპარი, მინერალები კალციუმის შემცველობით. აქამდე სხვადასხვა კომპანიები ეჯიბრებიან ერთმანეთს, რადგან სწრაფად დადგინდაფაიფურის და ფაიანსის თვისებები შეიძლება რადიკალურად შეიცვალოს მის შემადგენლობაში ახალი ელემენტების დამატებით. რა თქმა უნდა, თუ გამოცდილება წარმატებულია.

მიუხედავად იმისა, რომ თიხის შემადგენლობა იცვლება მისი მოპოვების ადგილის მიხედვით, ის მაინც იქცევა მინად (რაც უზრუნველყოფს საბოლოო პროდუქტის სიგლუვეს) მხოლოდ უკიდურესად მაღალ ტემპერატურაზე. მაგრამ ეს ეხება მხოლოდ იმ შემთხვევებს, როდესაც თიხა არ არის შერეული მასალებთან, რომელთა ვიტრიფიკაციის ბარიერი უფრო დაბალია. შუშისგან განსხვავებით, თიხა თერმულად სტაბილურია, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის ინარჩუნებს ფორმას მაღალ ტემპერატურაზე გაცხელების დროსაც.

ასე რომ, ეს მასალა მართლაც უნიკალურია, რადგან ის აერთიანებს მინის დაბალ ფორიანობას მარტივი კერამიკის სტაბილურობასა და შედარებით სიმტკიცესთან. კაოლინი, ჰიდროალუმინოსილიკატი, ყოველთვის გამოიყენებოდა ნედლეულის ძირითად ტიპად. ფელდსპარი (ალუმინის სილიკატის შემცველი) და კაჟი, მყარი კვარცის სახეობა, უაღრესად მნიშვნელოვანი ინგრედიენტებია ნებისმიერი ტიპის ფაიფურში. გაცხელებისას დნება, აკავშირებს მასალას.

კვარცი - ფაიფურის "გული"

ეს არის სიძლიერის გასაღები. ფაიფურის თვისებები (და მისი გამოყენება) დიდწილად სწორედ ამ მახასიათებლით არის განპირობებული: ის ცუდად იშლება (მინასთან შედარებით), ხოლო ნაწილაკებს შორის მცირე მანძილი უზრუნველყოფს მასალის გაუვალობას ჰაერის, წყლისა და სხვა ნაერთების მიმართ..

კვარცი არის ჟანგბადისა და სილიციუმის "შენადნობი", დედამიწის ქერქის ორი ყველაზე გავრცელებული ელემენტი. მას აქვს სამი ფუნქციური ფორმა: უშუალოდ კვარცი (კრისტალები), ოპალი(ამორფული ჯიში) და ქვიშა (შერეული, ჭუჭყიანი ფრაქცია). ზოგადად, კვარცი დიდი ხანია გამოიყენება ხელნაკეთობების წარმოებაში. ფაიფური ასევე შეიძლება შეიცავდეს ალუმინს და საპნის ქვას, უფრო ცნობილი როგორც "საპნის ქვა".

წარმოების პროცესი

ნედლეულის შერჩევის და აწონვის შემდეგ გადადის წარმოებაზე. ჯერ იწმინდება და დაფქვა ძალიან წვრილ ფრაქციებამდე. ამის შემდეგ, ყველა კომპონენტი შერეულია საჭირო პროპორციით, რაც დამოკიდებულია როგორც წარმოების პირობებზე, ასევე საბოლოო პროდუქტების მახასიათებლებზე. როგორც კი ეს უკანასკნელი ჩამოყალიბდება, შეიძლება სასწრაფოდ გადააგზავნოთ ღუმელში, ან წინასწარ გაიწმინდონ და შემდეგ ჭიქურის ფენით დააფარონ.

რა თქმა უნდა, დამსხვრეული მინა პირველ რიგში თავის როლს ასრულებს. და მხოლოდ ამის შემდეგ, მომავალი ვაზები, ჭიქები, ტუალეტის თასები და სტომატოლოგიური გვირგვინები იგზავნება ღუმელის პირში. ახლა მოდით შევხედოთ თითოეულ ეტაპს ცალკე. ყოველივე ამის შემდეგ, ფაიფურის თვისებები და მისი გამოყენება დამოკიდებულია მათ წარმატებაზე!

ნედლეულის დამსხვრევა

შესაძლოა, ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ოპერაცია, ვინაიდან საბოლოო პროდუქტის ხარისხი დამოკიდებულია მისი განხორციელების საფუძვლიანობაზე. დამსხვრევა ხორციელდება უზარმაზარი მექანიკური ბარაბანი გამანადგურებლების გამოყენებით. მეორე უღელტეხილზე ნაწილაკების ზომა 0.25 სმ-მდე მიიყვანება, საკვების წვრილ მტვრად გადაქცევისთვის გამოიყენება სპეციალური ბურთულების გამანადგურებელი. ეს არის უზარმაზარი ფოლადის ცილინდრები, რომლებიც სავსეა ლითონის ბურთებით. როდესაც მთელი სტრუქტურა ბრუნავს, ნედლეულის ნაწილაკები გადაიქცევა ერთგვაროვან მასად უკიდურესად წვრილ სახეხად.

გასუფთავება და შერევა

ნარევს ატარებენ წვრილ ფილტრებში და შემდეგ მიეწოდება სპეციალურ "კონვეიერს", რომელიც არის დახრილი ფოლადის ფურცლები. ისინი ვიბრირებენ, რის შედეგადაც ნედლეული არა მხოლოდ ავტომატურად ირევა, არამედ დალაგებულია, რადგან ყველაზე დიდი ნაწილაკები მაღლა იწევს. თუ საჭიროა დასველებული მასალა, წყალი ავტომატურად იფრქვევა ხაზში.

ზოგჯერ გამოიყენება ძლიერი მაგნიტების მქონე ფილტრები, რადგან ამ უკანასკნელს შეუძლია რკინის უმცირესი მინარევების მოცილება. ეს უკანასკნელი, თუ ის მოხვდება მზა პროდუქტში, მისცემს მას არასასურველ წითელ ელფერს. ამის შემდეგ მზა პროდუქცია იგზავნება ღუმელში, სადაც იწვება ჩვენს მიერ უკვე მითითებულ ტემპერატურაზე.

რა წარმოების პირობებზე შეიძლება იყოს დამოკიდებული პროდუქტის თვისებები?

აღსანიშნავია, რომ საბოლოო გამოწვის დროს ხდება მრავალი პროცესი, რომელიც პირდაპირ გავლენას ახდენს ცივი ფაიფურის თვისებებზე. პირველ რიგში, ყველა ნახშირბადის ორგანული მინარევები იწვება, ჭარბი წყალი აორთქლდება, მომავალი პროდუქტის სისქიდან გამოდის სხვადასხვა აირისებრი ფრაქციები. თუ ამავდროულად ტემპერატურა არ იქნა მიყვანილი 1100 გრადუს ცელსიუსამდე, მაშინ სილიციუმი და მინანქრის სხვა კომპონენტები ვერ დნება, რაც ნიშნავს, რომ ისინი არ წარმოქმნიან გლუვ და ქიმიურად ნეიტრალურ ფენას კერამიკულ ზედაპირზე.

გარდა ამისა, ეს კავშირები აუცილებელია მასალების ნაწილაკებს შორის მანძილის შესამცირებლად, მათ შორის უფრო საიმედო კავშირისთვის. სასურველი სიმკვრივის მიღწევის შემდეგ,პროდუქტი გაგრილდება, რის შედეგადაც მინანქარი „ერთად იწელება“, ხდება გლუვი და განსაკუთრებით გამძლე.

შედეგები

მაშ, რატომ აღვწერთ ამ ყველაფერს? საქმე იმაშია, რომ ამ მასალის თვისებები მჭიდროდ არის დამოკიდებული მისი წარმოების მახასიათებლებზე და პირობებზე. მაგალითად, სიძლიერე დამოკიდებულია მასაში ფელდსპარის შემცველობის პროცენტზე, ხოლო ფაიფურის ფორების რაოდენობა რაც უფრო მცირეა, მით მეტია ფელდსპარი. კვარცი და თიხის ნივთიერების დაშლის შედეგად მიღებული ნარჩენი მინაში იხსნება, ფაიფურის მასალის ჩონჩხი სუსტდება და დეფორმაციები იზრდება. კვარცის დაფქვის სიზუსტეზე, მასის შემადგენლობის, ტემპერატურისა და სროლის ხანგრძლივობიდან გამომდინარე, მინისებური ფაზის შემადგენლობა მოიცავს მასაში შეყვანილი მთელი კვარცის 15-დან 40%-მდე. რაც უფრო მეტია, ფაიფური უფრო თხელი და "ჰაეროვანია".

კერამიკული მასალების თვისებები, როგორც დიელექტრიკები, ხასიათდება ძირითადად გამძლეობით ელექტრო დენის გავლის მიმართ მასალაში და იზოლატორის ზედაპირზე. განასხვავებენ ფაიფურის სპეციფიკურ მოცულობასა და ზედაპირის სპეციფიკურ წინააღმდეგობას.

ამის გარდა, დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს ფაიფურის ქიმიურ თვისებებს. უფრო სწორედ მათი არყოფნა. მოჭიქული კერამიკა დიდი რაოდენობით ფელდსპარისა და კვარცის დამატებით ქიმიურად ნეიტრალურია. როგორ ფიქრობთ, რატომ მზადდება ამ მასალისგან ფარმაცევტებისა და ქიმიკოსების ნაღმტყორცნები? ის მინაზე ბევრად ძლიერია, მაგრამ არ რეაგირებს.

საქმის ამჟამინდელი მდგომარეობა

დღეს კერამიკა (განსაკუთრებით ფაიფური) განიცდის მეორედაბადების. აღმოჩნდა, რომ ამ მასალების გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა სახის მიკროელექტრონული საშუალებების წარმოებაში. ამის მნიშვნელობა თანამედროვე ცივილიზაციისთვის არ საჭიროებს ახსნას. მეცნიერებმა ასევე დაადგინეს, რომ გარკვეული დანამატების დამატებისას, ფაიფურის სიმტკიცე ექსპონენტურად იზრდება. ამჟამად, პერსპექტიული კვლევებიც კი მიმდინარეობს მის საფუძველზე ახალი ტიპის ჯავშანტექნიკის შექმნის სფეროში. ასე რომ არა მარტო ტუალეტის თასები!

ბოლოს და ბოლოს, ეს მასალა სულ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება მედიცინაში. სხვადასხვა პროთეზები და შესანიშნავი სტომატოლოგიური გვირგვინები - მათზე მოთხოვნა ყოველწლიურად იზრდება. ასე რომ, ძველი ჩინური გამოგონება აქტუალური იქნება ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში.