Керамика - это изделия и материалы, которые получают спеканием глин и
их смесей с минеральными добавками, а также при добавлении оксидов и
некоторых других органических соединений. Слово <керамика> происходит
от греческого keramike - гончарное искусство.
Пластичность глины была известна человеку еще в глубокой древности.
Обжиг, который придает глиняной массе твердость, водостойкость,
жаропрочность, начал широко использоваться около 7 тыс. лет назад.
Распространению керамики способствовала относительная простота ее
производства. Глины, которые имеются почти повсюду, обжигают на огне.
Первоначально керамику использовали в основном для изготовления посуды и
делали ее вручную. 6-5 тыс. лет назад в Двуречье появился гончарный
круг, что облегчило процесс формования посуды. Около 5 тыс. лет назад в
Египте, Вавилонии и Ассирии керамику научились покрывать глазурью -
тонким слоем специальных составов, которые при обжиге приобретают вид
стекла и делают керамику водонепроницаемой, а изделия из нее более
красочными. В это же время в странах Двуречья научились делать кирпич из
обожженной глины.
В наши дни в зависимости от требований к будущему изделию в состав
глинистой массы вводят кварц, оксиды алюминия, титана и других металлов.
Наибольшее распространение в керамической промышленности получил метод
пластического формования. Заключается он в следующем. Глину дробят и
перемешивают с необходимыми добавками, затем добавляют в эту смесь воду
и <проминают> ее до получения однородного пластичного теста определенной
густоты. Затем либо формуют изделия на специальных прессах, либо
разливают тесто в гипсовые формы. Далее массу обрабатывают в вакууме для
удаления из нее воздуха, что улучшает пластические свойства массы и
качество получаемой керамики. После этого массу сушат и обжигают.
В процессе обжига происходит образование стекловидного расплава, который
при остывании связывает частицы более тугоплавких составных частей в
прочное камневидное тело. В зависимости от того, какие исходные
материалы используются и какое изделие требуется получить, обжиг ведется
при температуре от 900° С (например, при изготовлении строительного
кирпича) до 2000°С (в производстве огнеупорных изделий).
Основные технологические виды керамики - терракота, майолика, фарфор,
фаянс.
Неглазурованная, цветная пористая керамика - так называемая терракота -
используется в основном для отделки зданий и изготовления художественных
изделий. Покрытую особыми прозрачными или непрозрачными (глухими)
глазурями цветную пористую глину - майолику - используют для
декоративной отделки.
Фарфор - изделия из тонкой керамики, имеющие непроницаемый для воды,
белый, звонкий, просвечивающий в тонком слое черепок без пор.
Фарфор впервые появился в Китае в IV- VI вв. Для его изготовления
употребляют каолин - глинистую горную породу, получившую свое название
от местности в Китае, где она впервые была найдена.
В Европе долгое время не могли разгадать секрета фарфора. Только в конце
XVI в. в Италии (Флоренция) получили так называемый мягкий фарфор, и
лишь в начале XVIII в.
в Германии (Мейсен) был открыт способ производства твердого фарфора.
В России над загадкой фарфора работал М. В. Ломоносов. В 1744 г. в
Петербурге открылся фарфоровый завод, где вскоре (ок. 1747 г.) Д. И.
Виноградов получил твердый фарфор, изготовленный из отечественного
сырья.
Мягкий и твердый фарфор различают по составу и условиям обжига. Твердый
фарфор получают высокотемпературным (до 1450° С) обжигом смеси каолина,
глины, кварца и полевого шпата. Мягкий фарфор разнообразнее по
химическому составу, температура его обжига ниже - 1300° С. В быту
(посуда) и в технике (электроизоляторы) обычно применяется твердый
фарфор. Мягкий фарфор используется преимущественно для изготовления
художественных изделий. Как и любая керамика, фарфор бывает
глазурованный и неглазурованный (в этом случае его называют бисквитом).
Многие любовались в музеях посудой и художественными изделиями из
фарфора (см. рис.). Но, кроме того, фарфор, обладающий химической
стойкостью, твердостью, хорошими диэлектрическими свойствами,
используется во многих областях науки и техники - в химии,
электротехнике, электронике и др.
Фаянс изготовляется из того же сырья, что и фарфор, меняется лишь
технология обжига. От фарфора он отличается пористостью и
водопоглощением, поэтому фаянсовые изделия покрываются водонепроницаемой
глазурью. Впервые фаянс появился в Древнем Египте. Сейчас он
используется для изготовления столовой и чайной посуды, а в
строительстве - для изготовления облицовочных плиток, умывальников и
другого санитарно-технического оборудования.
Трудно найти область человеческой жизни и деятельности, где керамика не
используется. В быту и ракетостроении, радиотехнике и металлообработке,
медицине, химии, физике... Изделия из керамики украшают наш быт -
приятно пить чай из легкой, почти прозрачной фарфоровой чашки, а
керамические резцы успешно конкурируют и часто превосходят резцы,
изготовленные из самых жаропрочных и твердых сплавов. Керамика позволяет
укротить высокие температуры и не боится самых агрессивных химических
веществ.
В ближайшие десятилетия роль керамики в ряду конструкционных материалов
будет возрастать. Ожидается, например, что еще в текущем столетии, т. е.
до 2000 г., создадут автомобильный двигатель, все детали которого будут
изготовлены из керамики.
