Керамика
КЕРАМИКА (греч. keramike - гончарное искусство, от keramos - глина), неметаллич. материалы и изделия, получаемые спеканием глин или порошков неорг. в-в. По структуре К. подразделяют на грубую, имеющую крупнозернистую неоднородную в изломе структуру (пористость 5-30%), и тонкую - с однородной мелкозернистой структурой (пористость <5%). К грубой К. относят мн. строит. керамич. материалы, напр. лицевой кирпич, к тонкой - фарфор, пьезо- и сегнетокерамику, ферриты, керметы, нек-рые огнеупоры и др., а также фаянс, полуфарфор, майолику. В особую группу выделяют т. наз. высокопористую К. (пористость 30-90%), к к-рой обычно относят теплоизоляц. керамич. материалы.
Типы К. В зависимости от хим. состава различают оксидную, карбидную, нитридную, силицидную и др. К. Оксидная К. характеризуется высоким уд. электрич. сопротивлением (1011-10 Ом.см), пределом прочности на сжатие до 5 ГПа,
стойкостью в окислит. средах в широком интервале т-р; нек-рые виды - высокотемпературной сверхпроводимостью, напр. иттрий-бариевая К. (см. Иттрии), а также высокой огнеупорностью. Среди оксидной К. наиб. распространение получили:
1. Алюмосиликатная К. на основе SiO2-А12О3 или каждого из этих оксидов в отдельности. Кремнеземистая К. содержит более 80% SiO2 и подразделяется на кварцевую и динасовую К. Первую изготовляют из кварцевого стекла или жильного кварца, вторую - спеканием кварцита в присут. Fe2O3 и Са(ОН)2. Кварцевая К. обладает высокой термич. и радиац. стойкостью, радиопрозрачностью, высокой кислотостойкостью и огнеупорностью. По мере увеличения содержания Аl2О3 в керамич. материалах увеличивается содержание муллита 3Al2O3.2SiO2, что способствует повышению прочности и термостойкости К., снижению ее кислотности. К керамике, содержащей ок. 28% Аl2О3, относят "полукислые" материалы (огнеупоры, фарфор, фаянс, гончарные изделия), а также каолиновую вату, теплоизоляц. материалы на ее основе, шамотные огнеупоры и др. Корундовая К., содержащая >90% Аl2О3, характеризуется высоким электрич. сопротивлением при т-рах до 1500°С, высокими пределами прочности при сжатии (3-4 ГПа) и изгибе (~ 1 ГПа).
Из алюмосиликатной К. изготовляют посуду, детали и футеровку коксовых и мартеновских печей, ракет, космич. аппаратов и ядерных реакторов, носители для катализаторов, корпуса галогенных ламп, костные имплантаты, детали радиоаппаратуры и мн. др.
2. К. на основе SiO2 и др. оксидов. К этому типу материалов относят К. состава SiO2-Al2O3-MgO (кордиеритовая), ZrSiO4 (цирконовая), SiO2-Al2O3-Li2O (сподуменовая), SiO2-Al2O3 BaO (цельзиановая К.). Для изготовления такой К. обычно используют глину, каолин, тальк, карбонаты Ва, Li и Са, MgO, минералы эвкриптит, сподумен, петалит, ашарит, трепел, известняк. Применяют в произ-ве радиотехн. деталей, теплообменников, огнеупоров, изоляторов азто- и авиасвечей и др.
3. К. на основе ТiO2, титанатов и цирконатов Ва, Sr, Pb, a также К. на основе ниобатов и танталатов Рb, Ва, К и Na. Такая К. характеризуется высоким электрич. сопротивлением, высокой диэлектрич. проницаемостью и применяется в электронике и радиотехнике.
4. К. на основе MgO. Получают из магнезита, доломита, известняка, хромомагнезита, синтетич. MgO; в качестве добавок используют СаО, Сr2О3, Аl2О3. Магнезиальную К., содержащую 80% MgO, применяют для изготовления огнеупоров. К. из чистого MgO используют для произ-ва изоляторов МГД генераторов, иллюминаторов летательных аппаратов, в качестве носителей для катализаторов. Магнезиально-известковую (содержит более 50% MgO, 10% СаО), магнезитохромовую (60% MgO, 5-18% Сг2О3), хромомагнезитовую (40-60% MgO, 15-30% Сг2О3) и хромитовую (40% MgO, 25% Сr2О3) К. применяют для изготовления огнеупоров. К. из хромитов La и Y используют в качестве высокотемпературных электронагревателей (выдерживают нагрев до 1750 °С), работающих в окислит. среде.
5. Шпинельная К. на основе ферритов гл. обр. Ni, Co, Мn, Са, Mg, Zn. Обладает, как правило, ферромагн. св-вами и способна образовывать твердые р-ры замещения. Применяют такую К. для изготовления магнитопроводов, сердечников катушек и др. деталей в устройствах памяти и т. п.
6. К. на основе оксидов BeO, ZrO2, HfO2, Y2O3, UO2. Химически стойка и термостойка. Так, К. из ВеО (броммеллитовая К.), полученная спеканием ВеО с добавками др. оксидов (ок. 0,5%), напр. Аl2О3, ZrO2, обладает наиб. теплопроводностью среди керамич. материалов и способна рассеивать нейтроны. Используют ее при изготовлении электровакуумных приборов, тиглей для плавки тугоплавких металлов, напр. Pt, Be, Ti. В К. из ZrO2 обычно вводят стабилизаторы (Y2O3, СаО, MgO), образующие с ним твердые р-ры; применяют для изготовления высокотемпературных нагревателей, защитных обмазок, для изоляции индукторов высокочастотных печей и как конструкционную К.
К карбидной К. относят карборундовую К., а также материалы на основе карбидов Ti, Nb, W. Все виды такой К. обладают высокой электро- и теплопроводностью, огнеупорностью, устойчивостью в бескислородной среде (К. на основе SiC, к-рая устойчива до 1500 °С в окислит. средах). Карборундовую К. изготовляют из порошка SiC или обжигом С в Si. Она имеет высокий предел прочности при сжатии. Карбидную К. используют в качестве конструкц. материалов, огнеупоров, для изготовления высокотемпературных нагревателей электрич. печей и инструментов в металлообрабатывающей пром-сти (К. на основе карбидов W, Ti, Nb).
Книтридной К. относят материалы на основе BN, A1N, Si3N4, (U, Pu)N, а также К., получаемую спеканием соед., содержащих Si, A1, О, N (по начальным буквам элементов, входящих в К., ее называют "сиалон"), или соед., содержащих Y, Zr, О и N. Изготовляют такую К. спеканием порошков в атмосфере азота при давлении до 100 МПа, горячим прессованием при 1700-1900 °С. К. из Si3N4 получают реакц. спеканием порошка Si в среде N2; в этом случае обычно образуется пористая К. Нитридная К. характеризуется стабильностью диэлектрич. св-в, высокой мех. прочностью, термостойкостью, хим. стойкостью в разл. средах. Предел прочности при изгибе для К. из BN составляет 75-80 МПа, для К. из AlN-200-250 МПа, для К. из Si3N4 - дo 1000 МПа. Керамич. нитридные материалы применяют для изготовления инструментов в металлообрабатывающей пром-сти, тиглей для плавки нек-рых полупроводниковых материалов, СВЧ изоляторов и др. К. из Si3N4 - конструкц. материал, заменяющий жаропрочные сплавы из Со, Ni, Cr, Fe.
Среди силицидной К. наиб. распространена К. из дисилицида Мо. Она характеризуется малым электрич. сопротивлением (170-200 мкОм.см), стойкостью в окислит, средах (до 1650°С), расплавах металлов и солей. Изготовляется спеканием порошка MoSi2 с добавками Y2O3 и др. оксидов. Применяют для изготовления электронагревателей, работающих в окислит. средах.
Из чистых фторидов, сульфидов, фосфидов, арсенидов нек-рых металлов изготовляют оптическую К.,
применяемую в ИК технике. При изготовлении К. из глины и непластичного материала последний измельчают в шаровых мельницах, а глины с добавлением воды размалывают в стругачах или распускают в смесителях; полученные суспензии дозируют и сливают в смесительные бассейны. В зависимости от способа формования суспензию обезвоживают в фильтр-прессах или распылительных устройствах. Из порошков с влажностью до 12% по массе изделия формуют одним из видов прессования; при формовании масс с влажностью 15-25% последовательно используют раскатку, выдавливание, допрессовку, формование на гончарном круге и обточку. Из суспензий с влажностью 25-45% (литейных шликеров) изделия формуют литьем в гипсовые, пористые пластмассовые и металлич. формы. При изготовлении техн. К. литейный шликер приготовляют из непластичных порошков, добавляя в тонкомолотую смесь исходного сырья термопластичные в-ва (напр., парафин, воск), олеиновую к-ту и нек-рые ПАВ; изделия формуют всеми упомянутыми способами, в т.ч. вибропрессованием. Отформованные изделия подвергают сушке (в случае применения водорастворимой связки) или выжиганию орг. связки.
Обжиг К. Сформованные изделия или предварительно спрессованные порошкообразные смеси исходных в-в подвергают обжигу - сложному процессу спекания, в результате к-рого создается материал определенного фазового состава и с заданными св-вами. Обжиг до получения прочного монолита (камневидного тела) проводят в спец. камерных, кольцевых или туннельных печах непрерывного действия. Т-ры обжига колеблются от 900 °С для строит. К. до 2000 °С для огнеупорной К. Для получения плотной К. с мелкими кристаллами используют также горячее прессование в твердых или эластичных формах (газостатич. прессование) и реакц. спекание.
Обычно изделия после обжига готовы к использованию; нек-рые виды К. дополнительно подвергают мех. обработке, металлизации, декорированию. Изделия из фарфора, фаянса и др. видов тонкой К. перед обжигом, как правило, покрывают глазурью, образующей при 1000-1400 °С стекловидный водо- и газонепроницаемый слой (см. Глазурь). Тонкостенные изделия перед глазурованием во избежание размокания в глазурной суспензии подвергают предварит. обжигу.
При изготовлении теплоизоляц. К. с высокой пористостью используют выгорающие добавки, на месте к-рых образуются поры, или керамич. волокна из алюмосиликатов, из к-рых по технологии асбестовых изделий и бумаги изготовляют пористые войлоки, шнуры, вату, ленты и т.п.
Лит.: Августиник А. И., Керамика. 2 изд.. Л., I97S; Стрелов К. К., Мамыкин П. С., Технология огнеупоров, 3 изд., М., 1978; Выдрик Г. А., Соловьева Т. В., Харитонов Ф. Я., Прозрачная керамика, М., 1980; Балкевич В. Л., Техническая керамика, 2 изд., М., 1984; Стрелов К. К., Теоретические основы производства огнеупорных материалов, М., 1985.
А. С. Власов.
1.
www.pravda.ru: На зимних каникулах московские музеи будут работать бесплатно
22.12.2011
... музей керамики и "Усадьба Кусково XVIII в.", ул. Юности, д. 2 ...
2.
www.pravda.ru: Город крестоносцев откроют в Акре
03.07.2011
... первого тысячелетия до Рождества Христова этот регион подпадает под владычество Тира. Финикийское влияние прослеживается благодаря многочисленным археологическим находкам. В частности, изделиям из керамики. В VII веке до нашей эры Акко попал под власть ассирийцев. ...
4.
www.pravda.ru: Египет закрывает музеи ради безопасности
26.08.2010
... через две недели. Это уже не первый музей Египта, закрывшийся за последние дни по той же причине. Ранее захлопнулись двери ряда выставок Каира, в том числе популярного у туристов Музея исламской керамики. ...
5.
www.pravda.ru: Римский некрополь скрывался под толщей воды
24.08.2010
... группы экспертов Мария дель Кармен Карбахо отметила, что вода разрушила ряд могил. Несмотря на это, специалисты искренне радуются открытию. Они уже обнаружили на территории акрополя осколки керамики, часть мозаики, куски мрамора и человеческие ...
6.
www.missus.ru: Красивые зубы как визитная карточка
24.11.2009
... успешен человек. На Западе сотрудник с плохими зубами вряд ли продвинется в карьере. Того же мнения и крупные российские работодатели. Мода уделяет зубам особое внимание, и ослепительно белая керамика считается плохим вкусом. О самых востребованных технологиях рассказывает «Мissus.Ru» специалист по эстетической стоматологии Леонид Сидоренко. ...
7.
www.missus.ru: Хилари Дафф исправила «лошадиную» челюсть
21.04.2009
... утверждает звездный дантист Гордон Нотт, певица несколько раз была у него на приеме и перенесла четыре операции, по две в год. А также заменила собственные зубы на керамику модного оттенка «слоновая кость». ...
8.
www.medpulse.ru: Протезирование за обеденный перерыв
04.02.2009
... России появилась инновационная стоматологическая методика, в которой используется специальная установка для эстетической реставрации зуба при помощи керамики. Это быстрый и надежный способ восстановить зуб, если он разрушен даже на 80 процентов. Новая технология позволяет сэкономить и драгоценное время и, что немаловажно, средства. ...
9.
www.medpulse.ru: Как пережить зиму и не растолстеть
29.12.2008
... зерна не удалена в процессе переработки или готовки. Цельный ячмень, гречиху, коричневый рис, просо, овес, рожь, пшеницу готовят под давлением (в скороварке), варят или пекут в посуде из керамики или жаропрочного стекла.Смотрите: Самый быстрый способ похудеть ...
10.
www.ecosever.ru: В Греции оживят древнюю реку
06.06.2008
... когда-то вытекала из горы Гимет, проходила через центр столицы Греции и впадала в реку Илиос. Сейчас сохранилась лишь часть водоёма, расположенная в районе развалин античного некрополя, недалеко от Керамик. ...
11.
www.yoki.ru: Археологи нашли в пригороде Праги древнюю усадьбу
09.02.2008
... и "сдвинуть" его с первой половины XIII в., как ранее полагали историки, на конец XI - начало XII века. Помимо глубокого колодца археологи обнаружили в ходе раскопок кости, обломки керамики, железные предметы и другие остатки древнего быта, передает Czech Walker. ...
12.
www.yoki.ru: В Египте найдены остатки древнего города
18.07.2007
... по делам древностей Египта, поселение это относится к периоду, который охватывает 2687-2191 годы до нашей эры и еще недостаточно изучен специалистами. Были найдены остатки стен, зданий, осколки керамики были найдены неподалеку от того места, где в 90-х годах прошлого века было обнаружено так называемое захоронение золотых мумий правителей и приближенных греко-римского периода. ...
13.
www.yoki.ru: Выставка, посвященная мировым религиям, проходит в Ташкенте
16.07.2007
... предметы: оссуарии (сосуд для погребения останков), керамические и бронзовые изделия». Буддизм представлен фотографией Будды с монахами и скульптурой вельможи. А из предметов - изделиями из керамики и фрагментами настенной росписи I-II веков, найденными в Сурхандарьинской области. Христианство представлено иконами с изображением Христа, Библией и разнообразной религиозной ...
14.
www.yoki.ru: Туристы вывозят из Италии священные предметы, хлеб и сыр
04.06.2007
... лежит какой-либо священный предмет из Ватикана. «Предметом» может оказаться что угодно: маленькие иконы, статуэтки, различные открытки... Кроме того многие туристы просто влюбляются в итальянскую керамику керамику. Всевозможным керамическим изделиям принадлежат 12% местного рынка сувениров. А вот изображения Колизея все менее популярны, они считаются китчем.Также Туристы ...
15.
www.yoki.ru: Миссис Кения отправится на конкурс с козой
22.02.2007
... Карм, «Миссис Индия» Шейли Лопес и другие.В Грозном их встречали как дорогих гостей. Сначала кортеж прибыл к Дому народного творчества, где проходит выставка живописи и керамики. Затем кавалькада черных джипов прибыла во Дворец молодежи, где гостьям показали зажигательную лезгинку, народные танцы и песни. Здесь же к делегации присоединился Рамзан Кадыров, рассказывает ...
