Керамическая глазурь

редактировать

Составной корпус, окрашенная и глазированная бутылка. Иран, 16 век (Метрополитен-музей ) Деталь капающей рисовой соломы глазурь (вверху), Япония, 1852 г.

Керамическая глазурь представляет собой непроницаемый слой или покрытие из стекловидного вещества, которое было сплавлено с керамическим телом посредством обжига. Глазурь может использоваться для окрашивания, украшения или водонепроницаемости изделия. Глазурная штукатурка глиняная посуда сосуды, подходящие для хранения жидкостей, герметизирующие присущую пористость неглазурованной бисквитной глиняной посуде. Это также делает поверхность более жесткой. Глазурь также используется на керамике и фарфор. Помимо своей функциональности, глазури могут формировать различную отделку поверхности, в том числе степень глянцевой или матовой отделки и цвета. Глазури также могут улучшать основной рисунок или текстуру либо без изменений, либо с надписями, резьбой или

Большая часть керамики, произведенная в последние столетия, была покрыта глазурью, за исключением изделий из неглазурованного бисквитного фарфора, терракоты или некоторых других видов. Ti les почти всегда застеклены на поверхности, а современная архитектурная терракота очень часто застеклена. Также распространен глазурованный кирпич. Домашняя сантехника неизменно глазурована, как и многие изделия из керамики, используемые в промышленности, например керамические изоляторы для воздушных линий электропередач.

Наиболее важные группы традиционных глазурей, каждая из которых названа в честь своего основного керамического флюсования агент, это:

модерн. технология материалов изобрела новые стекловидные глазури, которые не попадают в эти традиционные категории.

Содержание
  • 1 Состав
  • 2 Процесс
  • 3 Цвет и отделка
  • 4 История
  • 5 Воздействие на окружающую среду
    • 5.1 Химический состав оксидов металлов
      • 5.1.1 Оксид свинца (II)
      • 5.1.2 Карбонат бария и карбонат стронция
      • 5.1.3 Оксид хрома (III)
    • 5.2 Профилактика
  • 6 Галерея
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки
  • 9 Библиография
Состав

Глазури должны включать керамический флюс, который действует, способствуя частичному разжижению глиняных тел и других материалов глазури. Флюсы понижают высокую температуру плавления стеклообразователей диоксида кремния, а иногда и триоксида бора. Эти стеклообразователи могут входить в состав глазурных материалов или вытягиваться из глины.

Сырье для керамической глазури обычно включает кремнезем, который будет основным стеклообразователем. Различные оксиды металлов, такие как натрий, калий и кальций, действуют как флюс и, следовательно, понижают температуру плавления. Глинозем, часто получаемый из глины, придает жесткость расплавленной глазури, предотвращая ее стекание с изделия. Красители, такие как оксид железа, карбонат меди или карбонат кобальта, и иногда глушители, такие как оксид олова или оксид циркония., используются для изменения внешнего вида обожженной глазури.

Обработка
плитки Изника в Библиотеке Эндерон, Дворец Топкапы, Стамбул

Глазурь можно наносить методом сухого напыления. сухая смесь на поверхности глиняного тела или путем добавления соли или соды в печь при высоких температурах для создания атмосферы, богатой парами натрия, которые взаимодействуют с оксидами алюминия и кремнезема в теле, образуя и осаждая стекло, производя то, что известная как глиняная посуда. Чаще всего глазури в водной суспензии различных порошкообразных минералов и оксидов металлов наносят путем окунания кусочков непосредственно в глазурь. Другие методы включают нанесение глазури на изделие, распыление на изделие с помощью аэрографа или аналогичного инструмента либо нанесение непосредственно кистью или другим инструментом.

Для предотвращения прилипания глазурованного изделия к печи во время обжига либо небольшая часть изделия остается неглазурованной, либо поддерживается небольшими огнеупорными опорами, такими как печь. шпоры и ходули, которые удаляются и выбрасываются после стрельбы. На готовой посуде иногда видны небольшие следы от этих шпор.

Цвет и украшение

Подглазурное украшение наносится перед глазурью, обычно на необожженную керамику («сырую» или «зеленую посуду»), но иногда на «печенье », обожженную (первичный обжиг некоторых изделий перед глазированием и повторным обжигом). Поверх украшения наносится влажная глазурь, обычно прозрачная. Пигмент сливается с глазурью и оказывается под слоем прозрачной глазури; обычно использованный материал корпуса загорается до белесого цвета. Самый известный вид подглазурного декора - бело-голубой фарфор, сначала произведенный в Китае, а затем скопированный в других странах. Яркий синий цвет использует кобальт в качестве оксида кобальта или карбоната кобальта. Однако многие из подражательных типов, такие как фаянсовая посуда, имеют коричневатые глиняные корпуса, которые покрыты белой оловянной глазурью и украшены либо глянцевым, либо надглазурным орнаментом. С изобретением англичанами кремовой посуды и другой белой глиняной посуды в XVIII веке подглазурное украшение стало широко использоваться на фаянсе и фарфоре.

Санцай цветные свинцовые глазури в гробнице хранителя династии Тан. Китайский селадон святилище; цветная глазурь, фигура оставлена ​​неглазурованной. Династия Мин, 1300-1400 гг.

Надглазурное украшение наносится поверх обожженного слоя глазури и обычно использует цвета «эмали», в основном стекла, которые требуют второго обжига при относительно низкой температуре для их плавления. с глазурью. Поскольку его обжигают только при относительно низкой температуре, в исторические периоды можно было использовать более широкий спектр пигментов. Краски надглазурные - это низкотемпературные глазури, которые придают керамике более декоративный, стеклянный вид. Сначала обжигается изделие, этот начальный обжиг называется обжигом блесток, затем наносится надглазурное украшение и обжигается снова. Когда изделие обожжено и выходит из печи, его текстура становится более гладкой благодаря глазури.

Другими методами являются, во-первых, глазурь, когда краски наносятся на глазурь перед обжигом, а затем включаются в слой глазури во время обжига. Это хорошо работает с глазурованной керамикой, такой как майолика, но диапазон цветов был ограничен теми, которые могли выдерживать глянцевый обжиг, например, с подглазурой. Цветные глазури, в которых пигменты смешиваются с жидкой глазурью перед ее нанесением на керамику, в основном используются для придания единого цвета целому изделию, как и в большинстве селадонов, но также могут использоваться для создавать рисунки в контрастных цветах, как в китайских санцай («трехцветных») изделиях, или даже рисовать сцены.

Многие исторические стили, например, японский Имари, китайский доуцай и вуцай, сочетают в себе разные типы украшения. В таких случаях за первым обжигом корпуса, любого подглазурного декора и глазури обычно следует второй обжиг после нанесения надглазурных эмалей.

История

Исторически остекление керамики развивалось довольно медленно, так как требовалось открытие соответствующих материалов, а также требовалась технология обжига, способная надежно достигать необходимых температур. Впервые глазурь появилась на каменных материалах в 4-м тысячелетии до нашей эры, и древнеегипетский фаянс (фаянсовая посуда, а не на основе глины) был самостеклянным, так как материал естественным образом образовывал глазурь. корочка при обжиге. Глазирование истинной керамики последовало за изобретением стекла около 1500 г. до н.э., на Ближнем Востоке и в Египте с использованием щелочной глазури, включая глазурь из ясеня, а в Китае - с использованием молотого полевого шпата. Примерно к 100 г. до н.э. свинцовое остекление было широко распространено в Старом Свете.

Глазурованный кирпич восходит к Эламитскому Храму в Чога Занбил, датируемому XIII веком до н.э. Железная пагода, построенная в 1049 году в Кайфэн, Китай, из глазурованных кирпичей, является известным более поздним примером.

Свинцовая глазурованная керамика Вероятно, был изготовлен в Китае в период Сражающихся царств (475 - 221 г. до н.э.), а его производство увеличилось во время династии Хань. Высокотемпературный глазурованный керамогранит протоселадон изготавливался раньше, чем глазурованный фаянс, со времен династии Шан (1600 - 1046 гг. До н.э.).

В период Кофуна в Японии Сью изделия декорировали зеленоватой натуральной ясеневой глазурью. С 552 по 794 год нашей эры появились глазури разного цвета. Трехцветная глазурь династии Тан часто использовалась в течение определенного периода, но постепенно отказалась от нее; точные цвета и состав глазурей не восстановлены. Однако глазурь из натурального ясеня широко использовалась по всей стране.

В 13 веке цветочные орнаменты окрашивались красной, синей, зеленой, желтой и черной надглазурой. Глазури стали очень популярны из-за особого вида, который они придают керамике.

С восьмого века использование глазурованной керамики было распространено в исламском искусстве и исламской керамике, обычно в виде сложной керамики. Глянцевое покрытие было одной из первых новых технологий, разработанных исламскими гончарами. Первые исламские непрозрачные глазури можно найти в виде посуды, окрашенной в синий цвет, в Басре, датируемой примерно 8 веком. Еще одним значительным вкладом стала разработка керамической посуды, происходящей из Ирака 9 века. Другие центры инновационной керамической керамики в исламском мире включали Фустат (с 975 по 1075 год), Дамаск (с 1100 по 1600 год) и Тебриз (с 1470 по 1550 год).

Воздействие на окружающую среду

По состоянию на 2012 год в США было зарегистрировано более 650 предприятий по производству керамики, и, вероятно, намного больше в развитых и развивающихся странах. Напольная плитка, настенная плитка, сантехника, аксессуары для ванных комнат, кухонная утварь и посуда - все это потенциально доступные для потребителей керамические продукты. Тяжелые металлы - это плотные металлы, используемые в глазури для получения определенного цвета или текстуры. Компоненты глазури с большей вероятностью выщелачиваются в окружающую среду, когда непереработанные керамические изделия подвергаются воздействию теплой или кислой воды. Выщелачивание тяжелых металлов происходит при неправильном глазуровании или повреждении керамических изделий. Свинец и хром - два тяжелых металла, обычно используемых в керамической глазури, которые тщательно контролируются государственными органами из-за их токсичности и способности к биоаккумуляции.

Химия оксидов металлов

Металлы, используемые в керамической глазури, обычно в виде оксидов металлов.

Оксид свинца (II)

Производители керамики в основном используют оксид свинца (II) (PbO) в качестве флюса из-за его низкой температуры плавления, широкого диапазона обжига, низкой поверхности напряжение, высокий показатель преломления и устойчивость к расстеклованию. Свинец, используемый при производстве коммерческих глазурей, молекулярно связан с диоксидом кремния в соотношении 1: 1 или включен в форму фритты для обеспечения стабилизации и снижения риска выщелачивания.

В загрязненной среде диоксид азота реагирует с водой (H. 2O) с образованием азотистой кислоты (HNO. 2) и азотной кислоты. (HNO. 3).

H. 2O + 2NO. 2→ HNO. 2+ HNO. 3

Растворимый Нитрат свинца (II) (Pb (NO. 3). 2) образуется, когда свинец (II) оксид (PbO) свинцовых глазурей подвергается воздействию азотной кислоты (HNO. 3)

PbO + 2HNO. 3→ Pb (NO. 3). 2+ H. 2O

), поскольку воздействие свинца тесно связано с проблем со здоровьем, вместе именуемых отравлением свинцом, утилизация свинцового стекла (в основном в виде выброшенных ЭЛТ-дисплеев) и глазурованной свинцом керамики регулируется токсичными отходами.

Карбонат бария и карбонат стронция

Карбонат бария (BaCO 3) используется для создания уникального цвета глазури, известного как синий барий. Однако этический характер использования бария карбонат для глазури на поверхностях, контактирующих с пищевыми продуктами, подвергается сомнению. Отравление барием при проглатывании может привести к судорогам, параличу, пищеварительному дискомфорту и смерти. Он также в некоторой степени растворим в кислоте и может загрязнять воду и почву в течение длительного времени. Эти опасения привели к попыткам заменить карбонат стронция (SrCO 3) в глазури, для которых требуется карбонат бария. В отличие от карбоната бария, карбонат стронция не считается угрозой безопасности NIH. Эксперименты по замещению стронция обычно успешны в глазури глянцевого типа, хотя есть некоторые эффекты и цвета, получаемые в глазури матового типа, которые могут быть получены только с использованием бария.

Для снижения вероятности выщелачивания карбонат бария используется в виде фритты и связан с кремнеземом в соотношении 1: 1. Также не рекомендуется использовать бариевую глазурь для поверхностей, контактирующих с пищевыми продуктами, или для наружных предметов.

Оксид хрома (III)

Оксид хрома (III) (Cr. 2O. 3) используется в качестве красителя в керамической глазури. Оксид хрома (III) может вступать в реакцию с оксидом кальция (CaO) и атмосферным кислородом при температурах, достигаемых в печи, с образованием хромата кальция (CaCrO. 4). Реакция окисления изменяет хром с его степени окисления +3 на степень окисления +6. Хром (VI) очень растворим и наиболее подвижен из всех других стабильных форм хрома.

Cr. 2O. 3+ 2CaO + ⁄ 2O. 2→ CaCrO. 4

Хром может попадать в водные системы через промышленные стоки. Хром (VI) может попадать в окружающую среду напрямую, или окислители, присутствующие в почвах, могут реагировать с хромом (III) с образованием хрома (VI). Растения имеют пониженное количество хлорофилла при выращивании в присутствии хрома (VI).

Оксид урана (IV) (U O 2)

Керамические глазури на основе урана становятся темно-зелеными или черными при обжиге в восстановительном режиме или при обжиге UO 2 используется; чаще его используют при окислении для получения ярко-желтой, оранжевой и красной глазури. Урановые глазури использовались в 1920-х и 1930-х годах для изготовления урановой плитки, часов, часов и циферблатов самолетов.

Уран диоксид получают восстановлением триоксида урана с помощью водорода.

UO3+ H 2 → UO 2 + H 2 O при 700 ° C (973 K)

Предотвращение

Окисление хрома во время производственных процессов можно уменьшить путем введения соединений, которые связываются с кальцием. Керамическая промышленность неохотно использует заменители свинца, поскольку этилированные глазури придают изделиям блестящий блеск и гладкую поверхность. Агентство по охране окружающей среды США экспериментировало с двойной глазурью, бариевой альтернативой свинцу, но им не удалось достичь того же оптического эффекта, что и свинцовые глазури.

Галерея
См. Также
Ссылки
Библиография
На Викискладе есть материалы, связанные с керамическим остеклением.
Последняя правка сделана 2021-05-14 03:18:34
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте