Виды фарфора в посуде (классификация, свойства, внешний вид). Все о фарфоре: из чего делают и каким он бывает

Посуда изготавливается из самых разных материалов - стекла, керамики, дерева, фаянса, фарфора и даже пластика. Наиболее востребованными считаются изделия, для производства которых был использован фарфор, фаянс и керамика. Многих интересует вопрос о том, как отличить эти материалы друг от друга, а сделать это несложно.

Фарфоровая посуда

Фаянс и фарфор - отличия материалов:

Фарфор - это керамика, которая характеризуется непроницаемостью для воздуха и воды, но в то же время имеющая незначительную толщину. Что же такое керамика? Ответ прост - это материал, который производится путем спекания глины с некоторыми минеральными добавками. Что касается самого фарфора, то его основными составляющими считаются каолин (глина), полевой шпат и т. д. Фарфоровый предмет обладает идеальным белым цветом. На поверхности фарфора невозможно увидеть поры, так как таковые отсутствуют. Это и обеспечивает прочность фарфора, делающего его идеальным сырьем для производства посуды.
Фаянс - это материал, который своими свойствами напоминает фарфор, однако фаянсовое изделие, в отличие от фарфорового, будет иметь мелкие поры. Чем отличается фарфор от фаянса? Последний поглощает определенное количество влаги (около 12%), в то время как для фарфора это свойство нехарактерно. Фаянс на 85% состоит из глины, чем и объясняется свойство материала к поглощению воды. Именно по этой причине все изделия из фаянса покрывают глазурью.

Фарфор и фаянс: виды

Прежде чем разобраться, как отличить фарфор от фаянса, следует узнать о видах этих материалов. Существуют такие виды фарфора:

Твердый: получают путем двойного отжига под воздействием температуры от 1350 до 1450 градусов, что позволяет получить сверхпрочный материал для изготовления посуды. Условно твердый фарфор делят на такие виды: хозяйственный, электротехнический, химический и художественный. Что касается групп твердого фарфора, то условно выделяют европейский (в его составе преобладает глина) и восточный (обжигают его при более щадящем температурном режиме, а сам фарфор содержит меньше каолина).
Мягкий: такой фарфор получают благодаря обжигу при температуре до 1350 градусов. Его цвет и характеристики во многом напоминают твердый фарфор, однако мягкий материал больше поддается воздействию перепадов температуры. Весь мягкий фарфор делят на европейский, французский и английский.

Что касается фаянса, то он бывает:

глиноземным;
шамотным;
известковым;
полевошпатовым.

Не секрет, что фарфор стоит дороже по сравнению с фаянсом, чем и пользуются недобросовестные продавцы изделий, изготовленных из этих материалов. Чтобы не попасться на уловки обманщиков, следует узнать, чем могут отличаться эти виды сырья для производства посуды.

Фаянсовый лебедь

Отличия

Фарфор или фаянс - как их различать:

Следует взять изделие (это может быть кружка, тарелка, статуэтка и т. д.) и обратить внимание на его ободок. Если краешек, не покрытый глазурью, имеет белый цвет, то высока вероятность того, что рассматриваемое изделие произведено из фарфора.
Затем тестируемый предмет следует рассмотреть на свету. Если он просвечивается, то это свидетельствует о том, что для его изготовления был использован фарфор. Что касается фаянса, то у него подобная характеристика отсутствует. Если проверяется объемное изделие, то следует обратить внимание на его дно. Отсутствие на нем глазури будет говорить о том, что изделие произведено из фарфора.
Следует взять изделие и слегка ударить по нему металлическим предметом. Фарфор издаст чистый и звонкий звук. Что касается фаянса, то звук, исходящий при ударе об него, будет приглушенным.
Со временем фаянс может терять свою привлекательность - на изделиях из такого материала образуются трещины. Для фарфора это явление нехарактерно.
Можно оценить вес изделия. Если оно небольшое, но достаточно тяжелое, то это будет свидетельствовать о том, что изделие произведено из фаянса.
Изделия из настоящего фарфора не покрываются краской, так как она искажает натуральный белый цвет материала. практически вся цветная и пестрая.

Посуда и предметы декора из фарфора, в отличие от фаянсовых, имеют высокую стоимость. Чтобы не ошибиться при покупке фарфоровых изделий, предпочтение стоит отдавать товарам, предлагаемым под известными брендами.

Термин «фарфор» относится к широкому диапазону керамических изделий, которые изготавливаются при высоких температурах. Их отличительными чертами являются гладкая поверхность и низкая пористость. Эти свойства фарфора широко востребованы и поныне. Сложно отыскать какую-то отрасль промышленности или народного хозяйства, где бы он ни использовался.

Наиболее распространен декоративный фарфор, а также химическая посуда, зубные коронки и электрические изоляторы. Обычно белый или грязно-белый, на «выпекание» этот чудесный материал прибывает непрезентабельным куском керамики, которая приобретет привычный нам вид только после прожарки в высокотемпературных печах.

Преимущества китайских сервизов

В этой статье мы обсудим свойства и виды фарфора. Вы поймете, отчего во всем мире этот материал пользовался такой популярностью, что для его покупки снаряжались огромные экспедиции. За красивый сервиз, который сегодня можно купить в любом магазине, тогда могли убить.

Как ни странно, но изделия китайских мастеров с нынешней керамикой - только родственники, но не прямые. Чтобы в этом убедиться, достаточно вспомнить основные свойства фарфора, вышедшего из мастерских Поднебесной. Материалы очень похожи друг на друга: как нынешний, так и древний фарфор может быть глазированным или «природным». Но простая керамика гораздо мягче. И высококачественный сервиз из нее сделать не получится.

Отчего так происходит?

Такие свойства фарфора, как прочность и термоустойчивость, - плод высоких температур, при которых ведется производство истинной китайской керамики. Она производится при температуре 2 650 градусов по Фаренгейту (1 454 градуса Цельсия). Сравните это с 2 200 градусами по Фаренгейту (1 204 градуса Цельсия) для простого фарфора. Так как второй материал имеет более низкое качество, он не используется в химической промышленности и прочих технологичных отраслях науки. Кроме того, именно китайский фарфор высшего качества прозрачен на просвет. Грубая керамика такого эффекта дать не может.

Шпионские страсти

«Твердая паста», или истинный фарфор, впервые появилась в Китае во времена (618-907 гг.). Но действительно высококачественная продукция, по своим свойствам ничем не уступающая современной, стала известна миру только во времена династии Юань (1279-1368 гг.). Ранний китайский фарфор состоял из каолина (фарфоровая глина) и пегматита - грубого типа гранита.

Он был неизвестен европейским гончарам до начала импорта китайского оборудования в период Средневековья. Европейцы попытались дублировать свойства фарфора, но не преуспели в этом деле. Поскольку проанализировать его химический состав они были не в состоянии, изделия, производимые ими, напоминали изящную, хрупкую и в то же время прочную посуду только внешне. Получалось так себе. Чтобы добыть секрет производства истинного фарфора, разворачивались настоящие шпионские войны, однако китайцы пуще жизни берегли свою тайну.

Почему этот материал был так популярен? Причина - отличные физические свойства фарфора. Он прочнее обычной керамики, обладает высокой теплопроводностью, что позволяет заваривать в чайниках из него великолепный чай. Кроме того, за счет глазури фарфор обладает крайне малой маркостью, окрашиваясь только под воздействием синтетических пигментов. Чашки из древних китайских сервизов спустя многие века сохраняют белизну.

Эрзацы

После смешивания стекла с оксидом олова, чтобы получить непрозрачный материал, европейские ремесленники попытались объединить глину и Эти альтернативы стали известными как «мягкая паста», или искусственный фарфор. Но огорчали два неприятных обстоятельства: все эти материалы оказались слишком мягкими, из них невозможно было сделать действительно тонкие, изящные изделия, да и затраты на производство были слишком велики. Словом, свойства фарфора «эрзац-типа» были очень далеки от совершенства.

Имеются сведения, что наши мастера также владели искусством производства истинного фарфора, но все секреты русской керамики были утрачены в период татаро-монгольского нашествия, когда выжигались целые города вместе со всеми их обитателями. Определенного прорыва смогли достигнуть также англичане. Они создали «костяную» разновидность материала.

Но что такое основные свойства которого обеспечили ему невероятную популярность в старой Европе?

История создания

В 1707 году два немца по имени Эренфрид Вальтер фон Чимхаус и Йохан Фридрих Боттгер открывают более «вменяемый» способ производства, при котором используется глина и мелко размолотый полевой шпат. В XVII веке английские ремесленники узнали в ходе экспериментов, что практически идентичный китайскому фарфор можно получить, если добавить к этой смеси мелко размолотые пережженные кости.

Причем впоследствии оказалось, что английский вариант позволяет изготавливать прозрачную керамику при намного более низких температурах, что значительно удешевляло производство. Кроме того, фарфор из Туманного Альбиона намного хуже бился, был значительно прочнее. Так что неудивительно, что англичане вскоре завалили своими сервизами половину Старого и почти весь Новый Свет.

Каковы свойства костяного фарфора? Во-первых, изделия из него отличаются высокой прочностью при малом весе и тонкостенности. Во-вторых, эта разновидность керамики не может использоваться в химической промышленности, так как вещества, входящие в ее состав, вступают в реакцию с кислотами и щелочами.

Сырье

Как мы уже говорили, основные компоненты этого материала крайне просты: глина, полевой шпат, минералы с содержанием кальция. До сих пор различные компании соревнуются меж собой, так как быстро было установлено, что свойства фарфора и фаянса можно кардинально изменить, добавив в его состав новые элементы. Конечно, если опыт окажется удачным.

Несмотря на то что состав глины варьируется в зависимости от места ее добычи, все равно она превращается в стекло (за счет чего достигается гладкость конечного продукта) только при чрезвычайно высоких температурах. Но это справедливо только для тех случаев, когда глины не смешаны с материалами, порог витрификации которых ниже. В отличие от стекла, глина, однако, является термостабильной, то есть сохраняет свою форму даже при сильном нагревании.

Так что материал этот действительно уникален, поскольку объединяет низкую пористость стекла с устойчивостью и относительной прочностью простой керамики. В качестве основного типа сырья во все времена использовался каолин, гидроалюмосиликат. (содержащий силикат алюминия) и кремень, тип твердого кварца, являются чрезвычайно важными компонентами любого типа фарфора. Они расплавляются во время нагревания, связывая материал в единой целое.

Кварц - «сердце» фарфора

Это залог прочности. Свойства фарфора (и его применение) во много обусловлены именно этой характеристикой: он плохо бьется (если сравнивать со стеклом), а малые расстояния между частицами обеспечивают непроницаемость материала для воздуха, воды, прочих соединений.

Кварц является «сплавом» кислорода и кремния - двух самых распространенных элементов в земной коре. У него есть три функциональных формы: непосредственно кварц (кристаллы), опал (аморфная разновидность) и песок (смешанная, грязная фракция). В общем-то, кварц с давних пор используется в ремесленном производстве. Фарфор может также содержать глинозем и стеатит, более известный как «мыльный камень».

Производственный процесс

После того как сырье будет отобрано и взвешено, оно поступает на производство. Во-первых, оно очищается и перемалывается до очень мелких фракций. После этого все компоненты смешиваются в необходимой пропорции, зависящей как от условий производства, так и от характеристик конечных изделий. Как только последние сформированы, они могут быть отправлены в печь сразу же, или же подвергаются предварительной очистке и дальнейшему нанесению слоя глазури.

Конечно, в ее роли сперва выступает размолотое стекло. И только после этого будущие вазы, чашки, унитазы и зубные коронки отправляются в жерло печи. А сейчас рассмотрим каждый этап в отдельности. Как-никак, от их успешности зависят свойства фарфора и его применение!

Размельчение сырья

Пожалуй, это одна из наиболее важных операций, так как от тщательности ее проведения зависит качество конечного изделия. Размельчение производится при помощи огромных механических барабанных дробилок. На втором проходе размер частиц доводится до 0,25 см. Чтобы превратить исходное сырье в мелкую пыль, используют особые, шаровые дробилки. Это огромные стальные цилиндры, заполненные металлическими шариками. Когда вся конструкция вращается, частицы сырья превращаются в однородную массу крайне мелкого помола.

Очистка и смешивание

Смесь пропускается через тонкие фильтры, а затем подается на специальный «конвейер», представляющий собой наклонно расположенные стальные листы. Они вибрируют, в результате чего сырье не только автоматически перемешивается, но и сортируется, так как наиболее крупные частицы выталкиваются наверх. Если требуется подача смоченного материала, то на линии в автоматическом порядке распыляется вода.

Иногда используются фильтры с мощными магнитами, так как последние позволяют удалить мельчайшие примеси железа. Последнее, если попадет в готовую продукцию, сообщит ему нежелательный красный оттенок. После этого готовые изделия отправляют в печь, где идет обжиг при уже указанных нами температурах.

От каких условий производства могут зависеть свойства продукции?

Следует отметить, что во время окончательного обжига происходит множество процессов, от которых напрямую зависят свойства Во-первых, сжигаются все углеродные органические примеси, выпариваются излишки воды, из толщи будущего изделия выходят различные газообразные фракции. Если при этом температура не будет доведена до 1100 градусов по шкале Цельсия, то кремний и прочие компоненты глазури не смогут расплавиться, а значит, не сформируют на поверхности керамики гладкого и химически нейтрального слоя.

Кроме того, эти соединения необходимы для сокращения расстояния между частицами материалов, для более надежного соединения их друг с другом. После того как желаемая плотность достигнута, изделие охлаждается, в результате чего глазурь «стягивается», становится гладкой и особо прочной.

Итоги

Так зачем же мы все это описывали? Все дело в том, что свойства этого материала теснейшим образом зависят от особенностей и условий его изготовления. Например, прочность зависит от процента содержания в массе полевого шпата, да и количество пор в фарфоре тем меньше, чем шпата больше. По мере растворения в стекле кварца и остатка, полученного от разложения глинистого вещества, скелет фарфорового материала становится слабее, и деформации возрастают. В зависимости от тонкости помола кварца, состава массы, температуры и продолжительности обжига, в состав стекловидной фазы входит от 15 до 40 % всего введенного в массу кварца. Чем его больше, тем фарфор тоньше и «воздушнее».

Свойства как диэлектриков характеризуются в основном сопротивлением прохождению электрического тока в материале и на поверхности изолятора. Различают удельное объемное и удельное поверхностное сопротивление фарфора.

Помимо этого, огромное практическое значение имеют химические свойства фарфора. Точнее, их отсутствие. Глазированная керамика с добавлением большого количества полевого шпата и кварца является химически нейтральной. Думаете, отчего ступки фармацевтов и химиков сделаны именно из этого материала? Он намного прочнее стекла, но при этом не вступает в реакцию.

Современное положение дел

Сегодня керамика (и фарфор в частности) переживает второе рождение. Оказалось, что эти материалы могут быть использованы в производстве различных типов микроэлектроники. Важность этого для современной цивилизации объяснять не нужно. Также ученые выяснили, что при добавлении определенных присадок прочность фарфора возрастает в геометрической прогрессии. В настоящее время ведутся даже перспективные исследования в области создания на его основе новых типов брони. Так что не унитазами едиными!

Наконец, все большее значение этот материал приобретает в медицине. Различные протезы и великолепные зубные коронки - на них спрос возрастает с каждым годом. Так что еще очень долго будет оставаться актуальным.

Различают художественно-декоративные, хозяйственно-бытовые, санитарно-строит. и техн. фарфоровые изделия.

Ф арфор характеризуется относительно высокой плотн. (2,4-2,5 г/см 3), сравнительно высокой ( 350-700 МПа, 60-140 МПа, 15-60 МПа), отсутствием открытых пор, газо- и водонепроницаемостью, термич. стойкостью, хорошими электроизоляц. св-вами. Температурный коэф. линейного расширения (3,8-6,7)·10 -6 К -1 ; уд. 0,2-0,3 Дж/(кг·К); коэф. 2,5-4,5 Вт/(м·К); уд. объемное электрич. сопротивление 10 12 -10 13 Ом·см; электрич. при частоте 50 Гц более 30 кВ/мм, e 5,5-7,0. Состоит из стекловидной (55-80%) и кристаллич. фаз (муллит, кристобалит); в тонком слое (2,0-2,5 мм) просвечивает, при ударе издает звонкий, долго не затухающий звук.

Сырьем для произ-ва фарфора служат беложгущиеся пластичные , пегматит, дробленый фарфор; для нек-рых видов фарфора, кроме того,- , циркон, костяная зола.

По составу сырья и связанному с ним режимом различают т. наз. твердый и мягкий фарфор, каждый из к-рых, в свою очередь, подразделяется по назначению и св-вам. В твердом фарфоре содержание глинистого компонента, и составляет соотв. 34-65, 12-40 и 16-30% (хозяйственный фарфор), 45-50, 22-27 и 9-20% (санитарно-техн.), 60-68, 10-15 и 17-30% (жаростойкий), 34-40, 33-40 и 20-26% (электротехн., кварцевый), 40-45, 8-10 и 10-22% (электротехн., высокоглиноземистый, к-рый содержит также 25-40% ).

Мягкий фарфор разделяют на хозяйственный и художествен-но-декоративный. Содержит (за исключением т. наз. костяного фарфора) до 50% глинистого компонента, 10-45% , 30-55% ; состав костяного фарфора: 45% костяной золы, 32% глинистого компонента, 15% , 8% . Наличие последнего способствует улучшению декоративных св-в фарфора, напр, просвечиваемости, и смягчению режимов термич. обработки.

Произ-во фарфора состоит из предварит, подготовки сырья, приготовления формовочных масс, формования полуфабриката, глазурования, художеств, росписи. На первом этапе сырье тонко измельчают в условиях, предотвращающих его загрязнение соед. Fe. Формовочные массы в зависимости от м. б. порошкообразными, тестообразными или жидкотекучими. Формование осуществляют полусухим или влажным прессованием, лепкой руками или на гончарном круге, с помощью шаблонов, раскаткой вращающимися роликами, выдавливанием через мундштук, литьем в гипсовые формы под или без него с послед, и . Пов-сть фарфора обычно покрывают белой или цветной , создающей гладкую блестящую пов-сть и повышающую мех. . Не покрытый фарфор наз. бисквитным, или бисквитом.

Массивные изделия санитарно-строит. и электротехн. назначения покрывают тугоплавкими глазурными составами и подвергают однократному в пламенных туннельного типа при 1320-1400 0 C. Художественный и хозяйственный фарфор украшают под- или надглазурными росписями, к-рые наносят на пов-сть изделий методами живописи, аэрографии, шелкографии, декалькомании и др. Для ручной росписи используют спец. керамич. , содержащие, как правило, неорг. , флюсы (напр., легкоплавкое стекло) и разбавители (напр.,