Кремний и силиконы. Интересные области применения кремнийорганических полимеров, страница 2

3.  Силикаты со слоистой кристаллической структурой.

О КЕРАМИКЕ

Пока костер древнего человека был обложен кольцом небольших камней, раскаленные угли выкатывались из него и гасли. Тогда человек оградил костер большими валунами, но угли стали выкатываться из отверстий между ними. И он научился предотвращать это с помощью вязкого ила из озера (теперь мы называем его глиной). Глиной он заделывал щели, скрепляя камни. И тогда обнаружилось следующее: огонь, месяцами пылавший внутри каменного кольца, раскалял глину и превращал её в прочный, похожий на камень материал. Огонь превращал проницаемую для воды лёгкую породу в твёрдую массу, которая в воде не размягчалась. Потомки человека каменного века проявили большую изобретательность: стали изготавливать неглубокие чашки из глины, сушить их на солнце, обжигать в огне до красного каления в течение нескольких часов и медленно охлаждать в золе. Результат – первая керамика! Рождение новой технологии, гончарного ремесла.

О СОВРЕМЕННЫХ СИЛИКАТАХ

Сечас керамика настолько обширная область. Перечислим лишь некоторые виды современной керамики.

Кирпич и черепицу получают в настоящее время на автоматизированном борудовании и обжигают а печах непрерывного действия: заготовки изделий по рельсам непрерывно поступают на сушку, обжиг и охлаждение.

Фарфор – самая благородная разновидность керамики, для получения которой необходимы сверхчистые специальные материалы. Технология фарфора была разработана в Китае много сотен лет назад. Фарфор – глубоко остелованный керамический материал, в котором чрезвычайно мелкие частицы белого алюмосиликата связаны общей матрицей натриево-кальциевого силикатного стекла. И фарфоровые изделия, и фарфоровую посуду обычно глазуруют и украшают по технологии, о которой необходимо сказать несколько слов.

Качество фафора зависит от выбора и очистки материалов. Чтобы добиться необходимой белизны, нужно исключить примеси железа. Исходными веществами для получения фарфора служат чистая белая глина (коалин), кварцевый песок и полевой шпат. Сырую глину смешивают с водой, чтобы получить суспензию, которую затем декантируют, отделяя осевшие осколки горной породы, и сливают в шаровую мельницу, где происходит процесс измельчения. Два других компонента загружают в шаровые мельницы либо отдельно, либо вместе с глиной. Шаровая мельница представляет собой фарфоровый цилиндр, заполненный на 1/3 большими шариками из чистого кварцита. Когда цилиндр почти полностью заполнен глиняной суспензией, его закрывают фарфоровой крышкой, а затем вращают в горизонтальной плоскости на вальцах, чтобы размолоть частицы глины до требуемой тонкости помола. При вращении шарики кварцита поднимаются и опускаются сквозь суспензию, трутся друг о друга, о фарфоровые стенки, измельчая твердые частицы глины. При производстве фарфора нельзя использовать железное или стальное оборудование.

При изготовлении чашек и блюдец сухую гипсовую форму заполняют жирной суспензией, называемой шликером, и почти сразу же опорожняют. За короткий промежуток времени гипс поглощает воду из шликера, и на стенках формы остаётся слой необходимой толщины. По мере высыхания формы глиняный слой даёт усадку, что облегчает удаление хрупкого изделия.

Сухие изделия укладывают в большие котейнеры из обожженной глины, которые служат ёмкостями для обжига керамических изделий в печах периодического действия. В печи медленно повышают температуру до 12500С и потдерживают ее 24 – 30 часов, а затем медленно охлаждают загрузку в течение трех дней. Получившаяся “керамика бисквитного обжига” – пористый продукт тускло-белого цвета, однако достаточно прочный для глазурирования и декорирования.

Глазурь – это суспензия извести, полевого шпата и коалина, её наносят путем погружения в нее изделия или напылением. Высушенные изделия повторно обжигают при температуре около 11750С в течение 30 часов и охлаждают 3 дня.

Традиционное оконное и бутылочное стекло, которое изготавливают и используют (по крайней мере, для бутылок) со времен Древнего Египта, представляет собой прозрачный застывший расплав смеси силикатов натрия, калия и кальция.

КРЕМНИЙ: ЭЛЕМЕНТ