Сторінка
4
Скло півночі, скло півдня… Рідке мило, різноманітне оптичне скло, скляні цеглини, волокна, тканини… Скло, яке не боїться жару… І все це – досягнення останніх десятиліть. Але сьогодні ми ще не дізналися про скло до кінця. Можливо, воно приховує в собі такі властивості, про які зараз ніхто і не підозрює.
Бурхливий розвиток науково-технічного прогресу потребує використання у різних виробництвах все більш високих температур, швидкостей, тисків, хімічно агресивних речовин і середовищ тощо. Витримати такі умови може тільки досить небагато матеріалів, і серед них на першому місці – кераміка.
Кераміка має широкі можливості для використання її в різних галузях народного господарства. Це глиняна цегла, фарфоровий і фаянсовий посуд, майоліка, гончарні вироби, вогнетриви для доменних мартенівських печей, печей для випалювання цементу, коксування вугілля, варіння скла, ізолятори ліній передач, сопла ракетних і турбіни реактивних двигунів, сегнетоелектрики, напівпровідники, облицювальні плитки, прикраси, черепиця, дренажні та кислотостійкі труби, хімічні куператори тощо. Слід зазначити, що тільки основних різновидностей кераміки сьогодні налічується кілька десятків і кількість їх усе збільшується. Основа кераміки – звичайна глина, яка є одним з представників великої групи природних сполук кремнію з киснем і деякими іншими хімічними елементами. Процес виготовлення глиняної кераміки, від вибору сировини до випалювання виробів, ґрунтується на вмілому використанні тих чи інших властивостей різних глин.
Слід зазначити, що глина не така вже проста речовина, як здається на перший погляд. Щоб виготовити керамічні вироби, треба добре знати її фізично-хімічні властивості, процеси, що відбуваються під час формування глиняної маси та умови випалювання тощо. Неабиякої уваги вимагає вибір тривалості сушіння і швидкості випалювання кераміки, оскільки при цьому для керамічних виробів характерна так звана усадка (спікання) – зменшення їх розмірів порівняно з розмірами заготовок на 15-30%. Щоб зменшити усадку, застосовують двократне випалювання, коли вихідним матеріалом для виробів є попередньо випалена глина (порошок).
Ніде і ніколи не будували і не будують так багато житла, промислових і сільськогосподарських споруд, як у нашій країні. Та нічого не можна побудувати без будівельної кераміки: цегли, блоків, черепиці, плиток для підлоги і облицювальних плиток, керамічних труб, штучних пористих наповнювачів для бетону, конструкційних деталей і т. д.
Однією з важливих основ нашої індустрії, є керамічні вогнетриви, оскільки без них неможливо виплавити чавун, сталь та інші метали, будувати теплові електростанції та печі для випалювання самих керамічних виробів, здійснювати багато важливих хімічних реакцій.
Вогнетриви мають бути інертними щодо дії розплавлених металів, шлаків, скла, хімічних речовин. Іноді вони повинні добре проводити тепло, а в інших випадках, навпаки, добре утримувати його, запобігати втраті теплової енергії. Вони мають бути термостійкими і достатньо міцними при високих температурах. Ніякі інші матеріали не можуть замінити вогнетривку кераміку, яку головним чином також виготовляють з глини, що складається переважно зі сполук оксиду кремнію (IV) й оксиду алюмінію. Вогнетривкість глини визначається в основному співвідношенням кількості цих двох компонентів. Щоб підвищити вогнетривкість, до глини добавляють глинозем. Так виготовляють високо-глиноземисті вогнетриви. Усе більшого значення набувають магнезитові, форстеритові, корундові, цирконієві та інші вогнетриви, з яких можна виготовляти навіть «хімічну сорочку» для вогняного потоку.
Новий розквіт, другу молодість знаменує собою технічна кераміка, без якої неможливі електроніка, ракетна техніка, атомна енергетика, квантова оптика, техніка високих температур і тисків. Від кераміки до техніки і від техніки до кераміки – такий шлях сьогоднішнього розвитку науково-технічного прогресу в галузі силікатних матеріалів. Це стало можливим завдяки застосуванню найновіших досягнень з фізики і хімії твердого тіла. Останнім часом з’явилися дивовижні керамічні матеріали з чистих оксидів урану, ітрію, тирану, рідкісноземельних та інших елементів. Слідом за ними було створено ферити, сегнетоелектрики, напівпровідники – суміш різних оксидів у певних співвідношеннях, перетворених у вироби за керамічною технологією.
Усе частіше й частіше з’являються керамічні матеріали, які складаються не з оксидів і їх сполук, а з карбідів, нітритів, сицілидів, берилідів, сульфідів, фтори дів деяких елементів. Є навіть графітова кераміка. За багатьма своїми властивостями – вогнетривкістю, твердістю, хімічною стійкістю, міцністю тощо – ці речовини досить близькі до оксидів, проте різняться за характером хімічних зв’язків і будовою кристалічної решітки. Для них характерний металічний і ковалентний зв’язки; вони добре проводять струм, при температурах, близьких до абсолютного нуля, переходять у надпровідниковий стан.
Кераміку можна виробляти не тільки спіканням, а й плавленням. Для деяких потреб її поєднують з іншими матеріалами, наприклад металами. Отже, пройшовши через багато тисячоліть, кераміка не тільки не втратила свого значення, а навпаки, переживає свою другу молодість, мистецтво кераміки перетворюється зараз у науку. З кожним роком з’являються нові, досконаліші види кераміки, зростає її значення в народному господарстві. Одним з видів кераміки є фарфор. Мабуть, мало хто не знає, що з нього виготовляють чайний і столовий посуд; різноманітні вази, статуетки, архітектурні прикраси тощо. Цей вид кераміки став настільки масовий і загальнодоступний, що навіть важко повірити, як дорого колись коштували вироби з фарфору. Така кераміка дуже практична і красива, поки що вона не має конкурентів.
Завантажити реферат