Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
PAGE 2
Разновидности керамических изделий
Оставляя в стороне красоту формы, изделия, изготовляемые в наше время, различаются между собою не столько степенью отделки, сколько, прежде всего, составом массы, из которой выделываются, и родом глазури, которою поливаются. Все изделия керамики в этом отношении разделяются на 2 группы: плотные и пористые.
Плотными называются такие, которые от действия высокой температуры при обжиге сплавились или слились в однородную твердую массу; в изломе они более или менее имеют вид стекла, полупрозрачны, не впитывают в себя воды и при ударе о сталь дают искры. Типом их служит фарфор.
Пористые, напротив, имеют всю массу, из которой сделаны, неплотную, в изломе пористую; легко ломаются; пропускают сквозь свою массу воду, если полива удалена, и своим изломом пристают к языку. Типом их служит фаянс. Между теми и другими есть переходы. Те и другие бывают покрыты поливою или её не имеют. Обыкновенный кирпич есть пористое изделие без поливы и низшего качества по роду материала.
К плотным керамическим изделиям принадлежат:
1) фарфор твердый, масса которого почти сплавлена, мелкозернистая, полупрозрачная, упруго-звонкая, однородная, твердая, не поддающаяся действию ножа, в изломе раковистая, удельный вес 2,07-2,49. Он содержит каолин, или фарфор. глину, и сверх того — полевой шпат, мел и кварц. Полива состоит из того же полевого шпата с гипсом, как и самая масса; окислы олова и свинца никогда не вводятся в состав фарфоровой глазури. Фарфор подвергается двойному обжигу: слабому до покрытия поливою и очень сильному после покрытия поливою.
2) Фарфор мягкий легче плавится, чем твердый; французский содержит массу почти стекловатую, с прозрачною свинцовою глазурью; масса английского состоит из каолина, кремнезема, гипса и костяного пепла. Полива состоит из мела, кремнезема, буры и окиси свинца, легче плавится чем сама фарфоровая масса, а потому первый обжиг, наоборот, должен быть более сильный, чем вторичный.
3) Бисквит, то есть фарфор твердый, неглазурованный; масса такая же, как в фарфоре.
4) Париян имеет состав массы, похожий на английский, трудноплавкий, желтоватого цвета, без глазури.
5) Kappapa — средний между парияном и каменными изделиями, слабопрозрачный, белого цвета.
6) Каменные изделия состоят из плотной мелкозернистой массы, белой или окрашенной, издающей звук и по краям излома просвечивающей; они бывают ординарные и нежные (Веджвуд). Масса ординарных изделий состоит из окрашенной огнеупорной глины, песка и шамотной массы; иногда бывает без глазури; обыкновенно покрыта очень тонким слоем, образующемся от осаждения брошенной во время обжига поваренной соли. Масса нежных изделий состоит из огнеупорной глины, кварца и гипса, иногда подкрашенная и покрытая свинцовою или борною поливою.
К пористым керамическим изделиям относятся:
1) Фаянс нежный — смесь огнеупорной глины с кремнеземом; покрывается прозрачною поливою, имеет основную массу непрозрачную, незвонкую.
2) Фаянс обыкновенный, называемый иногда майоликою, имеет массу красновато-жёлтую; после обжига глины с добавлением глинистого мергеля покрывается непрозрачною оловянною поливою.
3) Терракота, или обожженная искусственная каменная масса, состоящая из очищенной глины и обращенного в порошок гончарного боя, без глазури. Употребляется для выделки ваз, архитектурных украшений, половых лещадок и пр.
4) Изделия гончарные обыкновенные, коих масса состоит из глины и глинистого мергеля с непрозрачною свинцовою глазурью.
5) Изделия из обыкновенной и огнепостоянной глины: всякий кирпич, черепица, дренажные трубы, лещадки и пр.
Материалы Гончарного производства
Не входя в описание производства кирпича, фарфора и фаянса по отношению к обычным глиняно-гончарным изделиям, заметим, что их выделка состоит из следующих работ: составления глиняной массы, её формования, просушки, обжигания и покрытия поливою, или глазурью.
Основным материалом для выделки всяких Г. изделий служит глина. Для работ этого рода избирают по возможности чистую «горшечную» глину, обладающую должною вязкостью и таким сопротивлением жару, который отвечает назначению изделий. Хотя глина и обладает высокою степенью пластичности, тем не менее, одна не может быть употребляема на выделку Г. изделий, так как вследствие быстрого и неравномерного сжатия при обжигании изделия из неё трескаются и теряют свою форму. Недостаток этот уничтожается примесью разного рода веществ, которые уменьшают степень сжимания массы от действия огня. Вещества эти различны; так, для самых простых изделий употребляется песок, зола, древесные опилки; для лучшего рода продуктов — шамот, то есть порошок от измельченных гончарных изделий или слабо обожженной заранее глины. Хотя приготовленная из таких веществ масса очень удобна для выделки, сушки и обжига, но так как она после обжига остается пористой и с трудом принимает глазурь, то для уничтожения сего недостатка прибавляют к массе какое-либо вещество, делающее состав легкоплавким и твердым, не принимающим воду и хорошо покрываемым глазурью. Глина, употребляемая для выделки обыкновенных Г. изделий, очень часто заключает в своем составе окислы железа, известь, щелочи, гипс и т. п. подмеси, которые, смотря по содержанию, могут быть иногда даже полезны для спекаемости массы и прочности изделий; но неизбежно необходимо, чтобы смесь была однородна и не содержала крупных зерен и частиц. Такая чистая глина редко встречается в природе, и для того, чтобы могла быть употреблена в дело, её надо первоначально очистить и тогда уже смешать с другими веществами.
Для выделки обыкновенных Г. изделий добытая соответственных качеств глина оставляется на один или лучше на 2 года на воздухе или в воде и тогда только может быть употреблена в дело, для чего первоначально мнется в деревянных ящиках, а на фабриках — особыми машинами, при чём очищается от находящихся в ней камней. Вынутая из ящиков глина складывается в кучи, которые проволокою или ножами режутся на тонкие пластинки, ещё раз очищается от видимых примесей и снова складывается в ящики, в которых переминается вторично. Для высшего сорта изделий, особенно бесцветных, масса должна состоять из составных частей, особо хорошо и отдельно очищенных и затем перемешанных. Главное условие доброкачественности массы — это её однородность. Для очистки глина разбивается на мелкие кусочки, которые обливаются водою и после суточного лежания сбрасываются в особого рода месильные машины.
Это деревянный ящик, в котором вращается железная ось с насаженными на неё ножами. При вращении ножи разрезывают куски глины, при чём проходящая через ящик струя воды мелкие её части уносит с собою в особый бассейн, а крупные остаются на дне ящика. В бассейне осаждаются скорее всего грубые частицы глины, и затем жидкость пропускается во второй бассейн, где она окончательно отстаивается и отстой представляет собою вещество совершенно чистое, нежное и однородное. Теплая вода лучше разъединяет и скорее отмучивает, чем холодная. Куски кварца, полевого шпата, кремня и т.п. составные части, как тела очень твердые, первоначально накаливаются докрасна в печах и в таком виде бросаются в воду, чем увеличивается их хрупкость, а потому дается возможность измельчения их. По вынутии из воды их разбивают кулаками и измалывают на жерновах или под бегунами в порошок, который затем водою отмучивается так же, как и глина. Теперь остается полученные вещества смешать между собою как можно совершеннее. Пропорция составных частей массы определяется в каждом случае и при определенных задачах производства опытом. Перемешивание веществ производится особыми машинами, в которые всыпаются все составные части смеси и затем посредством находящихся в этих машинах ножей перемешиваются очень хорошо. Такое простое смешение, годное для выделки грубых изделий, для более тонких производится с помощью воды. Раствор, образованный из смеси составных начал с водою, не должен быть ни слишком густым, ни слишком жидким, так как в первом случае хорошее смешение будет затруднительно, а во втором — частицы оседали бы не вместе, а отдельно, сообразно своему удельному весу. Для смешения существует несколько способов. Наиболее легкий и практический следующий: для разведения водою каждого из составных веществ отдельно существуют особые резервуары, от которых проведены трубы с кранами в центральный чан. В этом чане на его стенках вбиты 3 колышка, из которых каждый обозначает высоту, до которой следует держать открытым кран из резервуара с каждою составною частью. Высота эта определяется расчетом — сообразно пропорции каждого вещества, заключающегося в массе. Когда наполнение окончено, тогда всю жидкость перемешивают старательно и затем через особый кран внизу чана выпускают в соответственный резервуар. Полученная таким образом масса, заключающая значительное количество воды, не может быть употреблена в дело ранее удаления из неё воды, для чего или 1) всю массу оставляют понемногу испаряться; или 2) массу наливают на плоские металлические сковородки и, поддерживая под ними огонь, воду выпаривают; или 3) воду удаляют посредством веществ, жадно вбирающих в себя воду, как, напр., обожженная глина, гипс и пр.; или 4) прибегают к фильтр-прессам; или 5) массу вкладывают в мешки и подвергают давлению пресса (этот способ дорогой, но непрактичный). Полученная таким образом масса ещё не вполне однородна и заключает в себе много воздушных пузырьков и влажности, поэтому её вновь перемешивают ногами и убивают трамбовкою, режут ножом на тонкие пластинки, которые складывают в кучу и вновь перерабатывают ногами.
Формовка изделий
Формование ведется очень различными способами, смотря по роду изделий.
а) Огнепостоянные кирпичи больших размеров делаются в формах или рамах, подобно обыкновенному кирпичу, на досках, которые ставятся одна на другую правильными рядами, опираясь на поддерживающие их обыкновенные кирпичи. Лещади больших размеров делаются так: на деревянный стол кладется тонкий слой соломы (соломинки должны лежать крест-накрест, иначе образуются трещины); потом кладут раму или форму, сделанную с запасом на % усушки данной глины; наваливают внутрь её глину и утаптывают ногами, пока не наполнится вся форма. В случае надобности добавляют глину, но не по краям формы, а всегда на середине, и по срезке ножом неровностей посыпают песком, который вместе с тем предохраняет от растрескивания. По мере усушки глины, начинают белеть углы плиты, и когда глина под пальцем не поддается, тогда снимают форму, понемногу передвигают плиту с места на место, и когда бока её побелеют совершенно, то лещадь ставят вертикально, сырою плоскостью к какому-либо предмету, препятствующему быстрому высыханию, а не наружу. Плавильные тигли требуются одного размера, а потому выдавливаются в формах. Тигли для плавления стали приготовляются прессованием: чугунную форму (внутри отполированную) набивают глиною, а потом вбивают в середину деревянный сердечник, соответствующий внутреннему виду тигля, отчего масса уплотнится и тигли получатся все одной меры (см. Графитовые тигли). Этот способ пригоден для тиглей небольших размеров, если же требуются большие горшки, напр. для варки стекла, тогда поступают так: на столе, покрытом холстом или рогожею, выбивают колотушкою дно желаемой толщины и вокруг него устанавливают форму тигля, обложив её прежде мокрым холстом. Мастер входит в форму и утаптывает дно ногами, от центра к окружности, заставляя известную часть глины приподняться и образовать нижнюю часть стенок тигля; потом уже руками приклепываются к верху нужные части стенок до самого верха, наблюдая, чтобы стенки имели желаемую толщину. Когда при высыхании горшок побелеет весь, его кладут на бок на верхней полке; тут он высыхает окончательно. Летом горшки поспевают в 4 недели, а зимою в 6 недель.
б) Черепица. Она бывает весьма разнообразной формы и величины; но все видоизменения представляют собою 2 типа: плоская и желобчатая. Плоская черепица обыкновенно длины 12-18 дюйм. (30 — 45 см); ширина 6-8 дюйм. (15 — 20 см) и толщ. ½ — ¾ д. (1.3 — 2 см), приготовляется различным образом (см. Черепица). — в) Изразцы. Выделка изразцов начинается с приготовления из комьев поднесенной глины пластинок, скалок и ободов. Первые изготовляются на формовальных колодках требуемого рисунка, если это будут изразцы карнизные, а ободки — на Г. станке, описываемом при формовке горшков. Для выделки изразцов имеются 4 колодки, с помощью которых можно выделать все сорта изразцов. Колодки делаются из березовых досок, должны быть гладко выструганы и карнизы опилены. Деревянная лопатка, нож и тонкая проволока довершают остальной инструмент. Сборку отдельных частей изразцов делают так: на колодку кладут пластинку и на неё накладывают обод, который вдавливают лопаткою или приколачивают до той поры, пока высота обода не сделается требуемой меры, и тогда изнутри и снаружи обод обкладывается скалками или лентами, которые работник прижимает для соединения в одно целое с отвесными его стенками, придавая им желобчатую форму. Остается только в поперечных стенках обода сделать гвоздем отверстия для вкладывания железных анкеров при связке печей и отнести изразец в сушильню. Формовка украшений делается одновременно со сборкою изразцов в особых гипсовых или деревянных формах, в которых вытискиваются изразцы с требуемыми на их поверхности изображениями с помощью пресса. Сушка изразцов продолжается от 4 ½ — 5 суток. После сего поверяют линейкою правильность лицевой плоскости изразца, если нужно стругают, а углубления заполняют теми же стружками, смоченными водою. г) Дренажные трубы формуются редко руками, а в основном машинами; размеры их бывают различны — от 1 до 21 дюйма (от 2.5 до 53.3 см) в диаметре, при толщине стенок от 1/2 до 2 дюймов (1.3 — 5 см) с муфтами. Во Франции в большом употреблении ручная машина в сельском хозяйстве. Она состоит из ящика, в который накладывается глина и движется сверху вниз поршень, нажимаемый рычагом, которого конец может быть укреплен к стене или дереву. В одной из стенок ящика имеется отверстие, в которое вставляются формы труб нужного диаметра; при нажимании рычага поршень давит на глину, которая выходит из сказанного отверстия ящика и формы в виде трубы, для принятия которой лежит ряд смоченных водою деревянных валиков, по которым легко движется труба. Для разрезания опускается рама с натянутыми проволоками, составляющая принадлежность машины (подробнее см. статью: Трубы гончарные и дренажные).
д) Горшки. Выделка производится на гончарном станке (фиг. 2) — инструменте очень древнем, так как устройство его было известно египтянам ещё за 1900 л. до н. э. Это стол на 4 ногах, книзу раздвинутых и соединённых перекладинами.
В одной из них укреплен чугунный пятник, в котором вращается вертикальный железный четырёхгранный стержень. На нижнем его конце насажен наглухо деревянный круг диам. 1 арш. (71.1 см) 2 вершк. (8.9 см), а на верхнем конце его, проходящем и укрепленном к верхней доске стола, насажен наглухо небольшой деревянный кружок, на котором и производятся все работы. Ногами рабочий поворачивает в любую сторону нижний круг, а руками на верхнем кружке придает глине желаемую форму. Чтобы сделать совершенно ровную поверхность горшка, обтачивают его деревянным ножом, потом срезают с формовального круга ниткою, снимают и относят в сушильню или оставляют в том же помещении, наблюдая, чтобы сырые горшки стояли на нижней полке до тех пор, пока не окрепнут так, что от давления пальца не будет оставаться знаков; гончары говорят в таком случае, что горшки провяли. Такие горшки ставятся на верхнюю полку, где и стоят до тех пор, пока не начнут при ударе палочкой издавать чистого звука, после чего ставятся на печь, где и остаются уже до самого обжига. Формовка горшков, из которых делаются легкие перегородки (нежилых помещений) и своды, производится на том же станке. Горшки этого рода имеют коническую или цилиндрическую форму. В них бывает одно дно квадратное, другое круглое, в которых делаются отверстия для предупреждения, дабы не лопались при обжиге. Для лучшей связи с раствором на наружной поверхности таких горшков делаются рубцы. Размеры их бывают от 4 ½ до 10 дюйм. (11.4 — 25.4 см) выс. и от 4 ½ −5 ½ дюйм. (11.4 — 14 см) в диаметре.
е) Терракота. Для производства архитектурных украшений из глины (капителей, кронштейнов, консолей и пр.) сперва изготовляется модель из дерева или чугуна. По ней отливают из гипса форму, которую хорошо изнутри пропитывают маслом и начинают набивку в неё глиняной массы. Сложные изделия делаются частями и уже потом примазываются одна к другой. По осторожной высушке изделия подлежат обжигу. Выделываемые под этим названием терракотовые плитки для полов покрываются ещё слоем в 1/3 дюйм. (8.5 мм) толщ., наиболее крепким (после обжига), разных цветов и составляющим особенность разных заводов. Лучшие изделия выделываются в Бельгии; у нас очень хорошие произведения этого рода выделываются на нескольких заводах.
ж) Каменная посуда делается из огнеупорной глины, содержащей 74 % кремнистых частей, или из жирной лепной, содержащей 60 % кремнезема. Глина эта фиолетового или голубого цвета, а изделия из неё серого, бурого и белого цветов; отличаются от глиняных горшков раковистым и зернистым изломом, непроницаемостью для воды; выдерживают без изменения быстрые перемены погоды; нечувствительны на действия разного рода химических составов, легко вынося без изменения формы температуру выше ярко-красного каления, и обладают при незначительной толщине большою твердостью. Для заводов каменная посуда бывает натурального желтовато-красного цвета, для общежития же — разных цветов, от светлых до чёрного.
Обжигание Гончарных изделий
Обжигание Гончарных изделий производится в троякого рода печах: а) стоячих; б) лежачих, называемых закальными, и 3) горнах. В стоячих, или этажных, печах обжигаются каменная посуда, фаянс, фарфор и пр.; в лежачих — обыкновенные простые Г. изделия, не требующие сильной закалки, а в горнах — горшки. Стоячая печь обыкновенно цилиндрической формы, покрыта сводом и имеет дымовую трубу (см. Фарфор). Лежачая, или закальная, печь представлена на фиг. 3 в статье Глина. Кроме этих печей, употребляют ещё особого рода, называемые горном, служащие для обжига простых гончаров. Горн всегда строится в земле, и жар проводится особым каналом. Он строится или в берегу реки, или в боках оврагов и состоит из 2-х рукавов, встречающихся под прямым углом. Горизонтальный рукав служит вместо топки, а вертикальный наполняется гончарами. Обжигание производится так: сухие горшки ставятся в горн друг на друга так, что в горне образуется несколько правильных рядов, а иногда и без всякого порядка. Хотя в последнем случае горшки обжигаются и лучше, но зато в печь входит их очень немного. Когда горн наполнен горшками, то верх его засыпают горшечным ломом и потом разводят слабый огонь сырыми дровами; такой огонь называется куревом и поддерживается, пока не прекратится отделение паров, после чего огонь усиливают до красного каления. В этом огне горшки находятся в течение 6 часов, а потом верх горна засыпают песком, а топку замазывают глиною и так оставляют на 2 суток. После этого времени делают в топке отверстие, которое постепенно увеличивают, и наконец раскрывают верх горна и вынимают готовые горшки. Описанный способ — самый первобытный, как и изделия, из него получаемые. Некоторое улучшение заключается в муравлении, то есть покрытии внутренней поверхности горшков нерастворимой блестящей корой. Это делается так: во время обжигания горшков в печь бросают соль, которая, превращаясь в пары, садится на горшки в виде стекловидной массы (см. глазурь). При обжигании соблюдается общее правило, чтобы температуру в печи в начале держать весьма долго низкою, и уже когда изделия получат совершенно чистый звон, то температуру начать возвышать медленно до красного каления; потом поднимают её до белого каления и в этом жару продерживают от 18 до 36 час. Через отверстие в печи, заткнутое пробкою из огнеупорной глины, наблюдается действие огня, и по вкладываемым туда малым образцам судят о степени обжига всей печи. По окончании обжига огонь тушат и запирают печь на 4 или на 5 дней для остывания, после чего печь разгружают и вынутые изделия сортируют на 4 отдельных сорта. Первый сорт составляют изделия отличной выделки, правильной формы, чистоты рисунка, не имеющие трещин, пятен, царапин и неправильных оттенков красок; второй сорт — с очень малыми недостатками, но во всяком случае изделия очень хорошей отделки; третий сорт, брак, составляют изделия нечистой отделки, покоробленные, с испорченной или неровной глазурью, но могущие быть употребленными в дело, и четвёртый сорт — совершенно негодные, изломанные и проч., употребляемые как шамот.
Нанесение глазури
Некоторые изделия Гончарного производства не покрываются поливою, например огнеупорные кирпичи, лещади, черепица, горшки, терракота и т. п., остальные же обыкновенно покрываются глазурью. Глазурование делается для того, чтобы глиняные изделия не напитывались жидкостью, которая в них содержится, или падающей, или же окружающей их влагою. Дешевые Гончарные изделия покрываются глазурью в сыром виде и обжигаются одновременно. Действие это называется муравлением; оно состоит в том, что во время обжигания в печь бросают соль, которая, превращаясь в пары, садится на изделия, и там, где она сядет, глина с составными своими частями и солью образует легкоплавкое соединение, род стекла, называемого муравою.
Второй способ покрытия глазурью состоит в том, что состав поливы толкут в мелкий порошок, просеивают и посыпают им изделия, обыкновенно грубой выделки, например необожженные трубы, черепицу, горшки и пр. До посыпки изделия обмазывают мучным клейстером, а потом обжигают.
Третий способ состоит в обливании, разведенною до густоты сливок. Этим способом покрываются изделия непористые, следовательно твердые, мало всасывающие в себя воду, например английский фарфор и некоторые сорта фаянса. Способ обливания дает возможность внутреннюю глазурь делать отличною от наружной.
Наконец, четвёртый способ заключается в погружении изделий фарфоровых и фаянсовых в глазурную массу. Bce изделия этого рода первоначально слабо обжигаются, не теряя способности впитывать в себя воду. Полива, растертая в мельчайший порошок, с водою образует молоко, в котором погруженные изделия впитывают в себя воду, твердые же частицы поливы осаждаются плотно на поверхность, приставая к ней очень сильно. На глазури иногда делают живописные рисунки металлическими красками, растертыми на скипидаре. Для укрепления таких красок нужно глазурь расплавить, а для этого изделия обжечь ещё в 3-й раз. Чтобы при этом краски не полиняли от действия огня, обжигание делают в особой камере, называемой муфелем.