Дослідження особливостей виготовлення скла та кераміки (ID:162012)

Актуальність дослідження. Скло і кераміка відноситься до неорганічних полімерних матеріалів. Цим матеріалам притаманні не горючість, висока стійкість до нагрівання, хімічна стійкість, несхильність до старіння, велика твердість, хороша опірність стискаючим навантажень. Однак вони підвищено тендітні, погано переносять різку зміну температур, слабо чинять опір розтягуючим та натягуючим навантажжням, мають велику щільність у порівнянні з органічними полімерними матеріалами. Основою неорганічних матеріалів є головним чином оксиди та безкисневі сполуки металів. Оскільки більшість неорганічних матеріалів містить різні сполуки кремнію з іншими елементами, ці матеріали об'єднують загальною назвою силікатні. В даний час застосовують не тільки сполуки кремнію, а й чисті оксиди алюмінію, магнію, цирконію та інші, що володіють більш цінними технічними властивостями, ніж звичайні силікатні матеріали. У розробці засобів механізації для швидкого і дешевого виробництва скляних виробів у XX ст. було досягнуто більше успіхів, ніж за всю попередню історію скляної справи. Скло (неорганічне скло) — тверда аморфна речовина, прозора, в тій чи іншій частині оптичного діапазону (в залежності від складу), отримана під час застигання розплаву, що має склотвірні компоненти. Склотвірний компонент – це речовина (оксид, сульфід, селенід, телурид чи фторид елементу), яка в процесі застигання розплавленої маси утворює скло. Під склом розуміють сплави різних силікатів з надлишком діоксиду силіцію. Розплавлене скло не відразу твердне при охолодженні, а поступово збільшує свою в'язкість, аж поки не перетвориться в однорідну тверду речовину. Скло при твердінні не кристалізується, тому воно не має різко вираженої точки плавлення. На відміну від кристалічних матеріалів скло, при нагріванні у відповідному температурному інтервалі розм'якшується поступово, переходячи з твердого крихкого стану у тягучий високов'язкий і далі — у текучий стан — скломасу. У 1900-х роках, хоча вже були закладені основи механізації технологічних процесів і масового виробництва, скло все ще використовувалась головним чином для отримання тільки п'яти видів виробів: пляшок, столового посуду, вікон, лінз і прикрас. З тих пір скло стало вироблятися багатьма підприємствами і знайшло застосування буквально в тисячах різних областей. Зараз під керамікою розуміють будь-які полікристалічні матеріали, одержані спіканням неметалевих порошків природного або штучного походження. Це визначення виключає з числа керамічних матеріалів скла, хоча нерідко і їх розглядають як різновид кераміки. Керамічні вироби, різняться між собою не стільки ступенем обробки, скільки, насамперед, складом маси, з якої виробляються, і родом глазурі, якою поливаються. Всі вироби кераміки в цьому відношенні поділяються на 2 групи: щільні й пористі. Щільними називаються такі, які під дією високої температури при випаленні сплавилися або злилися в однорідну тверду масу, на зламі вони нагадують скло, напівпрозорі, не вбирають в себе воду й при ударі об сталь викрешуються іскри. До таких виробів належить, наприклад, порцеляна. Натомість, пористі вироби нещільні, на зламі також пористі, легко ламаються, пропускають крізь свою масу воду, якщо полива вилучена. До таких виробів належить, наприклад, фаянс. Окрім того, є мішані різновиди, що поєднують властивості обох типів. Ті й ті бувають покриті поливою, або ж її не мають. Звичайна цегла є пористим виробом без поливи і нижчої якості за родом матеріалу. Вироби із скла й кераміки є доволі поширеними предметами побуту, виробництва, водночас, з використанням перших виготовляють велику кількість різноманітних товарів – від простих предметів до складних конструкцій в автомобілебудуванні, ракетній промисловості, зброярстві, будівництві. Асортимент таких виробів постійно розширюється, розробляються зразки з унікальними властивостями, і тому розширюється сфера застосування зазначених матеріалів, саме тому дана тема є актуальною. Об’єкт дослідження – особливості процесів створення скла та кераміки. Предмет дослідження – історія виникнення й розвитку виробництва скла й кераміки, властивості даних матеріалів і особливості їх створення. Мета дослідження полягає в розгляді процесів створення скла та кераміки й дослідженні особливостей їх виготовлення. Завдання дослідження: дослідити історію виникнення та виготовлення скла й кераміки; виявити властивості даних матеріалів; розглянути особливості процесів виготовлення скла й кераміки. Методи дослідження: теоретичне вивчення й аналіз наукових праць та літератури з питань історії виникнення та виготовлення, властивостей скла та кераміки; дослідження особливостей виготовлення скла та кераміки. Теоретична значущість роботи полягає в розкритті особливостей створення скла та кераміки. Практична цінність роботи полягає у визначенні характерних рис скла та кераміки, як неорганічних матеріалів, виявленні особливостей їх виготовлення.