khimie.ru

Фарфор был известен в Китае уже в самые древние времена, а в Европе его стали изготовлять фабричным способом впервые в Мейссенс (с 1710 г.). Фарфор был получен при сильном прокаливании («обжиге») пластичных масс, изготовленных перемешиванием каолина (фарфоровой земли) с порошкообразными полевым шпатом и кварцем с добавлением небольшого количества воды. Если температура обжига не слитком высокая, то форма изделия сохраняется, только объем их сильно уменьшается, так как фарфор «садится» при обжиге. Одновременно масса («черепок») становится плотной (водонепроницаемой) и звонкой.

Для изготовления твердого фарфора обычно применяют около 50 % каолина, 25 % полевого шпата и 25 % кварца. При обжиге каолин сначала отдает конституционную воду. Затем он разлагается на A1₂O₃ и SiO₂, которые растворяются и стеклообразно размягченном полевом шпате. При дальнейшем повышении температуры полевой шпат растворяет в возрастающих количествах крупнокристаллический кварц. По мере того как полевой шпат обогащается диоксидом кремния, из него осаждается муллит, так как с увеличением содержания SiO₂ растворяющая способность полевого шпата по отношению к муллиту понижается. Поэтому готовый фарфор состоит из стекловидной основной массы, которая пронизана тесно сплетенными между собой иглами муллита и оставшимися не растворенными зернышками кварца (и крохотными пузырьками воздуха). Как правило, обжиг проводят дважды. После первого обжига, так называемого «сырого обжига», идущего приблизительно при 900 ºС, на фарфор наносят прозрачную глазурь: полученные после сырого обжига еще пористые черепки быстро погружают в глазурную массу − водную суспензию каолина, глины, полевого шпата и мрамора. При нагревании из нее образуется тугоплавкое стекло. Последующим высушиванием (около 1450 °С) производят окончательный обжиг. Часто фарфор подвергают еще третьему обжигу в муфельной печи при красном калении после нанесения красок, т. е. перетертого со скипидаром мелкоизмельченного цветного стекла. Большей стойкостью обладают краски для «острого» огня или подглазурные краски, наносимые на неглазурованный черепок. Однако существует немного красок, для которых этот метод возможен. Окончательно отожженный без глазури фарфор называется бисквитным.

Вместо процесса формирования фарфоровой массы, основанного на ее пластичности, фарфоровую массу можно перевести в жидкое состояние добавлением незначительного количества щелочи и отлить в формы из гипса; в результате поглощения воды обожженной гипсовой формой наступает быстрое отвердение фарфорового изделия.

Фарфор применяют но только для изготовления домашней посуды и художественных изделий, но также, и притом в весьма широкой степени, для изготовления химической посуды, а благодаря его электроизоляционным свойствам − для изготовления изоляторов.

От обычного или твердого фарфора отличается мягкий фарфор, из которого изготовляют главным образом художественные изделия. В мягком фарфоре содержится меньше каолина и соответственно этому больше «плавней», например, полевого шпата, мела. Такой фарфор в соответствии с его легкоплавкостью подвергают обжигу при менее высокой температуре (обычно при 1200−1800 °С). Поэтому легко удается произвести его многоцветное подглазурное раскрашивание.