Теплая керамика: миф или реальность

Теплая керамика: миф или реальность

Пустотелый керамический блок за счет пористой структуры получил повышенные теплоизоляционные свойства. Его коэффициент теплопроводности 0,13-0,2 Вт/(мК), для сравнения – у пустотелого кирпича показатель равен 0,35-0,5 Вт/(мК). Крупноформатные искусственные камни являются материалом, позволяющим строить «теплые» дома с однослойной стеной.

Технология производства

Для производства блоков используется природный материал – глина. Это экологически чистое и доступное сырье. В состав керамики также входят кремнеземистые породы, шлак, зола и минеральные добавки. Технологической особенностью процесса является добавление в глину мелких опилок. При обжиге древесина выгорает, образуя мелкие закрытые поры.

При формовке блока образуются щелевидные пустоты особой конструкции. Они занимают около 50% камня и в сочетании с порами усиливают сопротивление передаче тепла. В производстве применяются вакуумные прессы.

Размеры

Керамические блоки используются для строительства несущих и самонесущих стен. Одна из особенностей – крупный формат. В таблице 1 представлены распространенные размеры и марки поризованных блоков.

Таблица 1. Наименования и размеры керамических блоков

Толщина возводимых стен из теплой керамики определяется длиной камня. На его боковых стенках выполнены вертикальные ребра, обеспечивающие пазогребневое соединение. Производители предлагают керамоблоки различных размеров. Для строительства межкомнатных перегородок и в качестве доборных элементов изготавливаются блоки длиной 80-110 мм. В маркировке изделий указывается, сколько стандартных кирпичей заменит блок. Характеристика обозначается аббревиатурой NF. Например: 10,7 NF, 12,4 NF, 2,1 NF.

Внимание. Производители имеют право изготавливать керамические блоки по собственным ТУ. Изделия разных фирм могут отличаться габаритами.

Характеристики

Среди основных характеристик теплой керамики:

• теплопроводность – 0,13-0,2 ВТ/(мК);
• морозостойкость – 50-75 циклов;
• водопоглощение – 14%;
• марка прочности – М75-М150.

Благодаря пористой структуре материал обеспечивает естественный воздухообмен и поддерживает сбалансированную влажность в помещении. Пустоты препятствуют распространению звука. В домах из теплой керамики есть свои недостатки, но в них хорошая шумоизоляция. Искусственный камень, прошедший обжиг при 900 °C, отличается высшей степенью огнестойкости. Материал не горит и не выделяет опасные вещества при нагревании.

Блоки изготавливаются в форме параллелепипеда. Технологические пустоты сквозные, они равномерно распределены по изделию. Поризованные блоки кроме щелевых отверстий могут иметь пустоты квадратной или прямоугольной формы (фото 1), предназначенные для захвата рабочими.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое теплая керамика

Какие аргументы используются, чтобы доказать, что теплая керамика это миф

Антон Анискевич, исполнительный директор компании Анис-Дент, специалист по системе керамик «Profi». Изучал технологию производства керамики и ее физико-химические свойства на заводе Klema (Австрия). Проходил обучение у Геральда Убасси во Франции и у мастер-техников в Германии. Также изучал CAD/CAM системы на заводах производителей сканеров и фрезерных.

Мы все знаем, что на конечный результат изготовления металлокерамических коронок и мостов влияют сразу несколько факторов: печь, сплав, способы обработки каркаса, нанесение опакера, технология наслоения, температура обжига и пр. Однако очень часто сложно понять истинную причину трещин, пузырей или сколов.

Для удобства зубных техников мы провели анализ различных проблем при работе на керамике и в удобном виде представим способы их устранения. Таблица, представленная ниже, будет хорошим помощником для техника в его каждодневном труде.

Какие аргументы используются, чтобы доказать, что теплая керамика это реальность

Что такое керамика?

"Керамика — это группа материалов, состоящих из неорганических веществ, которые создаются путем обжига глин или других формующихся материалов при высоких температурах…"

1. История изобретения

2. Способы обжига

3. Виды керамики

4. Свойства

5. Состав

6. Производство

7. Применение

История изобретения

Изобретение керамики относится к древнейшим периодам человеческой истории и связано с необходимостью хранения пищи и воды, а также с эстетическими и культурными потребностями. Первые изделия появились около 30 000 лет назад, что подтверждается находками, сделанными в Японии и Китае.

В ходе развития цивилизации, керамика продолжала эволюционировать. В Месопотамии, около 6000 лет назад, появились более сложные техники обжига и декоративной росписи. Использование глины для создания посуды, туалетной утвари и строительных материалов стало основой для экономики и быта многих древних обществ.

Керамика также вскоре стала важным элементом ритуалов и обрядов, что подтверждается находками культе и погребальной керамики в различных культурах. В Древнем Египте, Греции и Риме керамическое искусство достигло высокого уровня, с разнообразием форм и технологий, включая глазурование и литье.

Таким образом, керамика стала не только практичным предметом, но и средством самовыражения, отражая культуру и традиции тех мест, где она была создана. Её изобретение и развитие имеют значительное значение для археологии и историю человечества в целом.

Способы обжига

Первые техники обжига керамики восходят к древним культурам, где керамические изделия изготавливались из глины и обжигались для придания им прочности и долговечности. Эти техники можно условно разделить на несколько ключевых этапов.

1. Простые обжиги на открытом воздухе: Самые ранние керамики обжигались на солнце или в небольших кострах. Такой метод не обеспечивал высокой температуры, и изделия оставались хрупкими, но это было достаточно для создания простых сосудов для хранения.

2. Обжиг в ямах: С развитием технологий люди начали закапывать керамические формы в яму, где они обжигались с использованием древесины и других материалов. Эта техника позволяла достичь более высоких температур, что значительно увеличивало прочность изделий.

3. Печи с поддувом: Позже появились первые печи, куда могло поступать воздух для поддержания горения. Это позволило контролировать температуру обжига и достигать более равномерного прогрева изделий.

4. Многоярусные печи: С течением времени развились многоярусные печи, которые могли обжигать несколько уровней изделий одновременно. Эти конструкции обеспечивали лучшую теплоизоляцию и более стабильные условия для обжига.

5. Использование лада и глазури: В более поздние периоды начали использовать глазури и разные виды лада, которые не только улучшали внешний вид, но и повышали водонепроницаемость и долговечность керамики.

С этими основами, керамика начали развиваться, и техники обжига продолжали эволюционировать с каждым новым открытием и экспериментом.

Виды керамики

Керамика — это материал, получаемый путем обжига глиняных масс. В зависимости от состава и технологии производства, керамика делится на несколько основных видов, каждый из которых имеет свои уникальные характеристики и применение.

Фарфор

Фарфор — это высококачественная керамика, отличающаяся высокой прочностью и прозрачностью. Он изготовляется из белой глины (каолина), фельдшпата и кварца. Процесс обжига проходит при температуре около 1200–1400 C, что обеспечивает прочность и долговечность изделия. Фарфор обычно белоснежный и имеет гладкую, глянцевую поверхность. Он может быть как матовым, так и блестящим, благодаря различным глазурям и покрытию.

Какие факторы могут повлиять на температуру керамики

Керамические нагреватели , как следует из названия, изготовлены из керамических изоляционных блоков, сделанных из стеатита или кордиерита, которые обладают высокой диэлектрической прочностью. Эти изоляторы устойчивы к высоким температурам и доступны в различных диаметрах и длинах. Они соединяются друг с другом до получения ТЭНа требуемой длины и мощности. Кроме того, эти изоляторы имеют специальные выемки, которые позволяют греющим спиралям оставаться частично открытыми для воздуха для лучшей теплопередачи. Основным преимуществом керамических наборных нагревателей является то, что длина и холодные зоны могут быть легко отрегулированы в соответствии с потребностями сферы применения.

Керамические изоляторы для изготовления сухих ТЭНов

Сухие керамические ТЭНы в основном используются для прямого нагрева воздуха и косвенного нагрева жидкостей и газов, они вставляются в отверстие с трубой в резервуаре или системе. Нагреватели чрезвычайно энергоэффективны, так как колба с нагревателем полностью помещается в жидкость и все тепло отдает непосредственно для ее нагрева.

Кроме того, в нагреватели сухого типа могут быть встроены другие элементы управления и датчики температуры для точного контроля температурных показателей работы, а также для ее измерения. Сухой ТЭН можно использовать отдельно (без металлической колбы) для прямого нагрева воздуха. Но они также могут быть вставлены в колбы из нержавеющей стали и закреплены на фланце для нагрева жидкости. Нагревательный элемент при этом передает тепло металлической колбе, которая затем передает тепло окружающей жидкости (которую необходимо нагреть).

Как самый надежный производитель сухих керамических ТЭНов в России, мы используем высококачественное сырье и отлаженные производственные процессы, чтобы обеспечить правильную работу нагревателя. Наши нагреватели на основе керамических сухих ТЭНов бывают разных размеров, от небольших ТЭНов для варочных котлов до крупногабаритных врезных и погружных нагревателей резервуаров с нефтепродуктами. Они используются для нагрева воздуха, а также различных жидкостей, таких как вода, пищевые продукты, слабые растворы кислот и щелочей, масла, битум, и прочие нефтепродукты и жидкости. Эти нагреватели обычно изготавливаются для горизонтальной установки, но могут быть специально разработаны для вертикальной установки, в зависимости от требований проекта.

Какие материалы используются для производства керамики

Определение 1

Керамика – это материалы, которые изготавливаются из глин или их смесей с минеральными добавками , а в некоторых случаях из неорганических соединений, под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением; а также изделия из данных материалов.

Как поликристаллическое твердое тело керамика состоит из трех основных фаз:

1. Газовая - в виде пор, которые окружены прослойками аморфной фазы.
2. Аморфная или стекловидная - в виде прослоек, которые располагаются между зернами.
3. Кристаллическая, которая состоит из зерен.

Главное различие между керамическими материалами заключается в различном составе и соотношении между тремя фазами, которые определяют свойства. Строение керамического материала зависит от состава сырья и технологии производства. По размерам составляющих структуры керамические материалы могут быть грубокерамическими и тонкокерамическими. В том случае, когда керамика состоит из мелкодисперсных зерен, то ее излом имеет однородную структуру и частицы почти неразличимы, а материал от относится к тонкодисперсной керамике. Если в керамике присутствуют крупные зерна, структура неоднородна, то это грубокерамическое изделие. К основным керамическим изделиям относятся:

1. Фарфор. Фарфор — это вид керамики белого цвета с плотным изломом - высшее достижение керамической технологии. Для производства фарфора применяются огнеупорные каолины и беложгущиеся глины, полевые шпаты и кварц. Существуют твердый и мягкий фарфор. Отличительные особенности фарфора - механическая прочность , твердость, просвечиваемость, белизна, химическая и термическая стойкость. Он используется при изготовлении изделий технического назначения и посуды.
2. Фаянс. Фаянс — это вид керамики белого цвета с мелкопористым изломом. Для его производства используются огнеупорные глины, кварц и разнообразные добавки. Фаянс применяется при изготовлении строительной керамики, посуды, декоративных изделий и изделий технического назначения.
3. Тонкокаменные изделия. Тонкокаменные изделия — это вид керамики, который характеризуется цветным или белым спекшимся черепком, и обладающий однородным раковистым изломом. Для производства данных изделий применяются тугоплавкие и огнеупорные глины, химический состав которых находится в широких диапазонах. Существуют тонкокаменные изделия высокотемпературного и низкотемпературного спекания.
4. Майолика. Майолика — это вид керамики с пористым , естественно окрашенным черепком от светло-кремового до кирпичного цвета, покрытый непрозрачной или прозрачной глазурью. Для ее производства используются легкоплавкие глины в чистом виде или с добавлением флюсующиx и отощающиx добавок, в некоторых случаях майолика покрывается белой глины. Майолика используется в производстве облицовочной плитки, посуды, декоративной керамики.
5. Терракота. Данный вид керамики представляет собой керамические изделия с пористым черепком. Для ее изготовления используются местные легкоплавкие глины с добавлением небольшого количества кварцевого песка.

Как керамика нагревается

санитарно-технические: ванны, умывальники, унитазы трубы канализационные и дренажные;

- кровельные: черепица ленточная, пазовая и коньковая;

- теплоизоляционные: диатомитовый кирпич, керамзит, аглопорит;

- огнеупорные: шамот, динас, окисная керамика;

- кислотоупорные: плиты, резервуары и их детали, трубы.

По качеству переработки сырья керамику делят на грубую и тонкую:

- грубая: кирпич, черепица, плитки фаянсовые и для полов;

- тонкая: фарфор и полуфарфор.

Общая классификация керамических материалов и изделий

Как температура керамики влияет на ее свойства

Текущий рынок посуды неоднозначен, хорошее и плохое перемешаны, на рынке так много керамической посуды, как мы можем судить о ее безопасности для пищевых продуктов?

Качество керамической посуды, помимо красивого внешнего вида и практичности, важнее всего хорошие физические свойства и высокие показатели безопасности.
Физические свойства обычно относятся к устойчивости к посудомоечной машине, микроволновой печи, ножам и вилкам, прочности продукта и т. Д.

Безопасность включает в себя осаждение тяжелых металлов, термостойкость и другие скрытые опасности.
Термическая стабильность, как правило, относится к посуде, нагретой до определенной температуры, а затем помещенной в воду с нормальной температурой 20 градусов, чтобы проверить, есть ли трещины в посуде.

Наиболее частым риском термической стабильности является наливание горячей воды в чашку или растрескивание чаш и мисок.

Наиболее распространенной проблемой выпадения в осадок тяжелых металлов является загрязнение свинцом и кадмием. На самом деле, есть и другие проблемы загрязнения металлами, такими как кобальт, барий и так далее.

При выборе посуды лучше обращать внимание на безопасность следующих видов продукции:

1. Изделия из белого высокотемпературного фарфора.

Обычно относится к температуре обжига глазури выше 1350 градусов высокотемпературного белого фарфора из твердого фарфора.
Этот тип продукта обычно имеет высокую белизну (не цвет глазури на поверхности, а цвет фарфоровой основы продукта, в основном если смотреть на неглазурованные части, такие как ступня), а звук перкуссии чистый.
Но есть также много относительно низкотемпературного белого фарфора и даже керамогранита (керамические изделия между керамикой и фарфором), звук будет относительно четким.
Вообще говоря, нет проблем с белым корпусом или цветной глазурью для высокотемпературного белого фарфора, но высокотемпературный белый фарфор с декором также имеет определенные риски, поэтому, пожалуйста, выбирайте внимательно.

2. глазурованные или подглазурные декоративные изделия.

Обычно метод идентификации заключается в том, чтобы иметь ощущение украшения над глазурью, но некоторые из украшений над глазурью могут быть выполнены очень хорошо, как и в глазури, особенно изделия из костного фарфора (большинство изделий из костного фарфора находятся на глазури).

Фактически, можно внимательно наблюдать, что цвет глазури обычно растворяется в более глубокой глазури, и глазурь будет только на поверхности глазури.

Поверхность контакта между продуктами, покрытыми глазурью или под глазурью, и пищевыми продуктами является самим слоем глазури, поэтому нет никаких проблем с поверхностным слоем глазури и, как правило, нет проблем с продуктом.

Температура обжига надглазурного декора намного ниже, чем у глазури, и он не может полностью раствориться в глазури, что является основным источником загрязнения керамических изделий тяжелыми металлами.
Многие продукты для глазури также безопасны, но их относительный риск относительно высок. На протяжении многих лет проблемы с тяжелыми металлами в глазурных изделиях возникали от небольших фабрик до ведущих брендов, и большинство из них, возможно, было перемещено на другие рынки.

Как избежать вреда для людей от растворения тяжелых металлов из керамической посуды.

1. Выбирайте и покупайте керамическую посуду, первый выбор - цвет под глазурью, внутренняя стенка посуды не должна иметь слишком много яркой цветной росписи, керамическая посуда с узором большой площади.
2. Никогда не используйте керамическую посуду с цветами внутри, чтобы есть кислую или соленую пищу.
3. Керамическую посуду, которая находилась слишком долго, перед использованием необходимо очистить и протереть горячей водой.
4. После использования керамической посуды в домашних условиях в течение некоторого времени обнаруживается обесцвечивание или пигменты, которые можно соскоблить. На это следует обратить внимание, и не рекомендуется использовать его снова.
5. покраска золотого фарфора, рекомендуется не покупать еду, покраска золотом - это процесс цвета глазури, как правило, после запекания при низкой температуре 700-800 градусов, не означает, что посуда с росписью золотом небезопасна, если вы можете испечь более высокую температуру, допустимо употребление обычного пищевого продукта Jinshui.

1. Купленную керамическую посуду следует замочить и прокипятить в 4% -ном растворе уксуса, который может удалить большую часть токсичных веществ и значительно снизить вред, наносимый телу человека вредными веществами, разлитыми с поверхности керамической посуды.