Керамика это что: керамика — это… Что такое керамика?

Содержание

Что такое «художественная керамика»? | Журнал Ярмарки Мастеров

Изделия из обожженной глины представляют ши­роко распространенный и очень древний вид народ­ного ремесла. В нем используют легко доступный природный материал. Различного назначе­ния посуда — кувшины, миски, тарелки, фляги, горш­ки, а также игрушки являются наиболее типичными изделиями народного производства.

Понятие «художественная керамика» включает все разновидности изделий, выполняемых из глины. В зависимости от ос­новного исходного сырья и дополнительных компонен­тов получают терракоту, майолику, фаянс, фарфор, имеющие отличия по внешнему виду и по способам декорирования. Терракота имеет светлый красно-коричневый цвет обожженной глины, которую не покрывают гла­зурями. Она легко воспринимает влагу, поэтому при­меняется в основном для декоративных изделий.
Майолика имеет естественный цвет обожжен­ной глины и пористый черепок. Для использования майоликовых изделий в утилитарных целях их по­верхность покрывают глазурями и цветными эмаля­ми, что позволяет сделать черепок водонепроницае­мым. Декорирование майолики обогащается нанесе­нием ангоба-беложгущейся глины в виде очень тонкого слоя. На его фоне глазури и цветные эмали приобретают повышенную звучность. Это недорогой вид художественной керамики.

Фаянс в отличие от майолики имеет более тон­кий черепок, преимущественно белого цвета, а его пористость в значительной степени ликвидируется про­зрачными глазурями. Фарфор представляет собой наиболее совершен­ный вид художественной керамики. Белизна, механическая прочность, стойкость к химическому и температурному воздейст­вию обеспечили широкие возможности при­менения в производстве изделий технического назна­чения, посуды, скульптуры и других художественных произведений. Каолин, глина, полевой шпат, кварц — непремен­ные компоненты сырьевой массы — дают в резуль­тате обжига тонкий, прозрачный черепок. Ювелирная проработка конструктивных и декоративных деталей в сочетании с изысканной росписью ставит фарфоро­вые изделия в один ряд с наиболее ценными произве­дениями декоративно-прикладного искусства.
Способы изготовления художественной керамики в ис­тории развития этих изделий претерпели некоторые изменения. Ручная лепка сосудов сохранилась в некоторых райо­нах нашей страны до сих пор. Но стремление усовершенствовать труд и добить­ся идеально собранной формы сосуда привело к ис­пользованию гончарного станка с кругом, на котором вытягивается из куска сырой глины подчиненный принципу симметрии предмет. Последующие измене­ния в гончарном станке касались переходов от враще­ния круга рукой к ножному приводу, а затем и к элек­тромеханическому движению. Принцип его работы сохранился до настоящего времени.

На современном производстве гон­чарный станок заметно вытеснен литьем в гипсовые разъемные формы. Жидкую глиняную массу — шли­кер — заливают в форму, влага впитывается гипсом, а на стенках формы как бы отпечатывается будущий сосуд. Излишки шликера заблаговременно выливают, оставляя лишь небольшой слой массы. Полученный полуфабрикат проходит дополнительную подработку: прикрепление ручки и носика, если это чайник; за­чистка швов от литья; декорирование процарапывани­ем; заглаживание поверхности — лощение и т. д. Все эти операции выполняют по сырому черепку. По за­вершении их изделие подсушивают. Потом художественная керамика прохо­дит обжиг.
В декорировании этих изделий чаще все­го используют роспись. Этот вид украшения имеет разнообразные приемы. Декорирование ангобами — тонкорастертой белой или с примесью красителей жидкой глины — связано как с покрытием поверхно­сти целиком или частично, так и с нанесением узора на необожженный сосуд пипеткой, рожком или гру­шей. Ангоб при этом впитывается в черепок не пол­ностью, сохраняя рельефность орнамента художественной керамики. В число декорирующих материалов вхо­дят прозрачные (бесцветные и цветные) и непрозрач­ные глазури. Для народных гончарных изделий ха­рактерно своеобразное применение прозрачных глазу­рей в виде частичного покрытия изделия, что создает игру матовой и блестящей поверхности.

Свободные поливы цветными непрозрачными глазурями — эма­лями — издавна использовались для создания живо­писных эффектов. Основной цвет черепка был при­крыт эмалями, в то время как прозрачные бесцветные глазури подчеркивали естественный цвет глины. Глазурованные изделия с росписью обжигают, как правило, в два-три приема. Первый, утильный обжиг придает изделию прочность, обеспе­чивает твердость черепка. Второй обжиг проводят как окончательный, закрепляющий роспись и глазурь (при подглазурной росписи). Если же выполняют надглазурную роспись, то обжиг делают трижды (утильный, поливной и закрепляющий надглазурные краски). Подглазурная роспись требует более высокой темпе­ратуры обжига, поэтому ее палитра более сдержанна. В надглазурной росписи цветовой спектр шире, так как температура обжига художественной керамики не превышает 700 °С.

Некоторым особняком в данном искусстве стоят центры, где создают глиняную игрушку. Ее лепят вручную и расписывают свободно, сочиняя каждый раз новые варианты. Во многих центрах роспись про­изводится клеевыми красками и связана с технологи­ей, не требующей обжига (подсушивание и обжиг по­луфабриката не исключены). Лишь в отдельных про­мыслах игрушку выполняют параллельно с посудой, по той же технологии с глазурованием и обжигом Данные виды художественной керамики можно встретить во многих областях России. В центрах народного искус­ства, имеющих глубокие исторические традиции, игрушка сохраняет мотивы и образы, которые связаны с культовыми обрядами, олицетворяют силы природы. Поэтому в них повторяются изображения жен­ской фигуры (образ матери-природы), коня, оленя, птицы. Будучи символами важных для человека яв­лений, скульптурные изображения имеют обобщен­ный полуфантастический характер.

Оставаясь внешне архаичной и подчас весьма при­митивной по форме, глиняная игрушка претерпевала изменения, отражала новые явления реальной жизни. Так, в XIX в. в ряде промыслов изготовления игруш­ки появились изображения людей — представителей разных социальных слоев общества: крестьян, горо­жан, солдат, барынь. В работах современных масте­ров наряду с изображением одинарных символических фигур все чаще встречаются многофигурные компози­ции с изображением жанровых сцен. В силу исторических особенностей центры данного производства у каждого народа развивались по-своему. На этой основе отрабатывалась и закреп­лялась технология изготовления изде­лий, ставшая частью художественной традиции, кото­рая характеризует своеобразие искусства художественной керамики в каждом регионе нашей страны.

Взято из интернета

Керамика — Художественная энциклопедия

(греч. keramike — гончарное искусство, от keramos — глина), изделия и материалы из глин или их смесей с различными неорганическими соединениями, закреплённые специальным обжигом. Основными технологическими видами керамики являются терракота, майолика, фаянс, каменная масса и фарфор. Керамика составляет обширную область декоративно-прикладного искусства и монументального искусства: пластические свойства глин и богатство керамического декора позволяют создавать разнообразную художественную утварь, скульптуру, панно, вазы. Керамика — распространённый вид строительных и декоративных материалов (кирпич, черепица, облицовочные плитки, изразцы, плитки для полов, архитектурные детали).

Пластичность глин использовалась человеком ещё на заре его существования, и едва ли не первыми изделиями из глины стали изображения людей и животных, известные ещё в палеолите (фигурки из Дольни-Вестонице, Чехия, 27-е тысячелетие до н. э.). К позднему палеолиту относятся и первые попытки обжига глин (рельефные изображения животных в пещере Тюк-д’Одубер, Франция). Широко обжиг глин, изделий с целью придать им твёрдость, водоустойчивость и огнестойкость стал применяться только в неолите. Освоение керамики — первого созданного человеком материала — происходило независимо друг от друга в разных частях Земли. Первоначально посуду лепили от руки. Сосуды были толстостенные, преимущественно открытых форм, конусовидные, остродонные или со скруглённым дном; их ставили в углубление между камнями очага или вкапывали в песок. Позднее появились сосуды с плоским дном, что свидетельствовало об изменениях быта в связи с переходом к оседлому образу жизни. В эпоху неолита керамика обрела разнообразие форм; стенки сосудов покрывались орнаментом, имевшим важное эстетическое и культовое значение. Благодаря чёткости и устойчивости видов орнаментики керамика служит основой определения многочисленных археологических культур, например, шнуровая («дзёмон»; на территории Японии, 8-4-е тысячелетия до н. э.), линейно-ленточная (на территории Чехии, Венгрии, Румынии, с 5-го тысячелетия до н. э.), ямочно-гребенчатач (

Виды керамики | goods-info.su

Керамические изделия есть в каждом доме, и это не только посуда. Элементы электроустановочных изделий (патроны, предохранители), сантехника, кафель на стене/полу – всё это тоже керамика. А что вообще такое керамика? Это изделия из глины или других неорганических веществ, которые после формования подвергаются высокотемпературному обжигу и в результате приобретают нужную твёрдость и прочность.

В быту мы сталкиваемся с несколькими видами керамики. Самые распространённые – это, конечно, фарфор и фаянс. Но есть и другие виды, о которых понемногу и поговорим.

Основные компоненты, из которых делают фарфор, – белая глина (каолин), полевой шпат и кварц. В зависимости от соотношения этих веществ, получают разный по свойствам и назначению фарфор, но все его виды отличает высокая плотность и прочность черепка*, просвечиваемость в тонких местах, устойчивость к высоким температурам. Ещё одно отличие фарфора – мелодичный звон, издаваемый при постукивании изделия, что объясняется отсутствием пор в черепке.

*Черепок в керамике – обожжённая глиняная масса.

Фарфор

Вообще, весь фарфор делится на две большие группы – твёрдый и мягкий.

Твёрдый фарфор в своём составе содержит много каолина и обжигается при очень высокой температуре за счёт тугоплавкости последнего. На сколе твёрдый фарфор белый и блестящий, однако просвечивается меньше, чем мягкий фарфор. Изделия из твёрдого фарфора – очень прочные и устойчивые не только к высоким температурам, но и к воздействию химических веществ. Из твёрдого фарфора делают посуду (в т.ч. химическую) и электротехнические изделия.

Состав мягкого фарфора более сложный, многокомпонентный. Пониженное содержание каолина и повышенное – плавней (веществ, способствующих образованию легкоплавкой массы) способствует снижению температуры обжига. Черепок светлый, но не белый, а скорее кремовый, хорошо просвечивающийся. Прочность мягкого фарфора ниже, чем у твёрдого, термостойкость тоже. Из этого фарфора делают посуду, сувениры, скульптуры, декоративные изделия. Всем им свойственна высокая художественность.

Плотность и непроницаемость черепка фарфора таковы, что возможно не покрывать его глазурью. Такой неглазурованный фарфор называется бисквитным.

Следующий вид керамики – фаянс. Производят его из тех же компонентов, что и фарфор, но приобретает фаянс иные свойства. Фаянсовый черепок получается пористым и непрозрачным, т.к. при обжиге не происходит образования стеклоподобной структуры, как у фарфора. Поэтому фаянс не такой прочный и никогда не просвечивается, даже обладая тонким черепком. Фаянс всегда покрывают глазурью, т.к. сквозь поры он поглощает воду и газы из окружающей среды. Со временем глазурь на фаянсе может потрескаться. А вот фарфору растрескивание глазури не грозит, если, конечно, это не специальный эффект старения. Фаянсовый черепок желтоватого цвета, и покрывают его как прозрачными, так и глухими (непрозрачными) глазурями.

Ассортимент выпускаемых фаянсовых изделий широк: посуда и предметы декора, сантехнические изделия, облицовочные плитки.

Фаянс. На фото хорошо заметна характерная шершавость скола.

Есть ещё один вид керамики, который по свойствам стоит где-то посередине между фарфором и фаянсом, и это – полуфарфор. В его составе – светлые глины, каолин, кварц, полевой шпат и очень часто бой фаянсового производства. Полуфарфор выдерживает резкие нагревы и охлаждения, он не такой пористый, как фаянс, следовательно, прочнее него. Но вот фарфору по показателям водопоглощения и прочности на удар, сжатие и изгиб полуфарфор проигрывает. Из полуфарфора делают посуду и сантехнические изделия.

Если для производства вышеописанных видов керамики используют светлоокрашенные глины, то для майолики сырьём могут быть любые глины – и светлые, и красные. Цвет черепка всё равно часто скрывают тонким слоем белой глины, который затем покрывают бесцветной глазурью; либо же сразу используют непрозрачную цветную глазурь. В составе майоликовой массы – легкоплавкие глины, песок, мел, кварц.

Черепок майолики крупнопористый, водопроницаемый и не очень прочный, изделия зачастую массивные. Но отличает майолику высокая декоративность: помимо красочной росписи характерно наличие рельефов на изделии. Поэтому из майолики делают красивую облицовочную плитку, изразцы, предметы интерьера, скульптуры.

Майоликовый горшок для запекания

Отдельную группу керамических изделий составляют терракота и т.н. гончарная керамика. Их делают из естественноокрашенных глин, и цвет изделий может быть разным – серым, коричневым и даже чёрным. Особенность терракоты и гончарной керамики в отсутствие глазури при довольно пористом черепке. И, несмотря на это, такие изделия могут быть непроницаемыми для воды. Достигается это сглаживанием поверхности. Процесс схож с полировкой, только называется по-другому – лощением. После формовки и сушки поверхность изделия натирают специальными приспособлениями, уплотняя верхний слой. Поверхность приобретает маслянистый блеск, и после обжига становится водонепроницаемой.

Из терракоты делают предметы декора и такие стройматериалы, как плитку и черепицу, а гончарная керамика в основном представлена хозяйственной посудой.

Терракотовая крынка

Если в состав керамической массы в большом количестве вводят шамот – обожжённую и достаточно крупно перемолотую глину, то получают одноимённые изделия, отличающиеся светло-серым цветом и зернистой фактурой. Благодаря этому шамот нашёл применение в оформлении интерьеров и садов: скульптуры и предметы декора из него весьма схожи с каменными. Другое направление применение шамота основано на его огнеупорности, поэтому из него делают стройматериалы с аналогичным свойством – кирпич, бетон, штукатурку.

 

Виды керамики — разнообразие и широкий выбор Компания Art-Salon

Можете ли вы определить разницу между фарфором и керамикой, или между классическим твёрдым фарфором и костяным фарфором?

По внешним характеристикам они могут быть очень похожи между собой, но на самом деле, между ними есть определённая разница. Всем знакомо такое явление, что многие авторы на веб-сайтах, используют эти термины взаимозаменяемо, утверждая, что они означают одно и то же, иногда всю керамику называя одним словом — фарфор. Это неправильно, поскольку этим они вводят в заблуждение многочисленных читателей. 
Давайте разбираться, в чём заключаются ошибки, и исправлять их. 

Самое главное, что хотелось бы донести до вас, читатели:

Фарфор — это только разновидность керамики, в то время как далеко не вся керамика является фарфором.

Керамика, гончарная керамика, фаянс, майолика, терракота, керамогранит, шамот, твёрдый фарфор, мягкий фарфор, костяной фарфор, бумажная глина — это различные типы керамического материала и изделий из них в зависимости от использования разных видов глины и дополнительных ингредиентов. Каждый из таких материалов имеет свои уникальные характеристики и свойства.

Керамика — это общий термин, который описывает любое изделие из натуральной глины, смешанной в различных формулах с водой и в некоторых случаях с органическими материалами. Из такого состава создают форму, декорируют, обычно покрывают глазурью и закаливают материал под воздействием тепла при обжиге в печи.

Состав используемых глин, тип добавок, температура и продолжительность обжига определяют качество и твёрдость конечного продукта. Поскольку эти переменные могут регулироваться различными параметрами, существует много разных типов керамики.
Поэтому ещё раз повторюсь, 
керамика — это обширная категория, которая включает в качестве подкатегорий такие понятия как фаянс, глиняную посуду, терракоту, керамогранит, твёрдый фарфор, мягкий фарфор, костяной фарфор, бумажную глину и многое другое.

Фаянс — самый ранний тип керамической посуды. Изделия изготавливаются из красной или белой глины, запекаемой в печи при низкой температуре, обычно 1000-1080 ° C. Так как такой тип глины не достигает в процессе обжига стекловидного состояния, фаянс является более пористым и должен обязательно покрываться дополнительно достаточно толстым слоем порой непрозрачной глазури, чтобы быть водонепроницаемым. Фаянсовая посуда более хрупкая, чем посуда из других типов глины. Фаянс не обладает белизной и прозрачностью фарфора, изделия из фаянса имеют достаточно толстые, непрозрачные стенки обтекаемых форм. Чётких линий в форме из фаянса не достичь, поэтому этот материал неприменим к скульптурной пластике.

Майоликой называют изделия из гончарных глин, которые покрывают цветными глазурями — эмалями.  В технике майолики изготовляются как декоративные панно, наличники, изразцы и многое другое, так и посуда.

Терракота – это вид красной глины, как правило, без глазури. Обжигается при температуре приблизительно 1000 градусов по Цельсию. Железо, которое содержитя в этом типе глины, использующейся для изготовления таких изделий, придает им особый коричневый оттенок, который может варьироваться от желтоватого, оранжевого вплоть до красного, розоватого или коричневого 

Керамогранит состоит из огнеупорной глины и шариковой глины (каолинитовые осадочные глины), а также полевого шпата и кремнезема. Его обжигают при высоких температурах, обычно 1148-1316 ° C (2100-2400 ° F), и он по своей природе непористый. Белая, серая или коричневая глина превращается в стеклообразное вещество во время обжига, поэтому поверхность изделий из керамогранита получается водонепроницаемой. Керамогранит можно даже без глазурования использовать для хранения воды, но обычно всё-таки внутренняя часть таких сосудов глазуруется в любом случае для большей сохранности и предохранения от влаги.
Керамогранит получается намного твёрже, прочнее и долговечнее керамики.

Шамот представляет собой керамический бой, замешанный на глине. Шамот имеет грубозернистый состав, глазурь на его поверхности растекается пятнами, не покрывая ее полностью, что придает изделию из шамота особую оригинальность. Он очень ценится художниками, которые ввели его в область декоративно-прикладного искусства. Шамот обжигается при температуре 1250 ° C. Такие изделия не боятся холода и перепадов температур. Однако сырость им не рекомендуется. Из шамотной керамики изготавливают садовые и интерьерные светильники, основания для фонтанов, горшки с поддонами, кашпо, фигуры животных, вазы и амфоры. 

Фарфор — это белая глина, используемая для изготовления функциональных и нефункциональных изделий. По сути, химический состав фарфора представляет собой комбинацию глины, каолина (единственная глина, известная своей прозрачностью), полевого шпата, кремнезема и кварца, но могут быть добавлены и другие материалы.
Чем выше содержание каолиновых глин, тем выше технические характеристики получающегося из неё изделия.

Фарфор традиционно обжигается при очень высоких температурах огня выше 1260 ° C (2300 ° F). Как и в случае с керамогранитом, во время обжига тело превращается в стекло, поэтому поверхность получается малопористой и не впитывающей в себя жидкость. Поверхность, как правило, очень гладкая, даже если она неглазурованная, а тонкость и пластические свойства используемой глины позволяют создавать сложные мелкие детали.

Наиболее значимой определяющей характеристикой для фарфора является его прозрачность. Фарфор после обжига становится очень белым и полупрозрачным, что позволяет свету проходить сквозь него и отражать его. Вся остальная керамика непрозрачна и не пропускает свет.

Другим определяющим фактором является звук. Если вы слегка ударите по предмету из фарфора, он зазвучит звонким колокольчиком.

Фарфор — очень прочный и твердый материал.

China и фарфор

В связи с большим количеством трудностей в работе с фарфором было разработано несколько вариаций. Они фигурируют под названиями твёрдый фарфор, мягкий фарфор, костяной фарфор, и иногда ошибочно их тоже называют общим термином china.

Тонкий фарфор

Мягкий или тонкий фарфор обжигают при более низкой температуре, чем твёрдый — около 1200 ° (2200 ° F). Тонкий фарфор намного мягче классического фарфора, что делает его гораздо более подходящим для таких применений, как тарелки и чашки.

Костяной фарфор

Костяной фарфор — это разновидность мягкого фарфора, который получается белым, лёгким и полупрозрачным путем добавления к фарфоровой массе кальцинированной кости животных. Качество готового продукта зависит от того, сколько кости содержится в смеси: высококачественный костяной фарфор должен содержать от 30 до 40–45 процентов кости.
Кость определённых животных, а именно, крупного рогатого скота, придаёт обожженному телу высокий уровень прозрачности и уникальный молочно-белый цвет.
Костяной фарфор нельзя обжигать при таких же высоких температурах, как классический твёрдый фарфор.

Костяной фарфор обладает очень высокой механической прочностью и устойчивостью к сколам, что позволяет изготавливать более тонкие предметы, в отличие от других видов фарфора. Однако, его глазурь более подвержена образованию сетки трещин и не любит перепадов температур.

Бумажная глина paperclay — это любая глиняная масса, к которой добавлено обработанное целлюлозное волокно (наиболее распространенным является бумага или картон). Иногда применяют хлопок или нейлоновые нити. Эта техника расширяет возможности любимого всеми керамистами материала — глины.  
При использовании бумажной глины появилась возможность выполнять изделия практически любого размера, приклеивая отдельные элементы и целые фрагменты под любым углом в сухом виде, что невозможно делать с керамическими изделиями.

Подведем итоги

Технически говоря, глиняные и керамические изделия — это одно и то же, потому что они изготавливаются одинаковым образом как на этапе формования, так и обжига, глазурования и повторного обжига. Однако оба термина имеют разные тонкости в своих значениях.

Слово «керамика» — это более общий термин, который включает в себя фаянс и глиняную посуду, а также керамические протезы зубов, керамические ножи, керамическую плитку и т. д. В контексте искусства керамика часто рассматривается как высококлассная работа профессионального уровня, которая производит предметы Изобразительного искусства, имеющей декоративную ценность (глиняные скульптуры или декоративные тарелки).

Глиняная посуда включает в себя менее сложные, и более функциональные предметы, которые служат цели в повседневной жизни (как тарелки, чашки или вазы).

Керамика — что-то большее, чем посуда

Несмотря на свою популярность, для многих керамика продолжает оставаться на уровне гончарного производства, изготовления посуды и декоративных статуэток, однако это давно не так. В данной статье мы рассмотрим применение керамики и ее составляющих в более широком диапазоне возможностей, выходя за рамки красивой хэндмэйд утвари.

Керамика всегда была по-своему значима, но в последние годы увлеченность ею набирает все большие обороты. Все больше ценятся изделия ручной работы в сувенирной и утилитарной продукции. Развиваются современные ярмарочные площадки, где профессионалам можно блеснуть как мастерством, так и вкусом, а любителям прикупить уникальное изделие. Спрос настолько велик, что теперь десятки студий предлагают взять разовый гончарный мастер-класс и на час почувствовать себя творцом — слепить свой собственный гранат или сгончарить чашку с тарелкой. Популярны так же краткосрочные курсы керамики и гончарного дела.  

Безусловно, такой массовый интерес помогает мастерам расширить горизонты профессионализма в своей области и стремиться к большему, а ценителям увидеть всё большие возможности.

Когда мы говорим о керамике, то имеет в виду очень общее понятие, включающее в себя любое обожженное изделие из натуральной глины. Глина смешана с водой в различных сочетаниях, а в некоторых случаях добавляются даже органические материалы. Качество и твердость конечного продукта определяется составом используемых глин, типами добавок, температурой и продолжительность обжига. Наличие множества типов керамики объясняется тем, что все эти переменные могут иметь очень разные параметры. На курсах гончарного мастерства в Москве обычно даётся ограниченное количество сочетаний материалов, а после предлагается поле для самостоятельных экспериментов.

По массам керамика включает в себя такие подкатегории как фаянс, майолика, терракота, полуфарфор, фарфор твердый, фарфор мягкий, костяной фарфор, бумажная глина, шамот, каменные массы, керамогранит и др.

Очевидно, что каждый материал используется в определенной области, как узконаправленной, так и смежной. Каждая область несет в себе некую функцию.

Разделим широкие области применения на художественную, декоративную, бытовую, санитарную, архитектурно-строительную, медицинскую, техническую, промышленную. Повторюсь, что они не только узконаправленные, но и часто смежные. 

К художественной керамике можно отнести декоративные изделия бытового назначения, архитектурные изделия зданий и сооружений, монументальные скульптуры, садово-парковые скульптуры, гончарные изделия, посуду, утилитарные изделия, сувениры и т.д. Художественно-декоративные изделия служат для удовлетворения эстетических потребностей человека т.е. для украшения.

Отдельный подвид художественной керамики — это собственно произведения искусства. Современные художники также используют этот материал для выражения идей и концептов. Яркие примеры работ можно посмотреть в нашей переводной статье «20 художников, которые формируют будущее керамики».  

«Слияние и сепарация». Александра Сырбу, преподаватель курса керамики в Русской Академии Ремёсел. 

Архитектурно-художественная керамика

Архитектурно-художественная керамика занимает особенное место в классификации керамических материалов. Имеет сходство со строительно-облицовочной керамикой. Но первостепенно несет художественную эстетическую смысловую нагрузку. Предназначена для украшения как интерьера и экстерьера. Широкие возможности материала позволяют комбинировать и живописные и скульптурные элементы в масштабных размерах.Это панно и рельефы, вставки и изразцы, объемные композиции, перегородки и т.д.


Коттедж Эль-Каприччо в исполнении А.Гауди. Украшен Керамическими подсолнухами  

Керамика бытового назначения

К бытовым относится первостепенно посуда столовая, кухонная и хозяйственная, а также декоративно-утилитарные изделия.
Столовая посуда служит для подачи пищи и напитков на стол, кухонная — для ее приготовления и хранения. Хозяйственная — для использования и хранения всевозможных других предметов и продуктов.
Декоративно-утилитарные изделия служат для удовлетворения эстетических потребностей человека и выполнения утилитарных функций.
Богатая палитра красок и материалов позволяет создавать множество объектов, наделенных фигуративным, символическим или сюжетным изображением.

Промышленная строительная керамика

К промышленной строительной керамике относят облицовочные, кровельные материалы. По назначению делят на стеновые (кирпичи,блоки и т.д.), облицовочные снаружи (экстерьерная фасадная плитка,терракотовая плитка, мозаика и т.д.), внутри облицовочные (глазурованная плитка для стен и пола), кровельные (черепица) и т..д.

Керамическая плитка является самым распространенным и популярным видом облицовочной плитки, так как имеет множество достоинств: высокую прочность, огнеупорность, устойчивость к деформации, повышенную влагостойкость. Может иметь художественную ценность и изготавливаться по авторским эскизам, а также создаваться на массовом производстве.

Санитарно-техническая керамика

К санитарно-техническим изделиям относят раковины, унитазы, бачки, биде, писсуары и т.д.
Первые санитарные изделия появились во Франции, затем в Англии и Германии в 18 веке, их изготавливали из беложгущейся пластичной глины, каолина, кварца и полевого шпата, обжигали при высоких температурах. Покрывались они легкоплавкими глазурями, содержащими свинец.
Сегодня помимо белоснежного покрытия можно увидеть и художественную роспись. Расписные раковины и сантехника все больше пользуется популярностью. Дизайнерам можно заказать авторскую роспись, дополняющую интерьер ванных комнат.
Курсов керамики в Москве по изготовлению конкретно этих видов изделий пока нет. 

Медицинская керамика

В медицине большой плюс керамики в том, что она является наиболее близким аналогом костной ткани человека.Так протезы тазобедренных суставов изготавливают из керамики на основе оксида алюминия или циркония, а кальций-фосфатную керамику широко применяют в области тканевой инженерии при замещении небольших и критических дефектов тканей. Керамика будет всегда оставаться одним из наиболее востребованных материалов для восстановления зубов (медицинская керамика). Сегодня трудно переоценить значимость применения фарфора для изготовления виниров, вкладок, коронок и мостовидных протезов, где эстетическое качество фарфора превосходит все современные материалы, заменяющие эмаль и дентин.
Первый стоматологический фарфор был изготовлен в 1838 году и по прозрачности и расцветке отдаленно напоминал натуральные зубы. Как вы знаете, каолин по своей природе белый, что мешало получить достоверную для зуба прозрачность. По этой причине в дальнейшем он был исключен из состава стоматологического фарфора, который сегодня представляет полевошпатовое стекло с включениями кристаллического кварца.
В настоящее время более правильно использовать общий термин стоматологическая керамика, тогда как стоматологический фарфор является всего лишь одной из групп материалов этого класса.
На курсах керамики вас, конечно, не обучат делать зубные протезы, для этого нужно медицинское образование.  

Техническая керамика

Отдельный особый раздел керамики — это техническая керамика, без которой невозможно представить всю современную промышленность.
Технический фарфор — это силикатный керамический материал на основе каолиновых глин.
Благодаря своим свойствам применяется в химической, электротехнической промышленности, авиационной и оборонной промышленности, станкостроении и т.д.
Техническая керамика широко исследуется , разрабатывается и применяется в космонавтике, ракетостроении. Она входит как одна из важнейших составляющих в бронежилеты и бронелисты. Широко применяется как один из элементов в космических челноках, из нее делают роторы для турбин и подшипники самолетов. Все потому, что керамика может работать при абсолютно экстремальных условиях эксплуатации – до 3000°C.
Керамику используют даже в лазерной технике! Не так давно ученым удалось добиться ее прозрачности, разрабатывают и нанокерамику.

Итак, керамика — это уникальный материал, который в зависимости от химического и минералогического состава, технологии производства, а также области применения изделия, обладает устойчивостью к различным температурам, механической прочностью и способен применяться в абсолютно разных областях, где другие материалы бессильны. И что немаловажно в наш век — экологичный материал.

А теперь напишите, про какую сферу применения керамики вам было бы интереснее узнать, и следующий материал мы подготовим по вашей заявке.

Подготовила Александра Сырбу.

Керамика — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья

Керамический материал состоит из нескольких фаз. Основными фазами являются кристаллическая (одна или несколько) и стекловидная. Кристаллическая фаза определяет характерные свойства керамического материала и представляет собой химические соединения или твердые растворы этих соединений. Основные физические свойства керамики — электрические, пьезоэлектрические, магнитные, температурный коэффициент линейного расширения, механическая прочность — во многом зависят от особенностей кристаллической фазы. Стекловидная фаза находится в керамическом материале в виде прослоек, связывающих кристаллическую фазу. Количество стекловидной фазы и ее состав определяют в основном технологические свойства керамики — температуру спекания, степень пластичности керамической массы при формовании. От содержания стекловидной фазы зависят также плотность, степень пористости и гигроскопичность материала. Наличие газовой фазы (газы находятся в закрытых порах) обусловлено способом обработки массы и приводит к снижению механической и электрической прочности керамических изделий, а также вызывает диэлектрические потери при повышенных напряженностях поля вследствие ионизации газовых включений. Поры ухудшают свойства керамики, особенно при повышенной влажности.

Преимуществом керамики является возможность получения заранее заданных характеристик путем изменения состава массы и технологии производства. Керамические материалы благодаря таким свойствам, как высокая нагревостойкость, отсутствие у большинства материалов гигроскопичности, хорошие электрические (пьезоэлектрические, сегнетоэлектрические) и магнитные характеристики при достаточной механической прочности, стабильности характеристик и надежности, стойкость к воздействию излучения высокой энергии и использование достаточно дешевого и доступного сырья обеспечило их широкое применение в различных областях.

В зависимости от назначения керамики получение заданных свойств изделий достигается подбором сырьевых материалов и добавок и особенностями технологии. Основным сырьем в керамической промышленности являются глины и каолины вследствие их широкого распространения и ценных технологических свойств. Важнейшим компонентом исходной массы при производстве тонкой керамики являются полевые шпаты (главным образом микролин) и кварц. Однако повышенные и резко дифференцированные требования, предъявляемые к керамике металлургией, электротехникой и приборостроением, обусловили развитие производства различных видов технической керамики на основе чистых окислов, карбидов и различных соединений.

Технологическая схема керамического производства в качестве обязательных включает в себя следующие операции:

  • тонкое измельчение и тщательное смешивание исходных компонентов;
  • пластификация массы и образование формовочного полуфабриката;
  • формование заготовок из пластифицированной массы;
  • спекание изделий (высокотемпературный обжиг).

Измельчение и смешивание сырьевых компонентов производится в шаровых и вибрационных мельницах. Помол может быть «сухим» или «мокрым». Все измельченные керамические массы по технологическим особенностям разделяют на три группы: пластичные массы (материалы, в шихте которых содержится значительное количество глинистых веществ), малопластичные массы (материалы с малым количеством глинистых веществ), непластичные массы (материалы из безглинистой шихты). Состав шихты определяет в значительной мере технологию приготовления массы к формованию.

Формование изделий осуществляют методом прессования, пластической протяжкой (выдавливанием) через мундштук или горячим литьем под давлением. Выбор способа формования определяется техническими, экономическими и технологическими факторами, главными из которых являются форма, размер и точность детали, количество изготовляемых деталей и технологические свойства применяемых масс.

Например, крупногабаритные изделия сложной конфигурации формуют путем литья жидкой керамической массы (водного шликера) в гипсовые формы, которые разбивают при извлечении заготовок. Преимущественно формуются из пластичных масс в гипсовых формах на полуавтоматах и автоматах хозяйственный фарфор и фаянс. Санитарно-строительная керамика сложной конфигурации отливается в гипсовых формах из керамического шликера на механизированных конвейерных линиях. Радио- и пьезокерамика, керметы и др. виды технической керамики в зависимости от их размеров и формы изготовляются главным образом прессованием из порошкообразных масс или отливкой из парафинового шликера в стальных пресс-формах.

Прессование заключается в получении изделия из сыпучей массы под действием внешнего давления. Прессование может быть «полусухое изостатическое», «мокрое», «гидростатическое», «горячее». Горячее прессование применяют для изготовления беспористых изделий с контролируемым размером зерен (до 0, 1 мкм), отличающимися повышенной прочностью и плотностью, что улучшает, например, в случае изготовления феррокерамики, магнитные характеристики: магнитную проницаемость, индукцию, время перемагничивания. Особенно пригодным является этот метод при изготовлении ферритов для магнитных головок устройств магнитной записи и воспроизведения звука — и видеосигналов, ферритов СВЧ — диапазона и пьезокерамики, которые невозможно изготовить обычными методами. Заформованные тем или иным способом изделия подвергаются сушке в камерных, туннельных или конвейерных сушилках.

Спекание изделий проводят в муфельных или туннельных электрических печах при температуре 1300 оС и выше. При спекании происходит выжигание пластификатора, завершаются химические реакции между компонентами. За счет слияния частиц фиксируется форма изделия, материал приобретает необходимую механическую прочность и заданные физические и электрические свойства. В зависимости от состава материала спекание (обжиг) может производиться не только в окислительной, но и в нейтральной и даже в восстановительной среде. Обжиг керамики является самым важным технологическим процессом, обеспечивающим заданную степень спекания. Точным соблюдением режима обжига обеспечиваются необходимый фазовый состав и все важнейшие свойства керамики. В процессе обжига вследствие испарения влаги, выгорания пластификатора и уплотнения материала происходит усадка изделий, т.е. уменьшение их размеров, но возрастают их механическая прочность и плотность. В соответствии с комплексом предъявляемых требований степень спекания разных видов керамики колеблется в широких пределах. Изделия из электрофарфора, фаянса и других видов тонкой керамики покрываются перед обжигом глазурью, которая при высоких температурах обжига (1000-1400 оC), плавится, образуя стекловидный водо- и газонепроницаемый слой.

По применению керамику подразделяют на строительную керамику, бытовую и санитарно-техническую (посуда, художественные изделия, умывальники) керамику, химически стойкую керамику, электротехническую керамику, радиотехническуюкерамику, теплоизоляционную керамику (керамзит, пенокерамика и др.) и огнеупоры.По структуре различают грубую керамику (строительная, шамотный кирпич и др.), тонкую с однородной мелкозернистой структурой (фарфор, пьезо— и сегнетокерамика, керметы и др.), пористую с мелкозернистой структурой (фаянс, терракота, майолика и др.), высокопористую (теплоизоляционные керамические материалы).

Древнейшая керамика

Китайский погребальный сосуд эпохи неолита


Первые фигурки из глины появляются в древнейшие времена палеолита (около 27 тыс. до н. э.). Несколько позднее появляются глиняные сосуды, в которых хранили воду и продукты питания. В это же время были попытки использовать обожженную глину.Уже в эпоху неолита широко распространяется обжиг. В разных частях Земли создаются похожие изделия, еще неуклюжие, вылепленные со следами пальцев, большей частью открытых форм, с толстыми стенками. Первоначальные сосуды повсеместно имели острое или закругленное дно, их размещали между камнями очага. В позднем палеолите появляются сосуды с плоским дном. Изделия украшаются вылепленным орнаментом. Постепенно керамика разных местностей обретает разнообразие форм и орнаментов. Керамика этого периода является важным археологическим признаком культур, которые нередко и называют по преобладающему типу орнамента.

В 6 тыс. до н. э. в ряде регионов преобладает расписная керамика (самаррская культура в Средней Месопотамии, эгейская керамика). Появляется лощеная керамика прекрасного качества (коричневых и красных, строго черных тонов). Керамические статуэтки в Эгейском мире прекрасно передают изящество девушек-кор. В этот же период керамика используется как строительный материал.

В бронзовом веке в государствах Междуречья и Египта ремесленники стали использовать гончарный круг, изготовление керамики становится наследственной профессией. Благодаря открытию глазури пористые сосуды становились водонепроницаемыми, а разнообразные цвета и украшения, полученные с помощью цветной глазури, превращали керамические изделия в произведения искусства. В Китае благодаря использованию качественной белой глины — каолина уже во 2-1 тыс. до н. э. изготовлялись тонкостенная глазурованная посуда. В Древнем Египте во 2 тыс. до н. э. появляется фаянс.

Античная керамика

Стамнос


Расписная керамика Древней Греции оказала огромное влияние на развитие всего мирового декоративно-прикладного искусства. Широко известны разнообразные типы древнегреческих ваз (амфоры, гидрии, килики, кратеры), украшенные искусными цветочными узорами, которые затем сменяет ковровый, или ориентализирующий, стиль — орнамент с полихромными поясами изображений животных и фантастических существ.

В 6 в. до н. э. складывается так называемый чернофигурный (чернолаковый) стиль, при котором силуэтные изображения наносились черным лаком на желтую или красную глину, детали одежды, орнамента выполнялись белой и пурпуровой красками.

Композиция росписи строилась на выразительности черных силуэтов, очерченных тонкой обобщенной линией. Немного позднее появилась краснофигурная вазопись, сохраняющая натуральный цвет глины в изображениях фигур при заливке фона черным лаком. Эта техника давала мастеру возможность более детально прорисовывать формы, передавая естественность движения фигуры.

Основные виды греческих ваз


Высокого уровня развития достигла и греческая керамическая пластика. Выразительные женские фигурки, выполненные из терракоты в Танагре, воссоздают образы древних гречанок, их повседневные занятия, изысканную моду древней Греции.

Римская керамика не достигла таких высот, как древнегреческая, но оставила свой след в искусстве керамики. Не роспись, а рельеф был излюбленным приемом мастеров Арециума — центра изготовления керамической посуды Древнего Рима. Здесь были широко распространены сосуды с рельефным орнаментом, покрытые прозрачной глазурью. Римские строители широко применяют керамику, из нее выполняют сложные архитектурные детали.

Керамика стран Дальнего Востока

Древнейшие глиняные изделия, найденные в Китае, датируют 3 тыс. до н. э. Уже в 4-5 вв. в Китае изготовлялись фаянсовые изделия. Но Китай прославился в первую очередь изобретением фарфора, который появился в результате совершенствования технологии изготовления керамики в 6 в. С 14 в. одним из основных центров изготовления китайского фарфора стал Цзиндэчжэнь, район залегания каолина, полевого шпата, а также особенно чистого песка. Китайские вазы и посуда отличаются техническим и художественным совершенством, чрезвычайным богатством форм и декора. Они послужили образцом для позднейшей европейской продукции.

В 14 в. достигла расцвета и корейская керамика, украшенная инкрустацией из черной и белой глины, а также фарфоровые изделия с рельефами и растительными узорами. С формированием в Японии во второй половине 14 в. культа чайной церемонии здесь появились пористые сосуды и чаши раку-яки из тяжелой керамической массы. Среди японских керамических центров выделялся Сето, где производили изделия с прозрачными глазурями. Особой тонкостью отличался японский фарфор.

Керамика стран Среднего и Ближнего Востока

Керамика из Кашана


Толчком к развитию художественной керамики в странах Среднего и Ближнего Востока, вероятнее всего, послужили китайские фарфоровые изделия, завезенные на рубеже 8-9 вв. В Месопотамии, Египте, Армении и особенно Персии создавали превосходную керамическую утварь. Особенно выделялись сосуды росписью люстром, тонко обточенные предметы с бирюзовой глазурью из персидского города Кашана, сложные изделия в стиле «минаи» из древней Раги (ныне Рей в Иране), бело-голубая керамика из турецкого города Изника.

Западноевропейская керамика

В Западной Европе керамика стала интенсивно развиваться в эпоху Возрождения. Большое влияние оказали керамические изделия из арабских стран, в особенности из мавританской части Испании. Под влиянием испанских керамических изделий с оловянной глазурью, известных как испано-мавританские изделия (центр изготовления — Валенсия), в конце 14 в. в Италии (в городах Фаэнца, Урбино, Губбио) стало интенсивно развиваться производство подобной керамики, но уже под названием «майолика». Покрытие изделий белой оловянной глазурью создавало идеальный фон для росписи. В свою очередь, итальянская майолика оказала немалое внимание на развитие майолики Германии 15 в., а также Франции (особенно в Невере) 16-18 вв., где она стала называться «фаянс».

Делфтские вазы для тюльпанов


В Нидерландах (в Делфте) изготовляли подобную керамику с середины 16 в. Английская керамика с оловянной глазурью в духе голландских изделий, производившаяся в течение 17-18 вв., получила название «делфтские изделия». Позднее более утилитарные изделия выпускала английская керамическая Ламбетская фабрика — аптекарские кувшины, бутыли для вина, фляжки для воды.Широкую известность получила и керамика со свинцовой глазурью, легко окрашивающаяся в различные цвета. Своего расцвета она достигла во Франции в 17 веке — знаменитые тончайшие сосуды из Сен-Поршера и «сельские глины» — покрытые поливами декоративные блюда Бернара Палисси.

Блюдо с рельефным декором Бернара Палисси


Другим технологическим видом керамики того времени была каменная масса. Первенство в ее изобретении принадлежит немецким гончарам 14 века. Центрами производства изделий из каменной массы стали Нюрнберг, Хехст, Нимфенбург, Людвигсбург. Немецкая керамика попала в Англию. Стаффордширские мастера усовершенствовали каменную массу и получили более прочный черепок.Подлинным переворотом в истории западноевропейской керамики стало изобретение в начале 18 века немецким химиком Иоганном Бетгером фарфора. Вскоре в саксонском городке Мейсене была открыта мануфактура, начавшая производить один из самых ценных фарфоров в мире — мейсенский. Фарфор из Мейсена прославился своими изящными сюжетными статуэтками, сервизами, вазами, туалетными приборами.С середины 18 века в Европе стал первенствовать севрский фарфор, выпускавшийся во французском городе Севре. Предшественницей севрской мануфактуры стала небольшая фабрика в Венсене близ Парижа, специализировавшаяся на отливке фарфоровых цветов в стиле рококо. В 1756 году венсенская фабрика переехала в Севр, где окончательно сложился изысканно-утонченный стиль севрского фарфора. Наряду с расписной позолоченной пластикой создавали фигурки из белого неглазурованного фарфора — бисквита.

Английский высококачественный фарфор также получил всемирное признание. В 18 в. Британия едва ли не первенствовала по числу керамических фабрик: Вустер, Челси, Дерби, Споуд, Коулпорт, Боу, Минтон. Каждую из них отличал свой собственный почерк и стиль.

Российская керамика

После упадка в период татаро-монгольского ига российская керамика в 14-15 веках возрождается вновь. В 18 веке наряду с гончарными ремесленными изделиями стала выпускаться посуда из майолики с росписью по сырой эмали, в частности на московской фабрике А. К. Гребенщикова, основанной в 1724 году. Было налажено производство изразцов — сначала рельефных, затем гладких с росписью.

Кувшин с живописью цветов


В 1744 году в Петербурге была основана Порцелиновая мануфактура, на которой через три года Д. И. Виноградовым было начато производство русского фарфора. В 1765 году мануфактура получила более высокий статус и стала называться Императорский фарфоровый завод, где с конца 18 века выпускались прекрасные сервизы, вазы, портретные бюсты в стиле раннего классицизма, а позднее в стиле ампир. Со дня основания завод работал по заказам императорского двора. Для более массового производства в 1766 году в Вербилках Ф. Гарднер основывает частную фабрику, прославившуюся своими жанровыми статуэтками и посудой высокого качества. В деревне Гжель в Подмосковье в 1830-1840-х годах возникает множество предприятий, использующих преимущества местной глины. В конце 19 века крупнейшие частные фабрики переходят в руки предпринимателя М. С. Кузнецова (в том числе и гарднеровская фабрика). Его фабрика в Дулеве выпускала массовую продукцию из фаянса и фарфора довольно хорошего качества.Уже с конца 19 в. работы керамистов большинства стран отмечены поисками нового стиля: стремлением обнажить естественную красоту керамической массы или, наоборот, придать ей утонченную урбанистичность. Знаменитым стал фарфор в стиле модерн, изготовлявшийся на заводе в Копенгагене.В ряде стран проявилась характерная для модерна стилизация народного творчества, возврат к изделиям ручного производства. К керамике обращаются многие художники и скульпторы. В мастерских Абрамцева керамика приобретает новые формы, новый колорит (прежде всего в работах М. А. Врубеля). Свойственное модерну внимание к декоративно-прикладному убранству приводит к широкому использованию керамики в отделке зданий и интерьеров.Дизайнеры-функционалисты, начиная с 1920-х годов, стремились к новым простым формам, очищенным от излишней декоративности и пригодным для массового производства. Особое внимание придавалось выявлению фактуры материала. Развиваются технологии: появляются новые виды глазури, эмалей. Крупные панно и мелкую пластику из керамики делают практически все крупные художники 20 в. Особенно знамениты панно Ф. Леже. Керамика становится важной частью интерьеров.

Развитие технологии и рост уровня жизни приводит к тому, что керамика становится довольно массовым увлечением; многие имеют свои печи для обжига. В работах многих художников-керамистов заметно стремление соединить западные стили с восточными традициями и технологиями. В СССР своей керамикой особенно славились республики Прибалтики.

В 1953 году организована международная Академия керамики в Женеве (Швейцария).

  • Миклашевский А. И. Технология художественной керамики. Л., 1971.
  • Яффе Б. и др. Пьезоэлектрическая керамика. М., 1974.
  • Августинник А. И. Керамика. Л., 1975.
  • Гинзбург В. П. Керамика в архитектуре. М., 1983.
  • Honey W. B. European ceramic art… 2 ed. L., 1963.
  • Эванс А., Лэнгдон Т. Конструкционная керамика. М., 1980.
  • Campbell J. E. Pottery and ceramics: a guide to information sources. Detroit, 1978.
  • Балкевич В. Л. Техническая керамика. М., 1984.

Электронная подложка и корпусная керамика

Электронная подложка и корпусная керамика , современные промышленные материалы, которые благодаря своим изоляционным свойствам используются в производстве электронных компонентов.

Британская викторина

Гаджеты и технологии: факт или вымысел?

Виртуальная реальность используется только в игрушках? Использовались ли когда-нибудь роботы в бою? В этой викторине вы узнаете о гаджетах и ​​технологиях — от компьютерных клавиатур до флэш-памяти.

Современная электроника основана на интегральной схеме, сборке миллионов взаимосвязанных компонентов, таких как транзисторы и резисторы, которые построены на крошечном кремниевом кристалле. Для поддержания надежности эти схемы зависят от изоляционных материалов, которые могут служить подложками (то есть основаниями, на которых построены микроскопические электронные компоненты и их соединения) и корпусами (то есть структурами, изолирующими схему от окружающей среды и сделать его единым компактным устройством).Изолирующие свойства керамики хорошо известны, и эти свойства нашли применение в современных керамических материалах для подложек и корпусов. Материалы и изделия описаны в этой статье.

Материалы

Среди керамических материалов, используемых в качестве электронных подложек и корпусов, преобладающим материалом является оксид алюминия (оксид алюминия, Al 2 O 3 ). К преимуществам оксида алюминия относятся высокое удельное сопротивление, хорошая механическая и диэлектрическая прочность, отличная термическая и коррозионная стабильность, а также способность обеспечивать герметичное уплотнение.Его основными недостатками являются относительно высокая диэлектрическая проницаемость (которая задерживает распространение сигнала) и низкая теплопроводность (что делает его неэффективным для отвода тепла). По этим причинам керамические материалы с улучшенными свойствами находятся в стадии разработки. Некоторые из этих материалов упомянуты ниже.

Подложки

Подложки из оксида алюминия изготавливаются в виде толстых или тонких пленок. Толстопленочные подложки изготавливаются методом ленточного литья (в основном, ракельным ножом) до толщины менее 1.5 миллиметров, либо они изготавливаются методом сухого прессования при толщине более 1,5 миллиметра. Состав содержит 96 процентов Al 2 O 3 , остальное — силикаты щелочноземельных металлов, которые образуют стекло во время спекания, связывая частицы оксида алюминия вместе. Стекло также служит для соединения с толстопленочными резисторами или проводниками, построенными на поверхности подложки.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.
Подпишитесь сегодня

Тонкопленочные подложки (толщиной менее 1 миллиметра) также изготавливаются с помощью ракеля — процесса, показанного на Рисунке 1 усовершенствованной керамики изделия.Добавляются органическое связующее и пластификатор для облегчения формования. Стандартный состав содержит 99,5% оксида алюминия с небольшими количествами оксида магния (MgO) и диоксида кремния (SiO 2 ), добавленных для контроля размера зерна во время спекания.

Многослойная упаковка

Интегральные схемы часто содержатся в многослойных корпусах, таких как держатели микросхем, двухрядные корпуса и массивы штыревой сетки. Эти структуры служат для размещения полупроводниковых устройств в прочных, термически стабильных, герметичных средах.

Керамические упаковки состоят из 90–94 процентов Al 2 O 3 , остальная часть состава состоит из стеклообразующих силикатов щелочноземельных металлов. Одним из основных требований является возможность совместного обжига составов с линиями металлизации вольфрамом или молибденом. Слои оксида алюминия производятся путем отливки ленты / ракельного ножа, после чего ленты могут быть перфорированы или вырезаны лазером, сквозные отверстия покрыты покрытием (переходные отверстия являются проводящими путями между слоями) и металлизированы вольфрамом или молибденом посредством трафаретной печати.Затем несколько слоев ламинируются в многослойные структуры. Совместное сжигание происходит при температурах до 1600 ° C (2900 ° F) в защитной атмосфере водорода или водородно-азотного газа, чтобы предотвратить окисление металлов. Результатом совместного обжига является монолитный корпус с внутренними токопроводящими дорожками. Силиконовый чип монтируется в корпусе, при этом упаковка герметично закрывается стеклянной или металлической крышкой.

Назначение корпуса интегральной схемы — содержать кремниевое устройство и подключать его к внешней электрической схеме.Упаковочные материалы должны иметь низкую диэлектрическую проницаемость (чтобы свести к минимуму задержку обработки сигнала) и отводить тепло от полупроводниковых устройств. Глинозем беден по обоим причинам. Существуют материалы с более высокой теплопроводностью, но они либо токсичны (как в случае оксида бериллия, BeO), либо представляют собой плохую сопутствующую керамику (, например, нитрид алюминия , AlN). Были разработаны стеклокерамические образования, которые легко обрабатываются, имеют низкие диэлектрические постоянные, а также соответствуют коэффициентам теплового расширения металлов с высокой проводимостью (золота и меди), которые используются в электрических схемах.Однако они обладают низкой прочностью и низкой теплопроводностью.

Электронные подложки и корпуса — это только один из видов передовой электрокерамики. Справочник статей по другим приложениям, а также статей по всем аспектам передовой и традиционной керамики см. В разделе «Промышленная керамика: общие сведения».

Схема охвата

Encyclopædia Britannica, Inc.

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

  • интегральная схема

    Интегральная схема (ИС), сборка электронных компонентов, изготовленных как единый блок, в котором миниатюрные активные устройства (например,ж., транзисторы и диоды) и пассивные устройства (например, конденсаторы и резисторы) и их соединения построены на тонкой подложке из полупроводникового материала (обычно…

  • глинозем

    Глинозем, синтетически полученный оксид алюминия, Al 2 O 3 , белое или почти бесцветное кристаллическое вещество, которое используется в качестве исходного материала для плавки металлического алюминия.Он также служит сырьем для широкого спектра современных керамических изделий и активным веществом…

  • Промышленная керамика

    Промышленная керамика, керамика в широком смысле определяются как неорганические неметаллические материалы, которые проявляют такие полезные свойства, как высокая прочность и твердость, высокие температуры плавления, химическая инертность, а также низкая теплопроводность и электрическая проводимость, но которые также демонстрируют хрупкость и чувствительность к…

Электрокерамика | Britannica

Electroceramics , категория передовых керамических материалов, которые используются в большом количестве электрических, оптических и магнитных приложений.В отличие от традиционных керамических изделий, таких как кирпич и плитка, которые производились в различных формах в течение тысяч лет, электрокерамика — явление относительно недавнее, в значительной степени развитое со времен Второй мировой войны. Однако за свою короткую историю они оказали глубокое влияние на так называемую революцию в области электроники и на качество жизни в развитых странах. Электрокерамика с низкой диэлектрической проницаемостью (, то есть с низким удельным электрическим сопротивлением ) превращается в подложки для интегральных схем, а электрокерамика с высокой диэлектрической проницаемостью используется в конденсаторах.Другие электрокерамические материалы демонстрируют пьезоэлектричество (развитие деформации под действием приложенного поля или наоборот) и используются в преобразователях для микрофонов и других изделий, в то время как некоторые обладают хорошими магнитными свойствами и подходят для сердечников трансформаторов или постоянных магнитов. Некоторые электрокерамики демонстрируют оптические явления, такие как люминесценция (используется при флуоресцентном освещении) и генерация (используется в лазерах), а третьи демонстрируют изменения оптических свойств при приложении электрических полей и поэтому широко используются в качестве модуляторов, демодуляторов и переключателей в оптическая связь.

Британская викторина

Гаджеты и технологии: факт или вымысел?

Виртуальная реальность используется только в игрушках? Использовались ли когда-нибудь роботы в бою? В этой викторине вы узнаете о гаджетах и ​​технологиях — от компьютерных клавиатур до флэш-памяти.

Для всех перечисленных выше применений требуется электрическая изоляция, свойство, которое долгое время ассоциировалось с керамикой.С другой стороны, многие керамики подходят для легирования одновалентными материалами (то есть материалами с другими зарядовыми состояниями, чем ионы основного кристалла). Легирование может привести к образованию электропроводящей керамики, которая появляется в таких продуктах, как кислородные датчики в автомобилях, нагревательные элементы в тостерах и прозрачные оксидные пленки в жидкокристаллических дисплеях. Кроме того, была разработана сверхпроводящая керамика; то есть они теряют все электрическое сопротивление при криогенных температурах.Поскольку их критические температуры (T c ‘s; температуры, при которых происходит переход от удельного сопротивления к сверхпроводимости) намного выше, чем у обычных металлических сверхпроводников, эти керамические материалы упоминаются как высокотемпературные c сверхпроводников.

Большинство электрокерамики являются действительно высокотехнологичными материалами, поскольку из них изготавливаются изделия с высокой добавленной стоимостью. Используемые исходные материалы высокой чистоты часто используются в производственных помещениях для чистых помещений.Поскольку размер зерна и гранулометрический состав могут быть решающими факторами качества производимой электрокерамики, строгое внимание уделяется этапам обработки порошка, консолидации и обжига для достижения желаемой микроструктуры. Структура и химический состав границ зерен (областей, где встречаются два соседних зерна) часто должны строго контролироваться. Например, сегрегация примесей на границах зерен может отрицательно сказаться на керамических проводниках и сверхпроводниках; с другой стороны, работа некоторых керамических конденсаторов и варисторов зависит от таких зернограничных барьеров.

Электрокерамические изделия описаны в ряде статей, включая керамику для электронных подложек и корпусов, диэлектрическую и пьезоэлектрическую керамику конденсаторов, магнитную керамику, оптическую керамику и проводящую керамику.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.
Подпишитесь сегодня

Что такое керамика?

Произведенный от греческого слова keramos, означающего «глина», общий термин «керамика» относится ко всем объектам на основе глины, которые претерпели необратимую физико-химическую трансформацию во время обжига.Керамика, восходящая к эпохе неолита, представляет собой самое раннее «огненное искусство», изобретенное человеком, предшествовавшим обработке как стекла, так и металла. Керамика является не только важным культурным маркером в большинстве обществ, она также представляет собой самый распространенный искусственный материал.

Будь то утилитарный или художественный по своей природе, керамические предметы отражают меняющийся образ жизни и свидетельствуют о технических достижениях общества (в частности, о его владении четырьмя природными элементами: землей, водой, воздухом и огнем). Керамические изделия раскрывают обычаи народа, его пищевые привычки и культурные обычаи в течение определенного периода.

Керамика остается неиссякаемым источником вдохновения — от предметов повседневного обихода до предметов исследования и исключительных произведений искусства.

Faïence — terre vernissée — Фотография (C) RMN-Grand Palais (Севр, Cité de la céramique) / Thierry Ollivier

Surtout Faïence de Rouen, 18e siècle — (C) RMN-Grand Palais (Севр, Cité de la céramique) / Мартин Бек-Коппола

Кристин МакКирди — Мемориальная доска — (с) Севр / Г.Jonca

Objet casanier Jean Arp (1886-1966) — Фотография (C) Севр, Сите-де-ла-Серамик, р-н. RMN-Grand Palais / Gérard Jonca

Керамика

Терракотовые изделия из обычной глины, цвет варьируется от серого до красного в зависимости от состава глины.Красные глины железистые, а белые глины содержат различные количества мела, кремнезема и / или каолина. Глиняную посуду можно изготавливать путем придания формы, точения или лепки, либо путем наложения слоев глиняных катушек. Обжиг проводят при температуре от 800 ° до 900 ° C. Глазурование керамических изделий достигается, когда пористая паста становится непроницаемой с помощью глазури или эмали.

Фаянс

Керамика из нежной глинистой пористой пасты, покрытой непрозрачной непроницаемой глазурью. Существует несколько типов фаянса: фаянс на основе свинца, оловянсодержащий фаянс (содержащий оксид олова) и фаянс, изготовленный из высококачественной глины, выбранной за ее белизну.Фаянс может быть украшен глазурью и орнаментом как «сильного горения», так и «слабого огня». В первом случае фаянс подвергается однократному обжигу, а рисунок — нанесение рисунка на необожженную эмаль — поддерживает высокотемпературный обжиг, необходимый для пасты и эмали (около 900 ° C). В последнем случае рисунок наносится на предварительно обожженный объект после нанесения эмали; краски, смешанные с помадой, выдерживают только низкотемпературный обжиг (от 650 до 700 ° C).

Фарфор

Фарфор — это керамика, паста которой тщательно застеклована (что делает ее непроницаемой) и отличается своей белизной (похожей на мелкий фаянс, который бывает трудно отличить от фарфора).Фарфор обычно отличается исключительной прозрачностью. Этот вид керамики был изобретен в Китае в VII или VIII веках. После его первого импорта в Европу в средние века европейцы начали производить имитации, изготавливать различные типы белой полупрозрачной керамики.
Фарфор с твердой пастой (непроницаемый для стали) и фарфор с мягкой пастой (без каолина и может быть отмечен сталью) составляют два основных семейства европейского фарфора, которые обычно покрыты прозрачной глазурью или эмалью, позволяющей добиться белизны вставьте, чтобы показать.

Сегодня мастерские Мануфактуры производят четыре отдельных фарфоровых пасты: твердая паста (датируемая 18 веком и содержащая 75% каолина), мягкая паста (этот вариант пасты 18 века, содержащий очень мало каолина и 50% костной золы, является единственная фосфатная мягкая паста во Франции), новая паста (изобретена около 1882 г., содержит 45% каолина) и белая паста или паста Антуана д’Альбиса, похожая на твердую пасту (названа в честь главы производственного отдела, который усовершенствовал ее около 1965 г.) .

Керамика

Изготовленный из пасты с высоким содержанием диоксида кремния и поддерживающей высокотемпературный обжиг (от 1200 ° до 1400 ° C), керамогранит частично остекловывается во время обжига.

В то время как керамика и фаянс изготавливаются с использованием пористых паст, которые необходимо сделать непроницаемыми с помощью глазури или эмали, керамогранит похож на фарфор в том, что его паста тщательно застеклована и поэтому непроницаема даже для неглазурованной.

Таким образом, с момента изобретения керамогранита примерно в 4 веке в Китае, его последующего появления на Ближнем Востоке и его развития в Европе, начиная со Средневековья, гончары применяли глазурь для керамических изделий только в эстетических целях, исследуя и комбинируя различные материалы и формы.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *