Кіріспе
Керамикалық материал
керамикалық материал
the ceramic material
Порцелан – шикізатты, әдетте каолинитті, пеште қыздыру арқылы жасалатын керамикалық материал. Порцеланның басқа керамикалық бұйымдарға қарағанда күштілігі мен мөлдірлігі негізінен осы жоғары температурада шыныланудан және дененің ішінде минералдық муллиттің пайда болуынан туындайды. Оның қолданылуы: үстел ыдыстары, әшекей бұйымдары (мысалы, мүсіндер), унитаздар ("порцелан тақтар") және раковиналар, сондай-ақ технология мен өнеркәсіптегі электр оқшаулағыштар мен зертханалық ыдыстар сияқты өнімдер. Порцеланның өндіріс процесі қыш және тас ыдыстардың өндірісіне ұқсас, бірақ оны жасау қиынға соғуы мүмкін. Ол әдетте нәзік, мықты және ақ болғандықтан ең беделді қыш бұйым ретінде қарастырылады. Көбінесе глазурьленіп, әсемделеді. Анықтамалары әр түрлі болғанымен, порцеланды үш негізгі санатқа бөлуге болады: қатты паста, жұмсақ паста және сүйек порцеланы. Санаттар корпустың құрамы мен күйдіру жағдайлары бойынша ерекшеленеді. Порцелан Қытайда біртіндеп дамыды және шамамен 2000-1200 жыл бұрын (анықтамаға байланысты) қол жеткізілді. Одан кейін Шығыс Азияның басқа елдеріне, Еуропаға және әлемнің қалған бөлігіне тарады. Еуропалық атауы – ағылшын тіліндегі "порцелан" – ескі итальян тіліндегі "porcellana" (теңіз қабығы) сөзінен келген, себебі оның беті қабыққа ұқсайды. Кейбір ағылшын тілді елдерде порцеланды "china" немесе "fine china" деп те атайды, себебі ол алғаш рет 17 ғасырда Қытайдан импортталғанда көрінді. Порцеланның қасиеттері: төмен өткізгіштік және серпімділік, жоғары күш, қаттылық, ақшылдық, мөлдірлік, резонанс, сондай-ақ коррозиялық химиялық заттар мен жылулық соққыға төзімділік. Порцелан "толыққандай шыныланған, қатты, су өткізбейтін (жабын жаққанға дейін де), ақ немесе жасанды түрде боялған, мөлдір (қалың болмаса) және дыбыс шығаратын" деп сипатталады. Дегенмен, "порцелан" терминінің жалпыға қабылданған анықтамасы жоқ және "тек қана белгілі бір беткі қасиеттері бар әртүрлі заттарға жүйесіз түрде қолданылған". Дәстүрлі Шығыс Азияда керамиканы төмен температурада күйдірілген бұйымдарға (қыш ыдыстар) және жоғары температурада күйдірілген бұйымдарға (көбінесе порцелан деп аударады) бөледі, соңғысы еуропалықтар "тас ыдыстар" деп атайтын, бірақ әдетте ақ немесе мөлдір емес бұйымдарды да қамтиды. "Протопорцелан", "порцелан тәрізді" немесе "порцеланға жақын" терминдері керамикалық дененің ақ және мөлдірлікке жақындаған жағдайларда қолданылуы мүмкін. 2021 жылы порцелан үстел ыдыстарының әлемдік нарығы 22,1 миллиард АҚШ долларына бағаланды.
Қатты паста
Қатты паста порцеляны Қытайда ойлап табылды, және ол жапон порцелянында да қолданылды. Көптеген ең жақсы сапалы фарфор бұйымдары осы материалдан жасалған. Еуропадағы ең алғашқы порцеляндар 18-шы ғасырдың басында Мейссен фабрикасында өндірілді; олар каолин мен алабастрдан құралған пастадан жасалып, ағаш отына жағатын пеште жоғары температурада күйдірілді, нәтижесінде өте қатты, мөлдір және берік порцелян алынды.
Қалта
1748 жылы Англияда импорттық фарформен бәсекелесу үшін жасалған сүйек қышқылы қазір әлемнің түкпір-түкпірінде, оның ішінде Қытайда да өндіріледі. Англиялықтар иезуит миссионері Франсуа Ксавье д’Энтрекольдің қытай фарфорын жасау құпияларын толық сипаттаған хаттарын оқыған. Бір автор мәтінді қате түсінудің нәтижесінде ағылшын фарфорының құрамына сүйек күлін қосуға жасалған алғашқы тыраштар туындаған болуы мүмкін деп болжайды. Дәстүрлі ағылшын сүйек қышқылы екі бөлік сүйек күлінен, бір бөлік каолиннен және бір бөлік қыш тастан жасалған, бірақ соңғысы Ұлыбританиядан тыс жерлерден алынған фельдшпаттармен алмастырылды.
Traditionally, English bone china was made from two parts of bone ash, one part of kaolin, and one part of china stone, although the latter has been replaced by feldspars from non UK sources.
Материалдар
Каолин – фарфордың негізгі материалы, тіпті жалпы құрамда балшық минералдарының үлесі аз болуы мүмкін. "Паста" сөзі – отталмаған және отталған материалдарды атауға қолданылатын ескі термин. Отталмаған материалды атау үшін жиі қолданылатын термин – "дене"; мысалы, материал сатып алатын кезде қыш өнерпазы сатушыдан фарфор денесін тапсырыс бере алады. Фарфордың құрамы өте әртүрлі, бірақ каолинит балшық минералы көбінесе шикізат ретінде қолданылады. Басқа шикізаттарға фельдшпат, шар балшық, шыны, сүйек күлі, стеатит, кварц, петунце және алабастр жатады. Қолданылатын балшықтардың пластикалық қасиеттеріне қарай ұзын немесе қысқа деп сипаттау қалыпты. Ұзын балшықтар байланысты (жабысқақ) және жоғары пластикалық қасиетке ие; қысқа балшықтардың байланысу қабілеті және пластикалық қасиеттері төмен. Топырақ механикасында пластикалық қасиеттер балшықты қатты күйден, пластикалық күйге дейін өзгерту үшін қажетті су мөлшерінің артуымен өлшенсе де, бұл термин балшықты өңдеудің жеңілдігін сипаттау үшін де ресми емес түрде қолданылады. Фарфорға қолданылатын балшықтардың пластикалық қасиеттері көптеген басқа қыш түрлеріне қарағанда төмен болады. Олар өте тез ылғалданады, яғни судың шамалы өзгеруі өңдеуге қабілеттіліктің айтарлықтай өзгеруіне әкелуі мүмкін. Осылайша, осы балшықтарды өңдеуге болатын су мөлшерінің диапазоны өте тар және сондықтан оны мұқият бақылау қажет.
Құрастыру
Порцелин тоқыма жасаудың барлық қалыптау техникаларын пайдаланып жасалуы мүмкін.
Шынылау
Бисквит порцеланы – көбінесе фигуралар мен мүсіндер үшін дайын өнім ретінде қарастырылатын, глазурланбаған порцелан. Төмен температурада күйдірілген керамикадан айырмашылығы, порцелан бұйымдарын сұйықтықтарға өткізбейтін ету үшін шынылау міндетті емес, және көбінесе олар сәндік мақсаттарда және кір мен дақтарға төзімді болуы үшін шыныланады. Көптеген глазур түрлері, мысалы Лонгкванның селадон бұйымдарында қолданылатын темірлі глазурлер, порцеланға ерекше әсер ету үшін арнайы жасалған.
Жасалған сән
Порцелин көбінесе кобальт оксиді мен мыс қосылған пигменттерді пайдаланып астыңғы глазурьмен әсемделеді, немесе кең ауқымды түстерді қамтитын үстіңгі глазурь эмальдары қолданылады. Көптеген бұрынғы керамикалық бұйымдар сияқты, қазіргі порцелин де көбінесе бірінші рет отталып, содан кейін глазурьмен жабылады, ал екінші рет глазурьге оттандыру температурасы шамамен немесе одан да жоғары болады. Тағы бір ерте әдіс – "бір рет отталған" техникасы, онда глазурь оттандырылмаған керамикалық денеге жағылады және екеуі бір операцияда бірге оттандырылады.
Ату
Бұл процесте "жасыл" (қызылтыны жоқ) керамикалық бұйымдар пішіндерін толық бекіту, денесі мен глазурьін шыныландыру үшін пеште жоғары температураға дейін қыздырылады. Порцелан, қыш ыдыстарға қарағанда жоғары температурада қыздырылады, соның арқасында денесі шыныға айналып, кезектің өтуіне мүмкіндік бермейді. Көптеген түрдегі порцелан бұрын екі немесе тіпті үш рет күйдірілген, осылайша глазурь үстіне жағылатын эмальдегі нашар тұрақты пигменттерді қолданып безендіруге болады.
Қытай қышқылы
Порцелан Қытайда Шан әулетінен (б.з.д. 1600–1046) бастау алған, ғасырлар бойы дамыған "прото-порцелан" бұйымдарынан пайда болды. Шығыс Хань әулетінің (25–220 ж.) кезінде бұл ертедегі глазурланған керамикалық бұйымдар порцеланға айналды, қытайлықтар оны жоғары температурада күйдірілген бұйымдар деп атады, мысалы, Дин ыдысы (Ding ware) сияқты. Бұл бұйымдар ислам әлеміне экспортталып, онда жоғары бағаланды, және кезеңнің соңына қарай 100 000-нан астам сатылды. Тан әулетінің ең ұлы порцеландарының бірі ретінде Син ыдысы (Xing ware) есептелсе, Сун әулетінің ең бағалы порцеландары Дин ыдысы (Ding ware) болды. Мин әулеті кезінде сарайға арналған ең жақсы бұйымдардың өндірісі бір қалада шоғырланды, ал бастапқыда императорлық үкіметке тиесілі болған Цзиньдечжэнь порцеланы (Jingdezhen porcelain) қытай порцеландарының өндіріс орталығы болып қала береді. Мин әулеті тұсында (1368–1644 ж.) порцелан бұйымдары Азия мен Еуропаға экспортталды. Осы дәуірде Еуропаға қытай порцеландарының ең танымал стильдері жетті, мысалы, ізделіс тудырған "көк және ақ" бұйымдар. Мин әулеті порцелан саудасының көп бөлігін бақылады, оны Жібек жолы арқылы Азия, Африка және Еуропаға кеңейтті. 1517 жылы португал саудагерлері Мин әулетімен теңіз арқылы тікелей сауда жасауды бастады, ал 1598 жылы голланд саудагерлері олардың ізінен ерді. Императорлық Қытайда кейбір порцелан бұйымдары басқаларынан жоғары бағаланды. Ең құнды түрлерін сарайға сыйлық ретінде ұсыну арқылы немесе императорлық бақылаудағы пештерде жасалған өнімдер арқылы анықтауға болады. Юань әулетінен бері Цзиньдечжэнь порцеланы ең ірі және ең жақсы өндіріс орталығы болып табылады. Мин әулеті кезінде Цзиньдечжэнь порцеланы императорлық мақтан тұтуға айналды. Юнле императоры Нанкин қаласында ақ порцелан кірпіштерімен қапталған пагода салды, ал оның билігіне ерекше тегіс глазурланған ақ порцелан түрі тән. Цзиньдечжэнь порцеланының даңқы Цин әулеті кезінде ең жоғары деңгейге жетті.
Жапон қышқыны
Жапон элитасы ерте заманнан бері қытай фарфорын импорттауға ниет білдіргенімен, Кореяға жасалған жапондық шабуылдар кезінде (1592–1598) тұтқынға алынған корей гончарлары келгенге дейін өздері жасауға мүкіндік алған жоқ. Олар жетілдірілген типтегі пеш әкелді, ал олардың бірі Арита маңында фарфор топырағының кені бар екенін анықтады, көп ұзамай аймақта бірнеше пеш іске қосылды. Бастапқыда олардың өнімдері Жапонияда кеңінен сатылатын, астыңғы глазурьдегі көк өрнекпен жасалған арзан әрі сапасы төмен қытай фарфорына ұқсас болды; бұл стиль 20-ғасырға дейін күнделікті тұтынуға арналған тауарлар үшін сақталды. Еуропаға экспорт 1660 жылдары қытайлар және Голланд Ост-Индія компаниясы арқылы басталды, оларға ғана сауда жасауға рұқсат берілген еуропалықтар еді. Мин әулеті құлаған кезде азаматтық соғыстардың салдарынан қытай экспорты күрт төмендеді, ал жапон экспорты осы олқылықты толтыру үшін жылдам өсті. Бастапқыда өнімдер еуропалық пішіндерді және негізінен қытай өрнектерін пайдаланды, бірақ біртіндеп түпнұсқа жапон стилі қалыптасты. Набешима фарфоры феодалдық әулеттерге тиесілі пештерде жасалды және жапондық дәстүрде безендірілді, оның көп бөлігі тоқыма дизайнымен байланысты болды. Бұл бастапқыда экспортталмады, бірақ басқа ақсүйек отбасыларына сыйлық ретінде қолданылды. Имари және Какиэмон – бұл ерте кезеңде басталған, көптеген түрлері бар "эмальдалған" өрнекпен жасалған экспорттық фарфор стилінің жалпы атаулары. 19-ғасырдың басына қарай көптеген стильдер мен өндіріс орталықтары пайда болды, ал Жапония екінші жартысында саудаға ашылған кезде экспорт күрт өсті, ал сапасы көбінесе төмендеді. Көптеген дәстүрлі фарфор өндірісінің ескі әдістері мен стильдерін қайталайды, сондай-ақ бірнеше заманауи өнеркәсіптік өндірушілер бар. 1900 жылдардың басында көп жылдар бойы жапон фарфор орталықтарында жұмыс істеген филиппин фарфор шеберлері осы қолөнерді Филиппин жергілікті халқына енгізді, бірақ Филиппиннің орталық бөлігіндегі Себу қаласынан жеткен ауызша хабарлар Себудың алғашқы билеушілері тұсында, яғни 16 ғасырда отарлаушылар келгенге дейін жергілікті халықтың фарфор жасағанын көрсетеді.
Еуропалық фарфор
Қытайдан импортталған фарфор Еуропада соншалықты құрметке ие болғандықтан, ағылшын тілінде «china» сөзі итальян тілінен келген «фарфор» сөзінің жиі қолданылатын синониміне айналды. Еуропада фарфор туралы алғашқы айтылым 13 ғасырда Марко Полоның «Иль Миллионе» еңбегінде кездеседі. Қытай фарфорын фаянспен (қалайы глазурьдалған қыш ыдыстармен) көшіруден басқа, 16 ғасырда Флоренциядағы жұмсақ пасталы Медичи фарфоры оны қайта өндіруге жасалған алғашқы еуропалық тыраштанды болды, бірақ көп сәттілікке жете алмады. 16 ғасырдың басында португал саудагерлері Қытайда фарфор жасау үшін қажетті каолиннің үлгілерін әкеліп қайтты. Дегенмен, қытайлықтардың фарфор өндіруге қолданатын технологиясы мен құрамы толыққанды түсініксіз болды. Бұл саксондық кәсіпорынның қатаң сақталатын коммерциялық құпиясы еді. 1712 жылы француз иезуит миссионері Франсуа Ксавье д’Энтреколль қытай фарфорын жасаудың көптеген құпияларын Еуропаға таратып, олар иезуит миссионерлері жариялаған «Lettres édifiantes et curieuses de Chine» кітабында жарияланды.
Меисен
Фон Цирнхаус пен Иоганн Фридрих Бёттгер Польша королі және Саксонияның курфюрсі Август II-нің қызметкерлері болды, ол олардың Дрездендегі және Мейссен қаласындағы жұмыстарын демеушілік етті. Цирнхаус ғылымды кең білген және 1705 жылы Бёттгер оған көмекші болып тағайындалғанда, ол порцелин өндірісін жетілдіруге бағытталған еуропалық ізденістерге қатысқан. Бёттгер бастапқыда фармацевт ретінде білім алған; алхимиялық зерттеулерге көшкеннен кейін, ол қоқысты алтынға айналдыру құпиясын білетінін мәлімдеді, бұл Августтың назарын аударды. Август оның зерттеулерін жеделдету үшін Бёттгерді түрмеге қамады, ол трансмутацияның нәтижесіз іздеуінде басқа алхимиктермен жұмыс істеуге міндетті болды және ақырында Цирнхаусқа көмектесуге тағайындалды. Екеуінің ынтымақтастығының алғашқы нәтижелерінің бірі – Ысың порцелиніне ұқсас қызыл тас ыдыстар жасау болды. Шеберхананың жазбаларында 1708 жылы Еуропаның алғашқы қатты, ақ және шыныланған порцелині жасалғаны тіркелген. Ол кезде зерттеуді әлі де Цирнхаус бақылап отырды, бірақ ол сол жылдың қазан айында қайтыс болды. 1709 жылдың наурыз айында Августқа порцелин жасай алатынын хабарлау Бёттгерге қалды. Осы себепті, еуропалық порцелиннің ашылуы үшін еңбек әдетте Цирнхаус емес, оған жатқызылады. Мейссен фабрикасы 1710 жылы Бёттгердің порцелиніне сәйкес пеш пен глазурь жасалғаннан кейін құрылды, оны мөлдірлікке қол жеткізу үшін 1200 градусқа дейін қыздыру қажет болды. Мейссен порцелині бір рет немесе «жасыл» күйінде атылды. Ол жоғары температуралық соққыға төзімділігімен танымал болды; Бёттгердің заманында фабрикаға келген бір келуші, пештен алынып, зақымдалмастан суық суға құйылған ақ қызған шайнайдықты көргенін айтты. Бұл кеңінен күмәндалғанмен, қазіргі заманда да қайталанған.
Ресей фарфоры
1744 жылы Ресейдің Елизаветасы алғашқы фарфор фабрикасын құру туралы келісімге қол қойды; бұрын оны импорттау қажет болған. "Ақ алтын" жасау технологиясын оның жасаушылары қатты сақтап, жасырып қалды. Ұлы Петр "фарфордың үлкен құпиясын" ашуға тырысып, Мейсен фабрикасына агент жіберді, соңында шетелден фарфор шеберін жалдады. Бұл орыс ғалымы Дмитрий Иванович Виноградовтың зерттеулеріне сүйенді. Оның фарфор өндіру технологиясын әзірлеуі үшінші тараптардан білген құпияларға емес, еңбекқорлық жұмыс пен сақтық талдаудың нәтижесі болды. Осының арқасында 1760 жылға қарай Санкт-Петербургтегі Императорлық фарфор фабрикасы Еуропадағы үстелге қоятын ыдыстарды, кейіннен фарфордан жасалған мүсіндерді өндіретін ірі зауытқа айналды. Көп ұзамай басқа зауыттар да ашылды: Гарднер фарфоры, Дулево (1832), Кузнецов фарфоры, Попов фарфоры және Гжель. ХХ ғасырда, Кеңес үкіметтері тұсында керамика мемлекеттік қолдаумен, үгіт-насихаттық мазмұны күшейе түскен, танымал өнер түрі болып қала берді. Барановский фарфор фабрикасында және Киевтегі эксперименталды керамикалық және көркем зауытта жұмыс істеген суретшілердің бірі – Оксана Жникруп, оның балет және цирк тақырыбындағы фарфор мүсіндері жақсы танымал болды.
Электрлік оқшаулағыштар
Порцелан электрлік изоляторлар ретінде кем дегенде 1878 жылдан бері қолданылып келеді, ал тағы бір дереккөз Франкфурт пен Берлин арасындағы телеграф желісінде порцелан изоляторлардың одан да ертерек қолданылғанын хабарлайды. Электр қуатын беру жүйесіндегі изоляторларда оның электрлік, механикалық және жылулық қасиеттерінің тіпті қиын жағдайларда да жоғары тұрақтылығы болғандықтан, ол кеңінен қолданылады. Электрлік порцеланның құрамында әдетте шар тәрізді саз, каолин, фельдшпат, кварц, кальцинирленген алюминий және кальцинирленген боксит әртүрлі пропорцияда болады. Сонымен қатар, отқа пісіру кезінде толығымен жанып кететін байланыстырғыштар сияқты қосымша материалдар да қолданылуы мүмкін. Ұлыбританиялық өндірушілер порцеланды окистеу атмосферасында 1200°C температураға дейін қыздырады, ал қытайлық өндірушілерде тотығу әдісі қалыпты практика болып табылады. 2018 жылы Жапонияның Айчи префектурасындағы Ханда қаласында NGK компаниясы өндірген порцеланнан жасалған бұрандалы изолятор Гиннес рекордтары бойынша әлемдегі ең үлкен керамикалық құрылым деп танылды. Оның биіктігі 11,3 метр, диаметрі 1,5 метр. 2015 жылы жоғары кернеулі изоляторлардың жаһандық нарығы 4,95 миллиард АҚШ долларына бағаланды, оның ішінде порцеланның үлесі 48%-дан астамды құрайды.
Химиялық порцелан
Төмен жылулық кеңеюге, жоғары механикалық беріктікке және жоғары химиялық тұрақтылыққа ие болатын порцелин түрі. Зертханалық құралдар жасауға қолданылады, мысалы, реакциялық ыдыстар, жану кемелері, булану ыдыстары және Бюхнер воронкалары. Оның құрамына каолин, кварц, фельдшпат, кальцинирленген алюминий және басқа материалдардың шамалы мөлшері кіруі мүмкін. Фарфордың қасиеттерін анықтайтын бірқатар халықаралық стандарттар бар, мысалы ASTM C515.
Плиткалар
Порцелан плиткасы – "керамикалық мозаикалық плитка немесе төсеніш" деп анықталады, ол әдетте ұнтақталған материалды ығыстыру арқылы жасалады, нәтижесінде тығыз, ұсақ дәнды және тегіс, анық пішінделген беті бар, көбінесе су өткізбейтін және порцеланға тән түстерге (әдетте, айқын, жарқын немесе дән араласқан) ие плитка шығады. Өндірушілер бүкіл әлемде кездеседі, Италия – әлемдік лидер, ол 2006 жылы 380 миллион шаршы метрден астам өнім өндірді. Порцелан плиткалармен толығымен әшекейленген бөлмелердің тарихи мысалдары бірнеше сарайларда сақталған: Туриндегі Сабауда галереясы, Сесто-Фиорентинодағы Доксия мұражайы, Неапольдегі Каподимонте мұражайы, Мадридтің Корольдік сарайы, сондай-ақ Аранхуэздің Корольдік сарайы және Нанкиннің порцелан мұнарасы. Жақындағы мысалдарға Брисбендегі (Калифорния) Дакин ғимараты және Хьюстон қаласындағы (Техас штаты) Gulf Building кіреді, ол 1929 жылы салынған кезде сыртында порцелан логотипі болған.
Санитарлық бұйымдар
Өзінің беріктігіне, тот тартпайтындығына және су өткізбейтіндігіне байланысты, жылтыр фарфор 17 ғасырдың үшінші тоқсанынан бері жеке гигиена мақсатында қолданылып келеді. Осы кезеңде фарфордан жасалған жабық ыдыстар (камералық ыдыстар) жоғары топтағы еуропалық үйлерде жиі кездесетін, ал "bourdaloue" деген сөз сол ыдыстың атауы ретінде пайдаланылған. Қазіргі санитарлық техника, мысалы, унитаздар мен раковиналар керамикалық материалдардан жасалса, фарфор қолданылмайды, ал шыны қытай (vitreous china) басым материал болып табылады. Ванналар фарфордан емес, әдетте, шойыннан жасалған металл негізге эмаль жабылып жасалады. "Порцелан эмаль" дегені – АҚШ-та қолданылатын тауарлық атау, ол шыны эмаль, нағыз фарфор емес.
Тіс керамикасы
Тіс порцеланы тіс таждарға, көпірлерге және қаптамаларға қолданылады. Тіс порцеланының құрамы 70-85% дала шпаты, 12-25% кварц, 3-5% каолин, 15%-ға дейін шыны және шамамен 1% бояғыштардан тұрады.