セラミックス

セラミックスとは何か、どのような特徴があるのか​​を解説します。また、存在する陶磁器の種類とその製造方法。

セラミックスとは何ですか?

セラミックは、さまざまな無機固体材料を混合し、その後窯で焼成して製造される材料の一種です。このようにして、さまざまな程度の耐久性と魅力を備えた、実用的および装飾的な目的を持つオブジェクトが得られます。このような物体を作る技術や技術を「やきもの」や「やきもの」ともいい、その加工が可能な物質を「陶磁器材料」といいます。

セラミックの製造プロセスは、まず第一に、水と、粘土、シリカ、アルミナ、カオリン、金属酸化物などのさまざまなセラミック材料を混ぜ合わせて、ペースト状で展性のある混合物を得ることから構成されます。次に、混練と通常は回転旋盤を使用して形状を与えます。混合物はオーブンで調理され、硬くなります。最後にエナメルで装飾を施します。

セラミックは非常に耐熱性の高い材料であるため、通常 1000 °C 以上で焼成とガラス化が起こります。粘土がアルミニウム、ベリリウム、ジルコニウム、その他同様の酸化物と混合されている場合、混合物を硬化するには 1300 ～ 1600 °C の温度が必要です。セラミックは焼成されると非常にゆっくりと冷却され、それ以降は特性を失ったり形状を変えたりすることなく、最大 3000 °C の温度に耐えることができます。

• 「ガラス」も参照

セラミックスの特性

セラミックスには、一般的に次のような特性と特徴があります。

• 結晶化する傾向があります。セラミックは、その材料に応じて、結晶構造、非晶質構造、またはその中間の状態を持つことができます。
• 耐久性があります。セラミックは壊れやすいにもかかわらず、腐食や摩耗に強く、研磨しても磨耗しません。
• 耐火性です。セラミックは、構成材料に分解することなく、つまり軟化することなく、非常に高い温度に耐えることができます。
• 燃料ではありません。セラミックは融点が非常に高い断熱材であるため、発火することはありません。
• 酸化しません。セラミックスは、金属材料でありながら、空気や水の酸素と接触しても、いかなる酸化物も生成しません。
• 伸縮性はありません。セラミックは一度焼成すると硬くてもろくなるため、常に決まった形状を保ちます。
• ドライバーではありません。セラミックは熱や電気を通しません。

セラミックスの種類

セラミックには、製造に使用される材料とプロセスの種類に応じて、次の 2 種類があります。

• 多孔質または透過性のセラミック。それは、材料がまだガラス化していないもの、つまり、石英と砂が融合するほど高い温度にさらされていないものです。通常、粗粒の粘土で作られるため、仕上げは粗く、ガスや脂肪を透過し、湿気を吸収し、割れ目は土のようです。例: 焼成粘土、陶器、耐火物。
• 防水（または半防水）セラミック。これは、材料の完全な（またはほぼ完全な）ガラス化、つまり約 1200 °C の温度での溶融によって生成されるものです。通常、より硬く、湿気やガスに耐性があり、通常はある程度の透明性も獲得します。例: 陶磁器、軟磁器および硬磁器。

陶磁器はどのように作られるのでしょうか？

セラミックの製造プロセスは次の段階に要約できます。

• 抽出。目的の粘土を構成する材料を混合します。これは通常、屋外の採石場で発生します。
• 研削。粘土をふるいにかけて石や不純物を取り除き、目的の粒子の厚さに粉砕します。厚ければ厚いほど、仕上がりはより素朴になり、セラミックの多孔質が高くなります。
• 混合。湿った展性のあるペーストが得られるまで、粘土を湿らせます。他の材料も組み込まれることがよくあります。
• 成熟。混合物は、理想的な状態に達するまで、数週間放置されます。
• モデリング。手や道具、回転ホイールなどを使って粘土をこねて、希望の形に仕上げます。
• 乾燥。残った水分を取り除くために、作品は1日乾燥させられます。
• 料理。作品は適切な温度のオーブンに入れられ、理想的な硬度に達するまで焼かれます。その後、冷却するために必要なだけ休ませます。
• 装飾されています。絵の具やエナメルを使って作品を装飾し、最終仕上げを行います。

セラミックスの重要性

セラミック片はその優れた耐久性により、世界中の遺跡の重要な部分を形成しています。これは、古代エジプトのように、あらゆる種類の器具、宗教的な彫像、装飾的な葬送器を製造するためにこの技術を使用した古代人にとって、この技術が非常に重要であることを示しています。

実際、陶器は人類が最初に習得した偉大な技術の 1 つです。有名なポルトガルのタイルから明代の繊細な中国の花瓶に至るまで、歴史上の偉大な装飾品の多くは陶芸の熟練の賜物です。

現代世界では、セラミックスはさまざまな産業で非常に重要な役割を果たしています。これには、例えば、断熱材や電気絶縁材、建築技術にとって重要な要素であるレンガ、タイル、陶器やタイルの製造が含まれます。

• 紙
• 彫刻
• 美術

参考文献

• モラレス グエト、J. (2012)。セラミックスの物理化学的原理。セラミック材料の技術。ディアス・デ・サントス・エディション。