ДизайН-рхту

ТЕХНОЛОГИИ ХУДОЖЕСТВЕННОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

Главная КАФЕДРЫ КЕРАМИКА Заметки о замечательном незаметном

ЗАМЕТКИ О ЗАМЕЧАТЕЛЬНОМ НЕЗАМЕТНОМ

       Собираясь написать небольшую статью (заметку, эссе) о керамике, я поймал себя на мысли, что лучше развлекательно увлечь, чем увлекательно развлечь. Сначала «на перо» просились интригующие истории об изобретениях немецкого и русского фарфора, легенды о китайской керамике, забавные, а иногда и трагические жизнеописания великих мастеров, таких как Лука де Роббиа, Палисси, Веджвуд и многих других... Но я решил написать о различных аспектах технологии керамики, которые могут быть интересны не только керамикам, так как хотелось поднять многие вопросы дизайна, науки и искусства. А начинать нужно с самого начала – с сырья…

 

 

       Известно, что сырьем для производства керамики могут быть не только глины, а практически все материалы, порошки которых могут быть спечены при высоких температурах в прочное тело. Органические вещества при обжиге сгорают на воздухе или разлагаются при его недостатке, металлические порошки спекаются также как любое сырье для производства керамики, но…металлурги их «не отдали» керамикам, а выделили в отдельную область науки и технологии - порошковую металлургию. Парадокс в том, что порошковая металлургия вобрала в себя и творчески переработала основные способы формования и спекания керамиков, которые они развивали в течение долгих столетий, и буквально за 30-40 лет стала в 20-м веке высокотехнологичной отраслью. Еще парадоксальнее то, что основные закономерности спекания керамики мы изучаем по спеканию… металлических порошков. Конечно, гораздо интереснее наблюдать под оптическим микроскопом, снабженным нихромовой нитью накаливания, «жизнь» порошинок металла, чем пытаться заглянуть в печь, раскаленную свыше полутора тысяч градусов Цельсия, чтобы увидеть подробности спекания частиц глинозема (оксида алюминия).
     Итак, сырье для керамики – все неметаллическое и неорганическое, включая соль из солонки на нашей кухне и… кварцевый песок, на который так хочется плюхнуться летом у воды. Многообразие сырья, используемого для производства керамики, просто потрясает. Самое распространенное сырье – основные минералы нашей земной коры – силикаты.
      Загадаю Вам вот такую загадку: что за…объект, который также является сырьем для производства керамики, но при этом:
- ЭТО можно встретить практически везде – в озерах и океанах, морях и на суше;
- частицы ЭТОГО представляют непреходящий интерес для биохимиков, изучающих процессы между живой и неживой природой и биоников, пытающихся воспроизвести хитрые устройства, придуманные природой;
- отдельные экземпляры ЭТОГО продавали для коллекций любителей неподражаемой природной красоты;
- по принципам устройства ЭТОГО построены некоторые здания в Европе;
- из ЭТОГО производят разнообразные адсорбенты, используемые для поглощения многих веществ;
- каждый второй глоток воздуха, вдыхаемого нами, без ЭТОГО был бы невозможен.
Наконец, подсказка - до сих пор непонятно: ЭТО – животное или растение.
Так, что ЭТО? А ЭТО - диатомитовые водоросли и то, что от них остается – кремнеземистые панцири, потрясающие нас своей красотой и обладающие уникальным микропористым строением. Их огромное многообразие видов, они завоевали землю и за миллионы лет отложили в ней и на дне водоемов толщи искусно построенных микроскелетиков. Они – одноклеточные организмы, но могут образовывать своеобразные корпоративы – колонии, которые ведут себя как единый организм. Сразу возникает соблазн отнести их, «многоклеточных», к растениям. Диатомитовые водоросли строят свои панцири из аморфного оксида кремния, который получают полимеризуя раствор кремневой кислоты (для этого надо было научиться концентрировать растворенные кремниевые соединения). И этот оксид кремния, из которого состоят готовые панцири (как и упомянутый выше кварцевый песок) – типичное сырье для производства керамических материалов.
Теперь следует пояснить, почему строение скелетов и механизмы запирания створок диатомитовых водорослей или диатомей, как их часто называют, являются предметом пристального изучения современных Левшей – инженеров-нанотехнологов, конструирующих свои наноустройства. Приятно, что объект можно легко рассмотреть в микроскоп (все-таки размер особи достигает 0,5 мм). Уникальные экземпляры коллекционировали в 19 веке, закрепляя капельками клея и разглядывая под сильными лупами.
alt

Рисунок из статьи «Мини наноинженеры» [1, с.47]

        Было и есть чем любоваться – такой ажурной симметрии (как у снежинок) и необычности формы может позавидовать любой креативный архитектор. Коллекционировать снежинки сложно, даже получить их фотографии – непростая задача, а здесь оксид кремния, материал, сохранивший красоту постройки через миллионы лет. Вот архитекторы и воспользовались идеями, подсказанными природой.

alt

Иллюстрация из книги Эрнста Геккеля «Kunstformen der Natur», 1904. Из сайта [2]

       Панцирь диатомитовой водоросли построенный из высокопористых перегородок обладает большой поверхностью, на которую можно при желании собрать все, что к ней пристанет. А если не пристает, то позвать в помощники ПАВы (поверхностно-активные вещества), всем уже знакомые, так как они поселились в телевизионной рекламе моющих средств. Вот Вам и адсорбент, который можно использовать и для сбора нефти, и – для хранения…взрывчатки. Да, да - Альфред Нобиль использовал диатомит при производстве динамита (недаром такое созвучие).

alt

Рисунок из статьи «Строим из кремния» К. Таматракольн, М. Хильдебранд [1, с.55]

Эта красота – переливы (преломление) света в панцире диатомеи.
                Ну, а как же керамика? – спросите Вы, возможно, уже потеряв терпение. Отвечаю: перед нами залежи аморфного оксида кремния, который в отличие от кварцевого песка не разбухает и не усаживается в результате трансформаций (полиморфных переходов) при нагреве до высоких температур, а остается таким же. Если учесть, что частички аморфного кремния очень пористые, то сразу приходит мысль о применении такого материала в качестве теплоизоляции, прежде всего в печах. Для производства теплоизоляционного материала, как и для производства любой керамики, надо смешать сырье (добавки по вкусу), отформовать в изделие и спечь, подвергнув высокотемпературному обжигу. Повышением температуры при обжиге, как Вы уже, надеюсь, поняли, увлекаться не надо, а то пористость «зарастет» (теплоизоляционный материал будет излишне плотным и не сможет удерживать тепло) и аморфный кремнезем станет кристаллизоваться и начнет проявлять свой капризный полиморфный характер.

alt

а                                                                                           б
Фотографии из наших исследований (электронный микроскоп). Скелеты диатомитовых водрослей: а - в исходном сырье (диатомите), б - в теплоизоляционной керамике на его основе.

             Итак, под нашими ногами – незаметное, но замечательное явление природы, которое можно и нужно изучать «всем миром» – и технологам, и дизайнерам, и керамистам, и архитекторам.
Ну, а следующий рассказ о глинах, как же без них.
 
Источники:
1.Научно-популярный журнал «НАУКА из первых рук», август 4 (10), 2006 г.
2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Диатомовые_водоросли

Автор статьи: Захаров А.И.
 

Комментарии 

 
0 #1 Moderator 31.05.2012 22:15
безумно интересная статья! побольше бы нам рассказывали об интересном :))
Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Новости

Batimat 2018

Batimat 2018

4 апреля студенты 1 и 2 курса вместе с преподавателями посетили выставку "Батимат-18" в Крокус-экспо. Подробнее

Коментарии(0) 11 Апр 2018 Просмотров:70

День открытых дверей 2018

День открытых дверей 2018

День открытых дверей факультета ТНВиВМ будет проходить в Тушинском комплексе в субботу 14 апреля 2018 года. Подробнее

Коментарии(0) 14 Мар 2018 Просмотров:165

Победа на iF design awards 2018

Победа на iF design awards 2018

Поздравляем нашу выпускницу Александру Эрдоган (Бакину) с победой в конкурсе дизайна iF design awards 2018! Подробнее

Коментарии(0) 14 Мар 2018 Просмотров:171

семинар "Tile of Spain: искусство вдохновения"

семинар

30 ноября в Даниловском Event Hall состоялся семинар "Tile of Spain: искусство вдохновения". Подробнее

Коментарии(0) 11 Янв 2018 Просмотров:266

Интервью с Котовой Мариной, выпускницей 2009

Интервью с Котовой Мариной, выпускницей 2009

Весь май в ДК города Ожерелье проходила выставка масляной живописи, в которой принимала участие выпускница 2009 года Котова Марина. Подробнее

13 Дек 2017 Просмотров:278


Учебные работы

1 семестр
3-2
px2
2 семестр
4-3
3 семестр6-5
4 семестр
7-3
5 семестр
8-2 copy
6 семестр
9-1
7 семестр10-9 copy Диплом11-6 copy

 

Посетители

Сейчас 37 гостей онлайн

 © 2012 Дизайн-РХТУ

Все права защищены

Адрес: 125480 Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20, корп. 1, стр. 4, РХТУ им. Д. И. Менделеева, Научно-образовательный центр "Технический дизайн изделий из силикатных материалов"

Тел. (495) 495-38-66
E-mail: admin@design-rctu.ru