Бесплатно


Фритта композицию , представляет собой керамическую подвергнутую плавлению, закалке и гранулированию. Фритты составляют важную часть партий, используемых при составлении эмалей и керамических глазурей ; цель этого предварительного плавления состоит в том, чтобы сделать любые растворимые и/или токсичные компоненты нерастворимыми, заставляя их соединяться с кремнеземом и другими добавленными оксидами. [1] Однако не все стекло, плавленное и закаленное в воде, является фриттой, поскольку этот метод охлаждения очень горячего стекла также широко применяется в стекольном производстве.
Согласно OED , происхождение слова «фритта» восходит к 1662 году и представляет собой «прокаленную смесь песка и флюсов, готовую к плавке в тигле для изготовления стекла». В настоящее время ненагретое сырье для производства стекла чаще называют «стеклянной шихтой».
В древности фритту можно было измельчать для изготовления пигментов или придавать ей форму для создания предметов. Возможно, он также служил промежуточным материалом при производстве сырого стекла . Определение фритты, как правило, варьируется и оказалось щекотливым вопросом для ученых. В последние столетия фритты взяли на себя ряд функций, например, в качестве биоматериалов и добавок к микроволновой диэлектрической керамике. Фритту в виде алюмосиликата можно использовать в безглазурных огнеупорах непрерывного литья.
Древний бесплатно
[ редактировать ]Археологи нашли следы фритты в Египте , Месопотамии , Европе и Средиземноморье . [2] Определение фритты как спеченного поликристаллического неглазурованного материала может быть применено к этим археологическим контекстам. [3] [4] [5] Обычно он окрашен в синий или зеленый цвет.
Синий свободно
[ редактировать ]Голубая фритта, также известная как египетская синь , изготавливалась из кварца , извести , соединения меди и щелочного флюса , нагретых до температуры от 850 до 1000 °C. [6] Кварцевый песок , возможно, использовался для добавления кремнезема во фритту. [7] Для образования голубой фритты содержание меди должно быть больше, чем содержание извести. [8] В конечном итоге фритта состоит из кристаллов купрориватита (CaCuSi 4 O 10 ) и «частично прореагировавших частиц кварца, связанных вместе» межузельным стеклом. [9] Несмотря на доводы об обратном, ученые обнаружили, что независимо от содержания щелочи кристаллы купрориватита развиваются путем «зарождения или роста в жидкой или стеклянной фазе». [10] Однако содержание щелочи и крупность кристаллов купроривата способствуют появлению синего оттенка фритты. [11] Высокое содержание щелочи приведет к получению «большого количества стекла». тем самым разбавляя кристаллы купрориватита и создавая более светлые оттенки синего. [11] Перешлифовка и повторное спекание фритты приведет к образованию более мелких кристаллов купрориватита, а также более светлых оттенков. [11]
Самое раннее появление синей фритты произошло в качестве пигмента на гробницы росписи в Саккаре , датируемой 2900 г. до н.э., хотя ее использование стало более популярным в Египте около 2600 г. до н.э. [9] Синяя фритта также была обнаружена в царских гробницах Ура периода ранней династии III . [12] Его использование в Средиземноморье восходит к Теры фрескам позднего среднего бронзового века . [13]
Хотя стеклофаза присутствует в голубых фриттах из Египта, ученые не обнаружили ее в голубых фриттах с Ближнего Востока , Европы и Эгейского моря . [14] Вероятной причиной этого отсутствия является естественное выветривание , которое также является причиной коррозии стекол и глазурей в этих трех регионах. [14] [15]
В Амарне археологи нашли голубую фритту в виде круглых лепешек, остатков порошка и фрагментов сосудов. [16] Анализ микроструктуры и размеров кристаллов этих фритт позволил Хаттону, Шортленду и Тайту установить связь между этими тремя материалами. Лепешки производились путем нагревания сырья для фритты, затем их измельчали для получения порошков и, наконец, порошки формовали и повторно обжигали для создания сосудов. [17]
В книге «Об архитектуре » писатель первого века до нашей эры Витрувий сообщает о производстве «церулеума» (синего пигмента) в Поццуоли , изготовленного методом, используемым в Александрии , Египет. [18] Витрувий перечисляет сырье для церулеума как песок, медные опилки и нитрум (соду). [11] Фактически, анализ некоторых фритт, датируемых временем Тутмоса III и позже, показывает использование бронзовых опилок вместо медной руды . [11]
что порошки отходов бурения известняка в Стокс предполагает , сочетании с небольшой концентрацией щелочи могли использоваться для производства голубых фритт. [19] Содержание меди в порошках обусловлено эрозией медных трубчатых сверл, используемых в процессе сверления. [20] Однако археологические данные еще не подтвердили такую связь между этими двумя технологиями.
Зеленый бесплатно
[ редактировать ]Доказательства использования зеленой фритты пока ограничены Египтом. [16] Наряду с малахитом в качестве зеленого пигмента обычно использовалась зеленая фритта. [21] Его самое раннее появление - в росписях гробниц 18-й династии , но его использование распространяется, по крайней мере, на римский период . [22] При производстве зеленой и голубой фритты используется одно и то же сырье, но в разных пропорциях. [9] Для производства зеленой фритты концентрация извести должна превышать концентрацию меди. [23] Температура обжига, необходимая для зеленой фритты, может быть немного выше, чем для голубой фритты, в диапазоне от 950 до 1100 °C. [9] Конечный продукт состоит из кристаллов медно- волластонита ([Ca,Cu] 3 Si 3 O 9 ) и «стекловидной фазы, богатой хлоридами меди, натрия и калия». [24] При определенных обстоятельствах (использование двухступенчатого процесса нагрева, наличие гематита ) ученым удалось изготовить голубую фритту на основе купрориватита, которая впоследствии при температуре 1050 °С стала зеленой фриттой на основе медно-волластонита. [25] На некоторых древнеегипетских настенных росписях пигменты, которые изначально были синими, теперь стали зелеными: синяя фритта может «расстекловаться», так что «медный волластонит преобладает над меньшим компонентом купрориватита». [13] Как и в случае с голубой фриттой, Хаттон, Шортленд и Тайт проанализировали свидетельства наличия зеленой фритты в Амарне в виде лепешек, порошков и одного фрагмента сосуда и пришли к выводу о последовательном производстве трех типов артефактов. [17]
Отношения со стеклом и фаянсом
[ редактировать ]Аккадский , текст из Ниневии библиотеки Ассурбанипала в предполагает что вещество, похожее на фритту, было промежуточным материалом при производстве сырого стекла. [26] Этот промежуточный этап должен был следовать за измельчением и смешиванием сырья, используемого для изготовления стекла. [27] Отрывок из перевода Оппенгейма Таблицы А, раздел 1 текста Ниневии, гласит:
Вы поддерживаете хороший и бездымный огонь, пока «металл» [расплавленное стекло] не станет фриттованным. Вы вынимаете его и даете ему остыть. [28]
Последующие шаги включают разогрев, перемалывание и, наконец, сбор порошка в кастрюле. [28] Следуя рецепту Ниневии, Брилл смог производить стекло «высокого качества». [29] Он пришел к выводу, что промежуточная фритта необходима для того, чтобы газы на этом этапе выделялись , а конечный продукт практически не содержал пузырьков . [30] Более того, измельчение фритты фактически ускоряет «вторую часть процесса, которая заключается в… превращении системы в стакан». [31]
Мури определил этот промежуточный этап как «фриттинг», «процесс, в котором растворимые соли становятся нерастворимыми за счет разрушения карбонатов и т. д. и образования сложной массы спеченных силикатов». [32] Фритта, сохранившаяся во «фрагменте оладьи», хранящемся в Музее Петри , «демонстрирует многочисленные белые пятна непрореагировавшего кремнезема и большое количество пузырьков в местах образования газов». [33] Процесс был известен античным писателям Плинию и Теофилу . [33]
Но вопрос о том, проводилось ли это «фриттингование» в древности как преднамеренный шаг при производстве сырого стекла, остается под вопросом. Составы фритт и стекол, извлеченных из Амарны, не совпадают в том смысле, что можно было бы предположить, что фритты были непосредственными предшественниками стекол: фритты имеют более низкие концентрации соды и извести и более высокие концентрации кобальта и оксида алюминия, чем стекла. [34]
Ученые предположили несколько потенциальных связей между фриттой и фаянсом . Кюне предполагает, что фритта могла действовать как «связующее вещество для фаянса», и предполагает, что это связующее состояло преимущественно из кремнезема, щелочи и меди с небольшими концентрациями щелочноземельных металлов и олова . [35] Однако анализ широкого спектра египетских фритт противоречит составу связующего, предложенному Кюне. [36] Вандивер и Кингери утверждают, что одним из методов производства фаянсовой глазури было «фритирование или плавление компонентов глазури с образованием стекла», затем измельчение стекла и образование суспензии в воде и, наконец, нанесение глазури «путем окунания или окраски». [37] Однако использование ими слова «фритта» как практически синонима слова «расплав» представляет собой еще один уникальный взгляд на то, что представляет собой «фритта». Наконец, Тите и др. сообщают, что фритты, необычно окрашенные в синий цвет из-за кобальта, найденные в «обжарочных сковородах» в Амарне, имеют состав и микроструктуру, аналогичные составу и микроструктуре стекловидного фаянса, высокотемпературной формы египетского фаянса, в состав которого входит кобальт. [38] В своей реконструкции производства стеклофаянса Тите и др. предполагают, что при первоначальном обжиге сырья при температуре 1100–1200 °С образуется кобальтово-синяя фритта, которую затем измельчают, формуют и глазуруют. [34]
В целом фритты, стекла и фаянс — схожие материалы: все они основаны на кремнеземе, но имеют разную концентрацию щелочи, меди и извести. [39] Однако, как утверждает Николсон, это разные материалы, потому что «невозможно превратить фаянс во фритту или фритту в стекло просто путем дальнейшего нагревания или более высокой температуры». [40]
Использование фритт в качестве пигментов и целых объектов подтверждает идею о том, что производство фритт было в некоторой степени «специализированной» отраслью. [41] Действительно, ученые определили, что предметы из фритт, такие как амулеты , бусы и сосуды, имеют химический состав, аналогичный составу порошковых фритт, предназначенных для использования в качестве пигментов. [42] Тем не менее, определение точных технических взаимоотношений между фриттовой, стекольной и фаянсовой промышленностью является областью нынешнего и, вероятно, будущего научного интереса. Раскопки в Амарне дают пространственное подтверждение этих потенциальных связей, поскольку предприятия по производству фритты, стекла и фаянса располагались «в непосредственной близости» друг от друга. [43]
Фритварка
[ редактировать ]
Фриттовая посуда относится к типу керамики, который впервые был разработан на Ближнем Востоке, где производство датируется концом первого - вторым тысячелетием нашей эры. Фритта была важным ингредиентом. Рецепт «посуды», датируемой ок. В написанном в 1300 году нашей эры Абу'л Касиме сообщается, что соотношение кварца, «фритты» и белой глины составляет 10:1:1. [44] Этот тип керамики также называют «каменной пастой» и «фаянсом», среди других названий. [45] Корпус «протокаменной пасты» девятого века из Багдада содержит в своей ткани «реликтовые фрагменты стекла». [46] Стекло представляет собой щелочно-известково-свинцово-кремнезем, и при обжиге или охлаждении пасты волластонита и диопсида . внутри осколков стекла образовывались кристаллы [47] Отсутствие «включений измельченной керамики » позволяет предположить, что эти фрагменты образовались не из глазури. [48] Причиной их добавления должно было стать выделение щелочи в матрицу при обжиге, что «ускорило бы стеклование при относительно низкой температуре обжига и, таким образом, увеличило бы твердость и плотность [ керамического] тела». [48] Еще предстоит выяснить, являются ли эти «реликтовые фрагменты стекла» на самом деле «фриттой» в более древнем смысле.
Керамика Изника производилась в Османской Турции еще в 15 веке нашей эры. [49] Он состоит из корпуса, шликера и глазури, причем корпус и глазурь представляют собой «кварц-фритту». [50] «Фритты» в обоих случаях «необычны тем, что содержат оксид свинца, а также соду »; оксид свинца поможет снизить коэффициент теплового расширения керамики. [51] Микроскопический анализ показывает, что материал, названный «фриттой», представляет собой «интерстициальное стекло», которое служит для соединения частиц кварца. [52] Тите утверждает, что это стекло было добавлено в виде фритты и что промежуточное стекло образовалось при обжиге. [53]
Фритта также была важным компонентом некоторых ранних европейских фарфоров. Среди известных производителей 18-го века были Севр во Франции, а также Челси, Дерби, Боу, Вустер и Лонгтон-Холл в Англии. [1] [54] Фриттовый фарфор производится в Беллике , графство Фермана , Северная Ирландия . Эта фабрика, основанная в 1857 году, производит посуду, которая отличается тонкой, слегка переливающейся поверхностью и тем, что в корпусе содержится значительная доля фритты. [1]
Небольшой кластер по производству посуды существует в Джайпуре , Раджастхан в Индии, где она известна как «Голубая керамика» из-за самой популярной глазури. Возможно, эта техника пришла в Индию вместе с Моголами. [55] производство в Джайпуре датируется как минимум 17 веком. [56] [57]
Современный бесплатный
[ редактировать ]
Фритты являются незаменимыми компонентами большинства промышленных керамических глазурей, которые созревают при температуре ниже 1150 °C. [58] Фритты обычно являются промежуточными продуктами в производстве необработанного стекла, в отличие от пигментов и фасонных предметов. [59] но их можно использовать в качестве лабораторного оборудования в ряде высокотехнологичных контекстов.
фритты, изготовленные преимущественно из кремнезема, триоксида дибора (B 2 O 3 используются В качестве эмалей на стальных трубах ) и соды . [60] Другой тип фритты можно использовать в качестве биоматериала , который представляет собой материал, созданный для того, чтобы стать частью одного или нескольких живых организмов или вступить в тесный контакт с ними. Расплавленное натриево-известково-силикатное стекло можно «вылить в воду для получения фритты», которую затем измельчают в порошок. [61] Эти порошки можно использовать в качестве «каркасов для замены кости ». [61] Также в высокотехнологичную керамику можно добавлять определенные фритты: такие фритты изготавливаются путем измельчения оксида цинка (ZnO) и борной кислоты (H 3 BO 3 ) с циркония шариками (Zr), последующего нагрева этой смеси до 1100 °С, закалки. его и измельчаем. [62] Затем эту фритту добавляют к керамическому порошку титаната лития (Li 2 TiO 3 ), что позволяет керамике спекаться при более низкой температуре, сохраняя при этом свои «микроволновые диэлектрические свойства». [62]
В лабораторном и промышленном химическом технологическом оборудовании термин «фритта» обозначает фильтр, изготовленный путем спекания частиц стекла с получением куска известной пористости, называемого фриттированным стеклом .
Автомобильные лобовые стекла имеют темную полосу из керамических точек по краям, называемую фриттой . [63]
В 2008 году испанская индустрия керамических фритт, глазурей и красок включала 27 компаний, в которых работало около 4000 человек, с совокупным годовым оборотом около 1 миллиарда евро. [64] По оценкам, в 2022 году мировой рынок керамических фритт оценивается в 1,67 миллиарда долларов США. [65]
См. также
[ редактировать ]- Египетский синий - пигмент, использовавшийся в Древнем Египте.
- Египетский фаянс - разновидность древнеегипетской керамики из спеченного кварца.
- Исламская керамика – Керамика исламских стран
- Изникская керамика - вид декорированной керамики.
- Контактное фриттинг – минимальный электрический ток через контакт, чтобы преодолеть сопротивление поверхностной пленки.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Словарь керамики (3-е издание) под редакцией Додда, А. Мерфина, Д. Института материалов. 1994.
- ^ Т. Праделл и др. 2006, «Физические процессы, связанные с производством древнего пигмента египетского синего», Журнал Американского керамического общества 89.4: 1431.
- ^ Л. Ли и С. Квирк, 2000, «Материалы для рисования», В: П.Т. Николсон и И. Шоу (ред.), Древнеегипетские материалы и технологии , Кембридж: Cambridge University Press, 109;
- ^ Мури, PRS, 1985, Материалы и производство в Древней Месопотамии , Международная серия BAR 237, Оксфорд: Публикации адвокатов, 134–135;
- ^ Тайт, М.С. и др., 1998, «Использование медных и кобальтовых красителей в стекловидных материалах в Древнем Египте», В: С. Колинарт и М. Меню (ред.), Цвет в живописи и эмалировании Древнего Египта , Бари: Эдипулия, 112–113.
- ^ Г. Д. Хаттон, А. Дж. Шортленд и М. С. Тайт 2008, «Технология производства египетских синих и зеленых фритт из Египта и Месопотамии второго тысячелетия до нашей эры», Journal of Archaeological Science 35: 1591.
- ^ Тите и др. 1998, 114.
- ^ Тите и др. 1998, 112–113.
- ^ Jump up to: а б с д Хаттон, Шортленд и Тайт 2008, 1591.
- ^ Праделл и др. 2006, 1430–1431.
- ^ Jump up to: а б с д и Ли и Квирк 2000, 109.
- ^ Хаттон, Шортленд и Тит 2008, 1591; Ли и Квирк 2000, 110.
- ^ Jump up to: а б Ли и Квирк 2000, 110.
- ^ Jump up to: а б Праделл и др. 2006, 1431.
- ^ Вуд, Джонатан, Р.; Сюй, И-Тин (2019). «Археометаллургическое объяснение исчезновения египетского и ближневосточного кобальтово-синего стекла в конце позднего бронзового века» (PDF) . Интернет-археология (52). дои : 10.11141/ia.52.3 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б Хаттон, Шортленд и Тайт 2008, 1592.
- ^ Jump up to: а б Хаттон, Шортленд и Тайт 2008, 1596.
- ^ Хаттон, Шортленд и Тит 2008, 1592; Ли и Квирк 2000, 109.
- ^ DA Stocks 1997, «Происхождение древнеегипетского фаянса и материалов для глазури», Antiquity 71: 181.
- ^ Акции 1997, 180–181.
- ^ А. Лукас и Дж. Р. Харрис, 1962, Древнеегипетские материалы и промышленность , 4-е изд., Лондон: Edward Arnold Publishers Ltd., 344–345.
- ^ П. Бьянкетти и др. 2000, «Производство и характеристика египетской синей и египетской зеленой фритты», Журнал культурного наследия 1: 179; Хаттон, Шортленд и Тайт 2008, 1592.
- ^ Хаттон, Шортленд и Тит 2008, 1591; Ли и Квирк 2000, 112; Тите и др. 1998, 113.
- ^ Ли и Квирк 2000, 112.
- ^ Бьянкетти и др. 2000, 181–183.
- ^ А. Л. Оппенгейм и др. (ред.) 1970, Стекло и стекольное производство в Древней Месопотамии , Corning: Музей стекла Корнинга, 22–23, 118.
- ^ П.Т. Николсон и Дж. Хендерсон, 2000, «Стекло», В: П.Т. Николсон и И. Шоу (ред.), Древние египетские материалы и технологии , Кембридж: Cambridge University Press, 199.
- ^ Jump up to: а б AL Оппенгейм 1970, «Клинописные тексты», В: AL Oppenheim et al. (ред.), Стекло и стекольное производство в Древней Месопотамии , Корнинг: Музей стекла Корнинга, 35.
- ^ Р. Х. Брилл 1970, «Химическая интерпретация текстов», В: AL Oppenheim et al. (ред.), Стекло и стекольное производство в Древней Месопотамии , Корнинг: Музей стекла Корнинга, 113.
- ^ Брилл 1970, 112–113.
- ^ Брилл 1970, 118.
- ^ Мури 1985, 135.
- ^ Jump up to: а б Николсон и Хендерсон 2000, 199.
- ^ Jump up to: а б Тите и др. 1998, 116.
- ^ А. Качмарчик и К. Лаханье, 1985, «Древнеегипетские фритты и цветные фаянсовые изделия: проблемы классификации», В: Пенсильвания Англия и Л. Ван Зельст (ред.), Применение науки при исследовании произведений искусства , Бостон: Музей изобразительных искусств, 97.
- ^ Качмарчик и Лаханье 1985, 97.
- ^ П. Б. Вандивер и В. Д. Кингери, 1992, «Изготовление египетской фаянсовой чаши восемнадцатой династии», В: М. Бимсон и И. К. Фристоун (ред.), Периодическая статья Британского музея 56: Ранние стекловидные материалы , Лондон: Британский музей, 81.
- ^ Тите и др. 1998, 116, 118.
- ^ П.Т. Николсон и Э. Пельтенбург, 2000, «Египетский фаянс», В: П.Т. Николсон и И. Шоу (ред.), Древние египетские материалы и технологии , Кембридж: Cambridge University Press, 178.
- ^ Николсон и Пельтенбург 2000, 178.
- ^ А. Качмарчик и РЭМ Хеджес 1983, Древнеегипетский фаянс , Уорминстер: Aris and Phillips Ltd., 217.
- ^ Качмарчик и Лаханье 1985, 98.
- ^ Тите и др. 1998, 118.
- ^ А. К. Бернстед, 2003, Ранняя исламская керамика: материалы и методы , Лондон: Archetype Publications Ltd., 25; Р.Б. Мейсон и М.С. Тайт 1994, «Начало исламской технологии каменной пасты», Археометрия 36.1: 77.
- ^ Мейсон и Тайт 1994, 77.
- ^ Мейсон и Тайт 1994, 79–80.
- ^ Мейсон и Тайт 1994, 80.
- ^ Jump up to: а б Мейсон и Тайт 1994, 87.
- ^ MS Tite 1989, «Керамика Изника: исследование методов производства», Archaeometry 31.2: 115.
- ^ Тите 1989, 120.
- ^ Тите 1989, 129.
- ^ Тите 1989, 120, 123.
- ^ Тите 1989, 121.
- ^ Гончар и керамика . Книги Розетала Э. Пеликана. 1949 год
- ^ «Раскрась меня ярко-синим» . 20 февраля 2016 г.
- ^ «Управление уменьшающейся глазурью голубой керамики Джайпура: пример Раджастана, Индия» Матур А.К., Шукла Д. Международный журнал перспективных исследований в области менеджмента и социальных наук. Том. 3, № 12, декабрь 2014 г.
- ^ «Свидание с традицией - исследование Раджастана через музей Аланкар» Джавахар Кала Кендра. Аланкарский музей. 2011. Стр. 6
- ^ Технология глазури керамики . Тейлор-младший и Булл AC Pergamon Press. 1986.
- ^ Мури 1985, 134–135.
- ^ О. Р. Лазуткина и др. 2006, «Стеклянная эмаль для стали на основе диатомита», Стекло и керамика 63,5–6: 170.
- ^ Jump up to: а б К. Витале-Броварон и др., 2008, «Биосовместимые стеклокерамические материалы для замены кости», Journal of Materials Science 19: 472.
- ^ Jump up to: а б Дж. Лян и В. Лу (в печати) 2009, «СВЧ-диэлектрические свойства керамики Li 2 TiO 3 , легированной фриттой ZnO-B 2 O 3 », Журнал Американского керамического общества , 1.
- ^ Збинден, Лин (2014). «Глава 7 – Керамическая фритта и затеняющая лента» . Производство стекла: проектные решения для автомобильной промышленности . дои : 10.4271/R-433 . ISBN 978-0-7680-8129-9 . Проверено 9 июня 2020 г.
{{cite book}}
:|website=
игнорируется ( помогите ) - ^ «Конкурентоспособность и прибыльность - новые проблемы в области керамической фритты» Тортажада-Эспарса, И. Лусио, Игнасио, Д. Габальдон-Эстеван. Индустрия глазури и красок. Часть 2, Interceram 58. 2008 г.
- ^ «Отчет об исследовании мирового рынка керамических фритт». Абсолютные отчеты 2002 г.