セラミックスとセラミックス原料の分類

発行時刻: 2023-12-21 16:30:17

陶磁器製品は、原料の組成と製造工程によって以下の3種類に分けられます。

(1) 陶器

陶器は、主に陶土と川砂を主原料とし、少量の磁器土やクリンカーなどを加えて高温(約1000℃)で焼成します。釉薬をかけたものとかけないものがあります。製品は、気孔率が大きく、強度が低く、吸水性が高く、断面が粗く艶消し状で、不透明で、叩いたときの音が小さいなどの特徴があります。陶器は、粗陶器と細陶器の2種類に分けられます。粗陶器は一般的に、不純物の多い1種類以上の粘土から作られています。焼成後の完成品は通常、着色されています。建築用レンガ、タイル、陶管などは、このカテゴリーに含まれます。細陶器は、一般的に素焼きと釉薬焼きの2回焼成で作られます。色は通常、白またはアイボリー色で、吸水率は9%~12%ですが、18%~22%に達することもあります。建築装飾に使用される彩色陶器、美術陶器など。施釉タイルなどもこのカテゴリーに含まれます。細陶器は、その用途の違いにより、建築用細陶器、生活用細陶器、美術陶器に分けられます。

(2) 磁器

磁器製品は緻密な構造を持ち、基本的に吸水性がなく、白色で、ある程度の透光性があります。表面は通常、釉薬層で覆われています。磁器は、原料の化学組成と製造工程によって、粗磁器と細磁器の2種類に分けられます。磁器は主に、展示用磁器、食器・茶器、美術用磁器、高電圧電気用磁器、高周波機器用磁器などに使用されます。

(3) 炻器

炻器は、陶器と磁器の中間に位置する陶磁器製品の一種で、半磁器とも呼ばれます。炻器の構造は陶器よりも緻密で、吸水性は一般的に低いですが、磁器ほど白くはありません。主に着色されており、透光性はありません。

炻器は、その密度によって以下の2種類に分けられます。

1.粗石器

粗石器の吸水率は一般的に4~8%です。外壁タイル、床タイル、建築装飾に用いられる陶磁器モザイク(モザイクタイル)などは、すべて粗石器に属します。

2. 精細石器

精細石器の吸水率は2%未満です。日用品、化学工業用・電気工業用セラミックスなどは、すべて精細石器です。

陶磁器原料は、可塑性粘土原料、非可塑性石英原料(バレン原料)、フラックス原料の3つに大きく分けられます。

粘土原料は、日用品の陶磁器原料の主要原料の一つです。精細磁器原料における粘土原料の配合率は、多くの場合40~60%に達し、陶器や石器ではさらに高くなることがあります。粘土は、その可塑性と焼結性から、セラミック製品の主原料として使用されています。セラミック産業で使用される粘土の主な鉱物には、カオリナイト、モンモリロナイト、イライト(含水雲母)、希少アロフェンなどがあります。

石英原料(鉱石原料):セラミック産業で一般的に使用される石英原料には、鉱脈石英、砂岩、珪岩、珪砂、チャート、珪藻土などがあります。

セラミック製造における石英の役割は、鉱石原料としてセラミック素地に添加されることです。石英はセラミック素地の主要成分の一つであり、セラミック素地の成形時だけでなく焼成時にも重要な役割を果たします。

フラックス原料:最も重要なのは、アルカリ金属酸化物を含む鉱物原料です。さらに、アルカリ土類金属を含む鉱物もフラックス原料として使用できます。中でも、酸化カルシウムと酸化マグネシウムを含む炭酸塩鉱物が一般的です。長石は陶磁器原料の中で最も一般的に使用されるフラックス原料です。陶磁器製造において、ブランク、釉薬、着色フラックスなどの基本的な構成要素として使用されます。使用量も多く、陶磁器の三大原料の一つです。

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陶磁器の分類

には多くの種類があります。 le="color:hsl(0,75%,60%);">セラミック製品は、化学組成が異なります。鉱物組成、物理的性質、製造方法は互いに近い場合が多く、明確な境界はありませんが、用途には大きな違いがあります。そのため、複数のシステムに厳密にまとめることは困難です。詳細な分類方法については各社で意見が異なり、現在まで世界で統一された分類方法は存在しません。異なる観点から一般的に用いられる分類方法は2つあります。

(1) 用途による分類

1. 日常用陶磁器:食器茶器、祭壇、洗面器、壺、皿、受け皿など。ボウルなど

2. 工芸陶磁器花瓶彫刻園芸用陶磁器、食器、家具など。

3. 工業用陶磁器:様々な産業で使用される陶磁器製品を指します。以下の6つの分野に分類されます。

建築衛生陶磁器:レンガ、排水管、化粧タイル、外壁タイル、衛生陶器など。

化学用陶磁器:様々な化学産業における耐酸性容器、パイプ、塔、ポンプ、バルブ、反応釜のライニング用耐酸性レンガ、灰など。

電気磁器:電力産業における高圧・低圧送電線の絶縁体として使用されます。モーター用ブッシング、柱の絶縁体、低圧電気機器および照明用の絶縁体、通信用絶縁体、無線用絶縁体など。

特殊セラミック:高アルミナ磁器、マグネシア磁器、チタンナイト磁器、ジルコナイト磁器、リチウム磁器、磁性磁器、サーメットなど、様々な現代産業と最先端科学技術を支える特殊セラミック製品。

(2)原料と成形体の密度によって、以下のように分類されます。

煉瓦器、テラコッタ、精陶器、炻器、半ガラス質陶器、さらには磁器。原料は粗いものから細かいものまで様々で、成形体も粗いものから粗く多孔質なものまで様々です。焼結温度は低温から高温へと徐々に上昇し、密度に達します。

炻器は最も原始的で低品位のセラミックで、一般的には一種の溶融粘土から作られています。場合によっては、収縮を抑えるために粘土にクリンカーや砂を加えることもあります。これらの製品の焼成温度は、粘土の化学組成に含まれる不純物の性質と量によって大きく異なります。レンガやタイルを作る場合、気孔率が高すぎると素地の耐凍害性が悪くなり、気孔率が低すぎるとモルタルの捕捉が困難になるため、吸水率は一般的に5~15%に維持する必要があります。焼成後の素地の色は、粘土に含まれる着色酸化物の含有量と焼成雰囲気によって異なります。酸化炎で焼成した場合は主に黄色または赤色、還元炎で焼成した場合はシアンまたは黒色になります。

我が国の建築資材に使用される生レンガは、Fe₂O₃を含む黄色または赤色の粘土を原料としています。火が近づいた際に還元炎で焼成することで鎮火させ、Fe₂O₃をFeONに還元してシアン色にします。陶器は、普通陶器と精陶器の2種類に分けられます。普通陶器とは、土器を指します。壺、壷、壷など。また、耐火レンガなどの多孔質の着色素地を持つ製品も含まれます。精陶器の素地の吸水率は4~12%であるため、透水性がなく、透光性がありません。一般的には白色ですが、着色されたものもあります。釉薬は主に鉛やホウ素を含む溶融釉です。石器に比べて融剤の量が少なく、焼成温度が1300℃を超えないため、素地は完全に焼結しません。 陶磁器は、原材料への要求が低く、素地の可塑性が高く、焼成温度も低温です。変形しにくいため、成形、成形加工などの工程を簡素化できます。しかし、精陶の機械的強度と衝撃強度は磁器や炻器に比べて低く、釉薬も前述の製品よりも柔らかいため、釉薬層が破損すると多孔質の素地が汚れやすく、衛生面でも問題があります。

精陶は素地の組成によって、粘土質、石灰質、長石質、クリンカー質の4種類に分けられます。粘土質精陶は一般的な陶器に近い性質を持ちます。石灰質精陶は、フラックスとして石灰岩を使用します。製造工程は長石質精陶と似ていますが、品質は長石質精陶ほど良くありません。そのため、近年ではほとんど生産されなくなり、長石質陶器に取って代わられました。長石質陶器は硬質陶器とも呼ばれ、長石を融剤として使用します。最も完成度が高く、広く使用されている陶器の一種です。近年、多くの国で高価な磁器の代替として、日常の食器(カップ、皿など)や衛生陶器の大量生産に使用されています。熱材陶器は、焼成後の収縮を抑え、無駄を省くため、陶器の素地に一定量のクリンカーを添加したものです。この種の素地は、主に大型で厚みのある製品(浴槽、大型洗面台など)に使用されます。

炻器は、中国の古書では「石体磁器」と呼ばれています。素地は緻密で完全に焼結されており、磁器に非常に近い性質を持っています。しかし、半磁器はまだガラス化されておらず、吸水率は2%未満です。素地は不透明で、一部は白色ですが、ほとんどは焼成後に発色するため、原料の純度に対する要求は磁器ほど高くなく、原料の入手も容易です。炻器は強度が高く、熱安定性に優れ、現代の機械洗浄に適しており、冷蔵庫からオーブンへの急激な温度変化にもスムーズに対応できます。国際市場では、観光業の発展と食生活の社会化により、炻器の販売量はホーロー陶器を上回っています。

半磁器の素地は磁器の素地に近いですが、焼成後の吸水率は3~5%(本物の磁器の吸水率は0.5%未満)であるため、性能は磁器ほどではありませんが、精陶器よりは優れています。

磁器は陶磁器の発展段階の一つです。その特徴は、素地が完全に焼結され、完全にガラス化されているため、非常に緻密で、液体やガスを透過せず、最も薄い部分は半透明で、断面は貝殻状であることです。舌で舐めると滑らかですが、べたつきません。硬質磁器は陶磁器の中で最も優れた特性を持ち、高級日用品、電気磁器、化学磁器などの製造に使用されます。

軟質磁器はフラックスが多く、焼成温度が低いため、機械的強度は硬質磁器ほど高くなく、熱安定性も低くなります。しかし、透明性が高く、装飾性が高いため、主に美術展示用磁器の製造に使用されます。フリット磁器とボーンチャイナは、焼成温度が軟質磁器と似ており、長所と短所も軟質磁器と似ているため、どちらも軟質磁器のカテゴリーに分類されます。これらの2種類の磁器は製造が難しく(成形体の可塑性と乾燥強度が非常に低く、焼成時の変形が激しい)、コストが高く、生産が一般的ではありません。英国はボーンアッシュ磁器の有名な生産国であり、中国でもボーンアッシュ磁器が生産されています。

特殊陶器は、現代の電化製品、ラジオ、航空、原子力、冶金、機械、化学などの産業、そして電子計算機、宇宙技術、新エネルギー開発といった最先端科学技術の急速な発展とともに発展してきました。これらの陶器の主な原料は、もはや粘土、長石、石英ではなく、一部の陶器では粘土や長石も使用されています。しかし、多くの陶磁器は純粋な酸化物や特殊な特性を持つ原料を使用しています。製造工程や性能要件もそれぞれ異なります。

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陶磁器の分類方法は様々ですが、一般的には以下の4つの観点に分類されます。

1.用途によって、日用陶磁器、美術(展示)陶磁器、衛生陶器、建築用陶磁器、電気用陶磁器に分けられます。 セラミックスには、セラミックス、電子セラミックス、化学セラミックス、繊維セラミックス、ガス透過セラミックスなどがあります。

2. 釉薬の有無によって、釉薬付きセラミックスと釉薬なしセラミックスの2種類に分けられます。

3. 製造、研究、調査の便宜上、セラミックスは化学組成ではなく、その性能に基づいて、高強度セラミックス、強誘電体セラミックス、耐酸性セラミックス、高温セラミックス、圧電セラミックス、高靭性セラミックスに分類されることがあります。電解質セラミックス、光学セラミックス(透明セラミックス)、磁性セラミックス、誘電体セラミックス、磁性セラミックス、バイオセラミックスなどもあります。

4. 簡単に分類すると、硬質磁器、軟質磁器、特殊磁器の3種類になります。

 

中国で生産される磁器は主に硬質磁器です。硬質磁器は磁器素地の組成が小さく、焼成温度が高いのが特徴です。1360℃以上では白色で硬く、半透明で、強度が高く、化学的安定性と熱的安定性に優れていますが、電気伝導性は低いです。電気磁器、高級食器用磁器、化学磁器、一般的な日用磁器などはすべてこのカテゴリーに分類され、長石釉磁器とも呼ばれます。

軟質磁器と硬質磁器の違いは、素地に含まれるフラックスの量が多く、焼成温度が1300℃未満とやや低いことです。そのため、化学的安定性、機械的強度、誘電強度が低く、一般的な工業用磁器には使用されません。軟質磁器は高い透光性を特徴とし、主に美術用磁器、衛生用磁器、セラミックタイル、各種装飾用磁器などに用いられます。通常、骨灰磁器やフリット磁器はこのカテゴリーに分類されます。

特殊磁器には多くの種類があり、主に様々な酸化物をベースとしています。例えば、高アルミナ磁器(主にアルミナ)、マグネシア磁器(主に酸化マグネシウム)、タルク磁器(主にタルク)、ベリリウム磁器(主に酸化ベリリウムまたは緑柱石)、ジルコニウム磁器(主に酸化ジルコニウム)、チタン磁器(主に酸化チタン)などがあります。

上記の特殊磁器の特徴の多くは、粘土を含まないか、ごく微量の粘土を含む製品から作られていることです。乾式プレス法や高圧法で成形されることが多いこのタイプの磁器は、ロケット、ミサイルのバッフル、航空機などの防衛産業や重工業でよく使用されています。また、自動車のスパークプラグ、ラジオ、半導体内部部品、高速切断用の磁器製ナイフなどにも使用されています。

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陶磁器食器には5つのカテゴリーがあります

 

一般的に、陶磁器食器は以下の5つのカテゴリーに分けられます。1. マグネシア磁器食器 2. マグネシウム強化磁器食器 3. 強化磁器食器 4. 貝殻磁器食器 5. 色釉磁器食器

1. マグネシウム磁器食器

マグネシア磁器は、主にタルク(マグネシウムを豊富に含むケイ酸塩鉱物)を陶土の主原料として用い、1380℃の高温で焼成されます。そのため、マグネシア磁器食器は、高い白さ、高い強度、高い熱安定性といった優れた特性を備えています。翡翠のように白く、透明でしっとりとした質感は、星付きホテルの食器として最適です。現在、人民大会堂や釣魚台国賓館にも指定されています。また、国家の晩餐会にも使用され、北京王府飯店の特選磁器にも選ばれています。

マグネシア磁器食器は、高い強度、耐酸性、耐アルカリ性、無鉛毒性、洗浄性といった独自の特性を備えています。キッチンでの衝撃や衝突にも耐え、傷つきにくいのが特徴です。機械洗浄、高温調理・殺菌、電気オーブンの連続高温調理、電子レンジ加熱などの現代生活にも適しています。マグネシア磁器食器は、北京、天津、上海、広州などの大都市の大型ホテルで採用され、外国人ビジネスマンにも愛用されています。ヨーロッパ、アメリカ、東南アジア、中東などに輸出される食器の中でも、特に人気商品となっています。

2. マグネシウム強化磁器食器

マグネシウム強化磁器食器は、マグネシア石粉と長石粉を主原料とし、約1340℃の高温で焼成されます。超高強度、低脆性、高白度、滑らかな釉、長寿命を特徴としています。通常の陶磁器の3~5倍の強度があり、 日常的に使用される磁器の中でも、食器の殺菌消毒に適しています。製品単価は白磁や通常の強化磁器に比べて約25%高くなりますが、耐用年数が長く、破損率が低く、高級感とイメージが良いため、食器への実際の累計投資額は50%以上低くなります。磁器は高貴で優雅な雰囲気を醸し出し、滑らかで柔らかな釉薬がかけられています。耐熱性、耐急冷性、耐高温性、傷がつきにくいという特徴があり、鉛などの化学物質を含んでいません。無公害のグリーン食器であり、環境に優しい食器です。現代のホテル、ゲストハウス、レストランなどに最適です。セラミック食器は、殺菌消毒食器メーカーの第一選択肢であり、ユーザーからも高い評価を得ています。

3.強化磁器食器

強化磁器は、良質の磁土にアルミニウムとマグネシウムを加え、約1300℃の高温で焼成することで、再結晶化・複合化され、磁性を持ち衝突に強い物質へと変化します。釉は乳白色で、繊細な手触りです。強化磁器の釉の色は、マグネシア強化磁器よりも濃い色をしています。現在、滅菌食器市場で使用されている食器は、マグネシア強化磁器やマグネシウム強化磁器に徐々に置き換えられてきています。

4.貝磁器食器

貝磁器は、高白土、高白釉、貝殻粉を科学的に配合し、1,200℃以上の高温で焼成します。その後、絵付け、釉薬をかけ、さらに高温で2度​​目の焼成を行うことで、無毒、無鉛、無害、色褪せなし、割れにくい、食器洗い機での洗浄にも適しています。貝磁器食器の釉薬は青みがかった白で、中級・低級の陶磁器食器のユーザーに適しています。

5. 色絵磁器食器

色絵磁器は、焼成前に素地に直接絵付けを施し、高温で焼成するものです。釉下彩色陶器に属します。磁器の模様は人工的に描かれたもので、芸術的な価値があります。上記の磁器とは異なるスタイルの食器製品であり、特別な食器を必要とする滅菌センターにとって、より多くの選択肢を提供します。

 

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健康的な生活:陶磁器食器の選び方

 

わが国では、陶磁器食器の焼成と使用に長い歴史があります。多様な形、鮮やかな色彩、涼しく滑らかな手触り、そして洗いやすさなど、陶磁器食器は中国人に深く愛されています。ご存知のとおり、陶磁器食器の選び方と使い方には多くの知識が必要です。毎日、毎食、必ず使う「男の器」を怠ると、微量の毒のように、徐々に私たちの健康を蝕んでいきます。

陶磁器の食器の製法には、上絵付け、下絵付け、内絵付けの3種類があります。

上絵付けは、顔料で絵付けした紙を釉薬の上に貼り付けたり、直接絵付けを施したりして、低温で焼き上げます。焼成温度が釉薬層が溶ける温度に達しないため、花器の表面は釉薬の中に沈み込みません。上絵付けされた陶器を手で触ると、花器の表面に明らかな凹凸が感じられます。

内絵付けは、焼成温度によって釉薬が溶け、顔料が釉薬の中に沈み込み、冷却後に釉薬層に覆われることがあります。製品の表面は滑らかで、触っても凹凸が目立ちません。

下絵陶器の装飾はすべて磁器素地に施されます。釉薬をかけた後、高温で焼成します。花の表面は釉薬層で覆われ、明るく平らで滑らかな手触りです。

私たちが特に問題視している重金属毒素は、主に上絵付けの顔料に由来します。専門家は、上絵付け陶器に含まれる鉛化合物は酸によって溶出する可能性があると指摘しています。食品が絵付けに触れると、食品中の有機酸によって鉛が溶出する可能性があります。もちろん、上絵付けの色彩設計が適切で、適切な焼き方をすれば、過剰な鉛の摂取は避けられます。陶器製品に有害成分が含まれている場合、600℃から800℃の高温で溢れ出す可能性があります。そのため、電子レンジを使用する場合は、白いボウルか下絵付けのボウルを使用することをお勧めします。対照的に、現在市場に出回っている釉下磁器、釉下磁器、白磁には鉛が含まれておらず、 比較的安全です。

このような状況の原因は、一部の小規模陶磁器メーカーがコスト削減のため、鉛やカドミウムの含有量が高く、性能が不安定な安価な原材料を購入していることにあります。製造工程において、装飾面積が大きすぎる、焼成温度が不十分、作業員による不適切な処理といった要因により、陶磁器製品の鉛溶解が基準を満たさないことがあります。利益を増やすために、一部の個人企業や民間企業は、焼成時間を恣意的に短縮したり、焼成温度を下げたり、作業員の経験に完全に依存した旧式の焼成炉を使用したりすることで、陶磁器食器の品質を著しく制限しています。

 

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ボーンチャイナと陶磁器の違いは何ですか?

 

ボーンチャイナの主成分は、高付加価値の天然骨粉です。製造方法は、磁器粘土に30%以上の草食動物の骨粉(成分:リン酸三カルシウム)を加えることで行われます。完成したボーンチャイナは、軽くてきめ細かく、硬く(通常の磁器の2倍)、摩耗やひび割れが起こりにくく、適度な通気性を備えています。その軽さ、保温性、そして色は、天然骨粉特有の自然な乳白色です。骨粉を40%以上含む食器は乳白色になり、高級ボーンチャイナ(ファインボーンチャイナ)に分類されます。

ボーンチャイナの色は、天然骨粉特有の自然な乳白色です。一般的に、原料に25%以上の骨粉を含む磁器をボーンチャイナと呼ぶことができます。国際的に認められているのは、骨粉含有量が40%以上であることです。最高級のボーンチャイナには通常、高品質の牛骨粉が51%含まれています。骨粉含有量が40%を超えると、食器の色は乳白色に近い高級ボーンチャイナとなります。

ボーンチャイナの焼成工程では、均一性、白さ、透明性、熱安定性などの物理的・化学的指標に対する要求が非常に高く、そのため廃棄率が非常に高くなります。厳選された材料、精巧な製造工程、そして厳格な基準により、ボーンチャイナの価値は他の磁器よりも高くなっています。独自の焼成工程と骨炭の添加により、磁器土中の不純物が除去されます。ボーンチャイナはより白く、繊細で、透明感があり、軽く、傷が少なく、通常の磁器よりも薄く、独特の清潔感を備えています。質感と強度は一般的な磁器よりも優れており、日常使いの磁器の2倍の強度を誇ります。骨粉の含有量が多いほど、粘土の組成は低下し、製造工程で割れやすくなります。そのため、成形には高度な技術が必要となり、焼成の難易度も高くなるため、より貴重となります。

ボーンチャイナには多くの優れた利点があります。きめが細かく、全体が乳白色で、光に透けて見えます。そして何より、通常の陶器よりもはるかに軽いことが最大の魅力です。ボーンチャイナのお手入れは非常に簡単です。油汚れなどで汚れが付着しても、洗浄の必要はありません。洗剤を使ってぬるま湯で洗うだけで十分です。高温殺菌庫に入れて保管することもできます。傷が付いた場合は、歯磨き粉で優しく磨くことができます。茶渋が付いた場合は、レモン汁や酢で拭き取ることができます。ボーンチャイナの食器は、それぞれの食器に合わせてデザインされています。それぞれの食器セットには、「書の香り」「百年の愛」「蓮池の月光」など、詩情豊かで絵のような名前が付けられています。それぞれの食器セットの模様は、それぞれの表情を豊かにし、雰囲気を醸し出します。ですから、家の装飾スタイルに合わせて、どのスタイルのボーンチャイナ食器を選ぶかは、持ち主の個性とスタイルによって決まります。ごちそうの前に、一日の食事には、その格別なスタイルを際立たせる、優美なボーンチャイナを添えるべきです。