Pracovní list

VY_32_INOVACE_41_09

www.zlinskedumy.cz

Škola Střední průmyslová škola Zlín

Název projektu, reg. č. Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/34.0333

Vzdělávací oblast Odborné vzdělávání

Vzdělávací obor Základy výroby

Tematický okruh Přehled technických materiálů

Téma Přehled technických materiálů

Tematická oblast Přehled technických materiálů

Název Porcelán, keramika, sklo

Autor Ing. Renata Nesvadbová

Vytvořeno, pro obor, roč. Srpen 2012, strojírenství 1. ročník

Anotace Porcelán, keramika, sklo

Přínos/cílové kompetence Názorné vysvětlení učiva o porcelánu, keramice, sklu

PORCELÁN,KERAMIKA, SKLO

Téma: Přehled technických materiálůUrčeno pro žáky středních průmyslových škol

• Porcelán• Keramika• Sklo

Jaké technické výrobky se vyrábějí z porcelánu, keramiky a skla?

PORCELÁN

• Technický porcelán je keramická hmota z vybraných surovin (kaolin, živec, křemen) bílé barvy s malou pórovitostí.• Na výrobu tvrdého porcelánu se používá směs 50 % kaolinu, 25 % křemene (ostřivo) a 25 % živce (tavivo). Někdy se přidává také křída a mramor. Měkký porcelán má menší podíl kaolinu. Porcelán se vyrábí z kaolínu, což je zvětralá živcová hornina. Je to čistá a kvalitní surovina, která se vyznačuje maximální pevností, transparentností a bělostí a pálí se při teplotách nad 1300 °C. Redukční prostředí, to znamená s omezeným přístupem vzduchu, zajistí jeho bělost, a zabrání nežádoucímu zabarvení způsobeného železitými nečistotami.• Směs kaolinu, křemene a živce se tře a proplachuje, potom je v lisu zbavována vody a sušena. Porcelánové výrobky se poté glazují a vypalují.

PORCELÁN• Je velmi pevný v tlaku, má dobré elektroizolační vlastnosti a odolává chemikáliím.• Používá se na elektrické izolátory, nádrže na chemikálie, laboratorní nádobí, části elektrických přístrojů.

KERAMIKA

• Keramika je anorganický nekovový materiál nebo uhlíkový materiál, vyrobený za vysokých teplot.• Tradiční keramická výroba je založena na použití jemných zemin, jež mají schopnost tvořit s vodou dobře tvárlivé tzv. plastické těsto. Čím je však surovina plastičtější, tím mívá větší smrštění při sušení a pálení, což vede obvykle ke vzniku trhlinek a praskání výrobků. Proto se k zemině přidávají látky, které se nesmršťují, ale poněkud omezují tvárlivost. Třetí složkou jsou suroviny, které při výpalu vytvoří taveninu.• V dnešní době se názvem keramika dále označují i další moderní materiály. Jedná se o slinuté karbidy kovů (wolframu, titanu, chromu, molybdenu, tantalu, niobu a jiných), oxid hlinitý (Al2O3), různé nitridy a boridy, které se používají ve strojírenství na výrobu brusných kotoučů a na povlakování řezných nástrojů.

KERAMIKAVlastnosti keramických výrobků:

• Nízká elektrická a tepelná vodivost• Vysoká pevnost, ale i křehkost• Vynikající odolnost proti vysokým teplotám, rychlým změnám teploty a korozi• Odolná vůči vlhkosti (úprava glazováním), chemickým vlivům a ionizujícímu záření• Stabilní fyzikální a chemické vlastnosti• Značně smrštivá při spékání• Porézní - pokud je poréznost nežádoucí, upravuje se glazováním

KERAMIKATechnické využití keramiky:

• Stavebnictví• Brusné kotouče• Řezné nástroje• Povlakování nástrojů• Otěruvzdorné součásti

SKLO• Čisté sklo je transparentní (průhledný), relativně pevný materiál, odolný proti opotřebení,inertní a biologicky neaktivní materiál. • Vyrábí se tavením tzv. sklářského kmene. Je to křemičitý písek, vápenec, soda, skleněný odpad a přísady.Vyrábí se z viskózní skloviny roztavené ve sklářské peci. Materiál se rychle zchladí a nemá dost času na zformování regulérní krystalové mřížky. Výsledná tuhá látka je amorfní (pravidelné uspořádání jen na krátké vzdálenosti – opak krystality).• Sklo je však velmi křehké a rozbijí se na ostré střepy. Tyto vlastnosti mohou být modifikovány nebo i úplně změněny přidáním jiných sloučenin nebo tepelným zpracováním.• Sklo obsahuje především oxid křemičitý, který je obsažen v křemičitém písku (též sklářském písku), ze kterého se vyrábí. Křemen má teplotu tání kolem 2000 °C, proto se při výrobě přidávají alkalické látky, jako je soda a potaš, které snižují teplotu tání na asi 1000 °C. Protože alkálie snižují odolnost skla vůči vodě, což je obvykle nežádoucí, přidává se také oxid vápenatý, který tuto odolnost zlepšuje..

SKLO• Jedna z nejobvyklejších charakteristik obyčejného skla je, že je transparentní (průhledné) pro viditelné světlo. Obyčejné sklo nepropouští světlo o vlnové délce nižší než 400 nm, též známé jak ultrafialové světlo nebo UV (UltraViolet), protože obsahuje příměsi, například sodu (uhličitan sodný).• Sklo vyrobené pouze z čistého oxidu křemičitého SiO2 (křemene) se nazývá křemenné sklo. Oproti běžným sklům má některé odlišné vlastnosti. Neabsorbuje ultrafialové záření a má velmi vysokou teplotu tání (kolem 1650 °C). Proto je užíváno tam, kde jsou tyto vlastnosti požadovány. Například pro baňky halogenových žárovek, které pracují při vysokých teplotách, nebo různé součásti ultrafialových světelných zdrojů. • Křemenné sklo může být vyrobeno natolik čisté, že stovky kilometrů skla jsou transparentní na infračervených vlnových délkách, čehož se používá v optických vláknech. Výroba takto ultračistého skla je podobná přípravě ultračistých materiálů pro výrobu polovodičových součástek.

SKLO

Výrobky se zhotovují foukáním, lisováním, litím atd.

Technické využití skla:

• Bezpečnostní sklo• Konstrukční sklo• Skleněná vlákna• Polovodičové součástky• Skelná vata, tkanina• Laboratorní sklo

POUŽITÉ ZDROJE:• GROBE, Hannes. File:Mortar porcelain hg.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San

Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2006 [cit. 2012-08-16]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mortar_porcelain_hg.jpg

• THEGREENJ. Soubor:Brick pile.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2008 [cit. 2012-08-16]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Brick_pile.jpg

• ENG7ODA14. File:Advanced ceramics.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2012-08-16]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Advanced_ceramics.jpg

• APEL, Denis. File:Insulators-Berlin-Funkturm apel.JPG. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2006 [cit. 2012-08-16]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Insulators-Berlin-Funkturm_apel.JPG

• OIMEL. Soubor:Bleikristall nachtmann karaffen.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2008 [cit. 2012-08-16]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Bleikristall_nachtmann_karaffen.jpg

• EDOKTER. File:Gluehlampe 01 KMJ.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2011 [cit. 2012-08-16]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gluehlampe_01_KMJ.jpg

• TRAN, Gilles. File:Glasses 800 edit.png. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2006 [cit. 2012-08-16]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glasses_800_edit.png

• BILOU. File:Ampoule pharmaceutique.JPG. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2007 [cit. 2012-08-16]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ampoule_pharmaceutique.JPG

• HLUCHÝ, Miroslav a Jan KOLOUCH. Strojírenská technologie 1. 3., přeprac. vyd. Praha: Scientia, 2002, 266 s. ISBN 80-718-3262-6.

• FISCHER, Ulrich. Základy strojnictví. 1. vyd. Praha: Europa-Sobotáles, 2004, 290 s. ISBN 80-867-0609-5.