Porcelæns massefylde, egenskaber og typer

Porcelæn er en keramisk type, som er uigennemtrængelig for gas og vand. Materialet fremstilles ved højtemperaturbrænding af en grovdispergeret blanding af kvarts, plastisk ler, kaolin og feldspat. I tynde lag er porcelæn gennemskinneligt, og ved et let slag afgiver det en høj, karakteristisk klang, som kan variere med produktets tykkelse og form.

Betegnelsen »porcelæn« kan også anvendes om teknisk keramik som lithium-, zirconium-, bor-calcium- og aluminiumoxidporcelæn samt andre typer, der er kendetegnet ved høj massefylde i en særlig keramisk sammensætning.

Tabel over porcelænets massefylde

Porcelæn er et sammensat materiale, og dets massefylde kan ikke bestemmes præcist ude i felten. Målingerne udføres i specialiserede kemiske laboratorier. Porcelænets kendte gennemsnitlige massefylde ligger mellem 2,15 og 2,5 g/cm³.

Tabellen nedenfor viser porcelænets massefylde og vægt i forskellige måleenheder og gør beregningerne enklere.

Porcelænets egenskaber

Porcelæn har gode brugsegenskaber inden for sine anvendelsesområder. Massefylden ligger normalt mellem 2,4 og 2,5 g/cm³, svarende til cirka 2.150-2.500 kg/m³. Porcelæn har en sintret, kompakt skærv med lav porøsitet og lav vandoptagelse.

Hvidheden er en af de vigtigste kvalitetsfaktorer. Den afhænger først og fremmest af urenheder i sammensætningen, eksempelvis krom, titanium, jern og andre farvende forbindelser. Ovnens atmosfære og brændingsforløbet påvirker også hvidheden. Finkornede partikler i urenhederne kan give udgangsmaterialet mørke prikker, såkaldte fluepletter, som forringer produktets udseende.

Trivalent jernoxid giver produktet et gulligt skær, mens divalente jernoxider giver et blåligt skær. En højere hvidhed kan opnås ved at tilsætte kaolin og øge glasurlagets tykkelse.

Porcelænets gennemskinnelighed afhænger af mængden af flusmidler i massen, brændingstemperaturen og formalingsgraden. En højere gennemskinnelighed kan opnås ved at reducere mængden af lerforbindelser samt kvarts, mullit og gasbobler.

Styrken er også en vigtig porcelænsegenskab. Der skelnes mellem glasurens styrke og skærvens styrke. Sidstnævnte afhænger af forholdet mellem glasagtige og krystallinske faser samt skærvens porøsitet og tykkelse. Indholdet af lermaterialer påvirker også styrken. Produkter med 50-54 procent af disse materialer har en højere mekanisk styrke.

Typer af porcelæn

Efter sammensætningen skelnes der mellem to porcelænstyper:

• Hårdt porcelæn indeholder 47-66 procent kaolin, 25 procent kvarts og 25 procent feldspat. Fremstillingen kræver en temperatur på 1.400-1.460 °C. Typen anvendes til elektriske isolatorer og almindeligt service. Benporcelæn betragtes normalt som en særskilt variant med tilsætning af benaske. Det værdsættes for sin hvidhed, gennemskinnelighed og mulighed for tynde vægge, men er ikke universelt den »hårdeste« porcelænstype.
• Blødt porcelæn indeholder 25-40 procent kaolin, 45 procent kvarts og 30 procent feldspat. Fremstillingen kræver en temperatur på 1.300-1.350 °C. Denne type bruges til kunstneriske produkter.