Portselani tihedus, omadused ja liigid

Portselan on gaasi ja vett mitteläbilaskev keraamikaliik. Materjal saadakse kvartsi, plastse savi, kaoliini ja päevakivi jämedispersse segu põletamisel kõrgel temperatuuril. Õhuke portselanikiht kumab läbi ning kergel löögil kõlab kõrgelt ja helisevalt; heli võib toote paksusest ning kujust olenevalt muutuda.

Mõistet „portselan” võidakse kasutada ka tehnilise keraamika, näiteks liitium-, tsirkoonium-, boor-kaltsium- ja alumiiniumoksiidportselani ning muude liikide kohta, mis viitavad tihedale eriotstarbelisele keraamilisele materjalile.

Portselani tiheduse tabel

Kuna portselan on keeruka koostisega materjal, pole selle tihedust välitingimustes võimalik iseseisvalt arvutada. Mõõtmised tehakse spetsiaalsetes keemialaborites. Portselani keskmine tihedus on siiski teada ning jääb vahemikku 2,15–2,5 g/cm³.

Arvutamise lihtsustamiseks on allpool portselani tiheduse ja ühe kuupmeetri massi tabel.

Portselani omadused

Portselanil on oma kasutusvaldkonna jaoks head tööomadused. Selle tihedus on tavaliselt 2,4–2,5 g/cm³, mis vastab ligikaudu 2150–2500 kg/m³. Portselanil on paakunud tihe, väikese poorsuse ja vähese veeimavusega keraamiline kild.

Portselani üks peamisi kvaliteedinäitajaid on valgesus. See oleneb eelkõige lisanditest, milleks võivad olla kroomi-, titaani-, raua- ja muud värvi andvad ühendid. Valgesust mõjutavad ka ahju keskkond ja põletusrežiim. Kui lisandid sisaldavad peeneteralisi osakesi, võivad lähtematerjali tekkida tumedad täpid ehk kärbsekesed, mis rikuvad toote välimust.

Kolmevalentse raua oksiidid annavad tootele kollaka, kahevalentse raua oksiidid aga sinaka tooni. Suurema valgesuse saab saavutada kaoliini lisamise ning glasuurikihi paksuse suurendamisega.

Portselani läbikumavus oleneb räbustite kogusest massis, põletustemperatuurist ja disperssusastmest. Läbikumavust saab suurendada saviühendite ning kvartsi, mulliidi ja gaasimullide sisalduse vähendamisega.

Portselani puhul on tähtis ka tugevus. Eristatakse glasuuri ja killu tugevust. Viimane oleneb klaasja ning kristalse faasi protsendisuhtest, killu poorsusest ja paksusest. Tugevust mõjutab ka savimaterjalide sisaldus. Tooted, mis sisaldavad neid 50–54 protsenti, on suurema mehaanilise tugevusega.

Portselani liigid

Koostise järgi eristatakse kahte portselaniliiki:

• Kõva portselan. See sisaldab 47–66 protsenti kaoliini, 25 protsenti kvartsi ja 25 protsenti päevakivi. Valmistamiseks on vaja temperatuuri 1400–1460 °C. Sellest toodetakse elektriisolaatoreid ja igapäevanõusid. Luuportselani käsitatakse tavaliselt eraldi luutuha lisandiga liigina; seda hinnatakse valgesuse, läbikumavuse ja õhukeste seinte tõttu, kuid see pole universaalselt kõige kõvem portselaniliik.
• Pehme portselan. See sisaldab 25–40 protsenti kaoliini, 45 protsenti kvartsi ja 30 protsenti päevakivi. Valmistamiseks on vaja temperatuuri 1300–1350 °C. Seda liiki kasutatakse kunstitoodete valmistamiseks.