Керамика (греч. keramike — гончарное искусство, от kéramos — глина), керамические изделия и материалы, получаемые спеканием глин и их смесей с минеральными добавками, а также окислов и др. неорганических соединений. К. получила широкое распространение во всех областях жизни — в быту (различная посуда), строительстве (кирпич, черепица, трубы, плитки, изразцы, скульптурные детали), в технике, на железнодорожном, водном и воздушном транспорте, в скульптуре и прикладном искусстве. Основными технологическими видами керамических изделий являются терракота, майолика, фаянс, каменная масса и фарфор. В лучших своих образцах керамических изделий отражает высокие достижения искусства всех времён и народов. Пластичность глин использовалась человеком ещё на заре его существования, и едва ли не первыми изделиями из глины стали скульптуры людей и животных, известные ещё в палеолите. К позднему палеолиту некоторые исследователи относят и первые попытки обжига глины. Но широко обжиг глиняных изделий с целью придать им твёрдость, водоустойчивость и огнестойкость стал применяться только в неолите (около 5 тыс. лет до н. э.). Освоение производства керамической посуды — одно из важнейших достижений первобытного человека в борьбе за существование: варка пищи в глиняных сосудах позволила намного расширить ассортимент съедобных продуктов. Как и другие подобные открытия (например, пользование огнем), К. не является изобретением какого-либо одного лица или народа. Керамические изделия осваивали независимо друг от друга в разных частях земли, когда человеческое общество достигало соответствующего уровня развития. Это не исключало в дальнейшем взаимовлияний, в результате которых лучшие достижения народов и отдельных мастеров становились общим достоянием. Способы обработки глины для получения керамических изделий, как и самого производства изделий, изменялись и совершенствовались в соответствии с развитием производительных сил народов. Распространённость керамики и своеобразие её видов у различных народов в разные эпохи, наличие на керамической посуде орнаментов, клейм, а нередко и надписей делают её важным историческим источником. К. играла большую роль в развитии письменности (клинопись), первые образцы которой сохранились на керамических плитках в Двуречье. Первоначально основным видом керамики была керамическая посуда для хранения запасов и варки пищи. Сосуды обычно ставили между камнями очага, для чего удобнее было яйцевидное или округлое дно; толстые стенки для облегчения обжига покрывали вдавленным орнаментом, который с самого начала имел также важное эстетическое и культовое значение. Начиная с энеолита (3—2-е тысячелетие до н. э.) на керамических изделиях появилась роспись. Формы керамической посуды развивались соответственно потребностям быта (например, переход к оседлому образу жизни потребовал сосудов с плоским дном, приспособленным к плоским поду печи и столу; своеобразная форма славянских горшков вызвана особенностями приготовления пищи в печи, когда сосуд обогревается сбоку) и художественным традициям народов. У каждого из них были в разные времена свои излюбленные формы сосудов, расположение и характер орнаментов, способы обработки поверхности, которую или оставляли естественные фактуры и цвета глины, или лощили, изменяли цвет путём восстановительного обжига керамических изделий, расписывали, покрывали ангобом и глазурью. Древнеиндийские цивилизации знали разнообразную расписную керамику, по формам близкую к посуде Двуречья, кирпичные плитки для мощения полов, статуэтки, таблички с письменами. В Древнем Китае во 2—1-м тысячелетии до н. э. изготовлялись глазурованная посуда и отдельные сосуды из высококачественной белой глины — каолина, который в 1-м тысячелетии н. э. стал материалом первых фарфоровидных изделий, а затем и настоящего фарфора. Важное место в истории керамики занимает древнегреческая керамика, оказавшая большое влияние на керамические изделия многих народов. Особенно славилась разнообразная (20 видов) и совершенная по форме посуда. Парадные сосуды украшали обычно изящной не многоцветной росписью на мифологические и бытовые темы (так называемая чернофигурная и краснофигурная живопись на вазах). Великолепные образцы малой скульптуры представляют собой терракотовые статуэтки, главным центром производства которых была Танагра. В 1744 в Петербурге был основан первый в России государственный фарфоровый завод (ныне завод им. М. В. Ломоносова); в 1766 в Вербилках под Москвой — частная фабрика Ф. Я. Гарднера; позже возникло множество др. частных предприятий, из которых самыми крупными в 19—начале 20 вв. стали заводы М. С. Кузнецова. Наряду с заводским производством фарфора, строительной и технической К. сохранялось кустарное производство бытовой и художественной К. Существовало несколько промышленных районов со своими традициями (Гжель, Скопин и др.). В мировой истории керамики и керамических изделий важную роль сыграли фаянс и фарфор Китая, оказавшие заметное влияние на развитие художественной керамики многих стран Европы и Азии. В области архитектурной керамики особенно выделяется многоцветная со сложными узорами глазурованная облицовка зданий Средней Азии, Ирана, Азербайджана, Турции, арабских стран, а также процветавшие там же узорная кирпичная кладка и рельефная терракота. К высшим достижениям этих видов архитектурного декора в 10—15 вв. относится полихромная мозаичная керамическая облицовка зданий Самарканда и Бухары. Классическими образцами применения люстра стали фаянсовые иранские сосуды 13 в. и испано-мавританская майолика 14—15 вв., отличающаяся от иранской К. большей строгостью колорита и рафинированностью цветовых сочетаний росписи и люстра. Известное влияние оказала испано-мавританская К. на развитие в 15—17 вв. итальянской майолики, в которой сюжетная роспись стала впервые после античности господствующим видом декорировки изделий, а керамическая скульптура получила монументальный характер в творчестве семьи флорентийских керамистов делла Робиа. Итальянская майолика оказала заметное влияние на майолику Германии 15 в. (в Нюрнберге и др. городах), где, однако, уже с 14 в. стали производить сосуды и из каменной массы, и на майолику Франции 16—18 вв. (в гг. Ним, Лион, Невер), развивавшуюся параллельно с производством фаянса, а с рубежа 17 и 18 вв. и мягкого фарфора (Руан, Сен-Клу, Севр). Облицовочные фасадные плитки и блоки, терракота, плитки метлахские, мозаичные, глазурованные фаянсовые и др. Огнеупорная глина, каолин, шамот, кварциты, известь, доломит, магнезит, высокоогнеупорные окислы и др. грубые её виды, но и такие материалы, которые прежде считались нехудожественными (например, шамот). Разрабатываются новые виды эмалей и глазурей, новые приёмы декорировки, новые типы декоративных изделий (например, роспись керамическими глазурями декоративного производства из бетона с последующим обжигом отдельных покрытых глазурью участков). Возрождаются традиционные центры народной К. (например, Гжель, Опошня), а её традиции используются в произведениях ряда мастеров декоративной керамики. Керамические изделия и материалы классифицируют по назначению и свойствам, по основному используемому сырью или фазовому составу спекшейся керамики. В зависимости от состава сырья и температуры обжига керамические изделия подразделяют на 2 класса: полностью спекшиеся, плотные, блестящие в изломе изделия с водопоглощением не выше 0,5% и пористые, частично спекшиеся изделия с водопоглощением до 15%. Различают грубую керамику, имеющую крупнозернистую, неоднородную в изломе структуру (например, строительный и шамотный кирпич), и тонкую К. с однородным, мелкозернистым в изломе и равномерно окрашенным черепком (например, фарфор, фаянс). Основным сырьём в керамической промышленности являются глины и каолины вследствие их широкого распространения и ценных технологических свойств. Важнейшим компонентом исходной массы при производстве тонкой керамики являются полевые шпаты (главным образом микролин) и кварц. Полевые шпаты, особенно чистых сортов, и их сростки с кварцем добываются из пегматитов. Во все возрастающих количествах кварцево-полевошпатовое сырье добывается из разнообразных горных пород путем обогащения и очистки от вредных минеральных примесей. Однако повышенные и резко дифференцированные требования, предъявляемые к К. металлургией, электротехникой и приборостроением, обусловили развитие производства огнеупоров и др. видов технической керамики. на основе чистых окислов, карбидов и др. соединений. Свойства некоторых видов технической К. резко отличаются от свойств изделий, изготовляемых из глин и каолинов, и потому объединяющими признаками керамических изделий и материалов остаются их получение спеканием при высоких температурах, а также использование в производстве родственных технологических методов, к которым относятся: обработка сырья и приготовление керамической массы, изготовление (формование), сушка и обжиг изделий. По способу приготовления керамические массы подразделяют на порошкообразные, пластичные и жидкие. Порошкообразные керамические массы представляют собой увлажнённую или с добавкой органических связок и пластификаторов смесь измельченных и смешанных в сухом состоянии исходных минеральных компонентов. Перемешиванием глин и каолинов с отстающими добавками во влажном состоянии (18—26% воды по массе) получают пластические формовочные массы, которые при дальнейшем увеличении содержания воды и с добавкой электролитов (пептизаторов) превращаются в жидкие керамические массы (суспензии) — литейные шликеры. В производстве фарфора, фаянса и некоторых др. видов керамики пластичную формовочную массу получают из шликера частичным обезвоживанием его в фильтр-прессах с последующей гомогенизацией в вакуумных массомялках и шнековых прессах. При изготовлении некоторых видов технической К. литейный шликер приготовляют без глин и каолинов, добавляя в тонкомолотую смесь исходного сырья термопластические и поверхностно-активные вещества (например, парафин, воск, олеиновую кислоту), которые потом удаляются предварительным низкотемпературным обжигом изделий. Выбор метода формования керамических изделий определяется в основном формой изделий. Изделия простой формы — огнеупорный кирпич, облицовочные плитки — прессуются из порошкообразных масс в стальных пресс-формах на механических и гидравлических пресс-автоматах. Стеновые стройматериалы — кирпич, пустотелые и облицовочные блоки, черепица, канализационные и дренажные трубы и др. — формуются из пластичных масс в шнековых вакуумных прессах выдавливанием бруса через профильные мундштуки. Изделия или заготовки заданной длины отрезают от бруса автоматами, синхронизированными с работой прессов. Хозяйственный фарфор и фаянс формуются преимущественно из пластичных масс в гипсовых формах на полуавтоматах и автоматах. Санитарно-строительная К. сложной конфигурации отливается в гипсовых формах из керамического шликера на механизированных конвейерных линиях. Радио- и пьезо- К., керметы и др. виды технической К. в зависимости от их размеров и формы изготовляются главным образом прессованием из порошкообразных масс или отливкой из парафинового шликера в стальных пресс-формах. Заформованные тем или иным способом изделия подвергаются сушке в камерных, туннельных или конвейерных сушилках. Обжиг керамической посуды и керамических изделий является самым важным технологическим процессом, обеспечивающим заданную степень спекания. Точным соблюдением режима обжига обеспечиваются необходимый фазовый состав и все важнейшие свойства керамической посуды. За редким исключением спекание кристаллических фаз протекает с участием жидких фаз, образующихся из эвтектических расплавов. В зависимости от состава керамической массы и температуры обжига в фарфоровых, стеатитовых и др. плотно спекшихся изделиях содержание жидкой фазы в процессе спекания достигает 40—50% по массе и более. Силами поверхностного натяжения, возникающими на границе жидкой и твёрдой фаз, зёрна кристаллических фаз (например, кварца в фарфоре) сближаются, а газы, распределённые между ними, вытесняются из капилляров. В результате спекания размеры изделий уменьшаются, возрастают их механическая прочность и плотность. Спекание некоторых видов технической К. (например, корундовой, бериллиевой, циркониевой) осуществляется без участия жидкой фазы в результате объемной диффузии и пластического течения, сопровождающихся ростом кристаллов. Спекание в твердых фазах происходит при использовании весьма чистых материалов и при более высоких температурах, чем спекание с участием жидкой фазы, и потому получило распространение лишь в производстве технической К. на основе чистых окислов и тому подобных материалов. В соответствии с комплексом предъявляемых требований степень спекания разных видов К. колеблется в широких пределах. Изделия из электрофарфора, фарфора, фаянса и других видов тонкой К. покрываются перед обжигом глазурью, которая при высоких температурах обжига (1000—1400 °C), плавится, образуя стекловидный водо- и газонепроницаемый слой. Глазурированием повышают технические и декоративно-художественные свойства К. Массивные изделия глазуруются после сушки и обжигаются в один прием. Тонкостенные изделия перед глазуровкой во избежание размокания в глазурной суспензии подвергают предварительному обжигу. В некоторых керамических производствах неглазурованная поверхность обожжённых изделий шлифуется абразивными порошками или абразивным инструментом. Изделия хозяйственной керамики украшаются керамическими красками, декалькоманией и золотом. |
