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| ガラス質磁器 | |
|---|---|
| 材質タイプ | エナメル |
| 物理的特性 | |
| 密度 ( ρ ) | 1.83-2.48 g/ cm3 |
| 吸水量— 24時間以上 | <0.5% |
| 機械的性質 | |
| 圧縮 強度（σc ） | 400～800kgf/cm 2 (39226.6～78453.2kPa) |
| ポアソン比 ( ν ) | 0.5 |
ガラス質陶器は、焼成後の陶磁器、特に磁器に施されるエナメルコーティングですが、完成品全体を指すこともあります。コーティングにより磁器はより強靭で、密度が高く、光沢が増し、トイレや洗面台などの製品によく使用されます。 [1] [2] [3]
歴史
ガラス質磁器の発展は、必要な材料、その準備、焼成の点で類似した製造プロセスのため、ガラスなどの他のガラス質材料と密接に関連しています。エナメルは本質的には基板または表面を覆うために塗布されたガラスであるため、その製造方法はガラスの製造方法とわずか数ステップしか異なりません。
釉薬をかけた最も古い物体は、宝石用に作られた釉薬をかけた石で、エジプトでは紀元前4000年ごろ、メソポタミアでは紀元前5500～4000年、ヨーロッパでは紀元前1400年、インダス川流域では紀元前4500～3500年に製造されていました。[4]基板にエナメルを塗った最初の例は、紀元前3500年のミケーネとキプロスでした。[5]シャンルヴェ技法は、まずガラスエナメルの粉末を基板に置いてから焼成する技法で、ガラス質磁器を塗る前身の技法であり、紀元前1世紀からケルト人によって使用されていました。 [5]
用途
ガラス質陶器は、洗面台、トイレ、ビデ、小便器、浴槽など、さまざまな家庭用品や衛生陶器に使用されています。[6] [より良い情報源が必要]ガラス質陶器を使用したアイテムは通常、清潔で衛生的に保たれているのが最適であり、ガラス質陶器のエナメルコーティングが役立ちます。これらの同じガラス質陶器アイテムは、その使用特性上、汚れやシミが簡単に除去できるという利点もあります。
ガラス質陶磁器は、キッチンカウンターや関連する備品に時々使用されています。[7]ガラス質陶磁器があまり使用されていないのは、食器やその他のキッチン用品からの鈍い力にさらされると脆くなるためです。代わりに、プラスチックやスチールがキッチン備品のより一般的な材料の例です。
ガラス質磁器は、より美的な目的にも使用できます。この目的でガラス質磁器のエナメルを塗布したアイテムには、陶磁器の絵付けの皿やその他の陶磁器、およびファベルジェの卵などがあります。
構造
ガラス質磁器は、他のエナメルと同様に、ガラス粒子複合体であり、ガラス（50〜70重量％）に非ケイ酸塩粒子が散りばめられており、さまざまな特性を持っています。[8]ガラス質エナメル混合物には、粘土が含まれており、粘土は全体をまとめ、焼成中に成形するために必要な柔軟性を与え、石英は収縮を減らし、長石は焼成してガラス相になったときに混合物の流動性を高め、最終製品の多孔性が低くなります。[9] [10]
ガラス化後、ガラス質磁器には粘土の中で起こる反応の結果として形成される結晶であるムライトが含まれます。 [11]焼成中に石英と長石のすべてが液化するわけではないので、その一部は最終的なガラス化製品に「残留物」（焼成前の粉末状）として残ります。[11]
物理的特性
洗面器のような陶器製品にガラス質陶器のエナメルを塗る一般的な目的は、その製品を保護することですが、二次的に美観目的で使用されることもあります。 陶器の基質を覆うことで、ガラス質陶器は耐腐食性を与え、耐候性と耐熱性を高めます。[5]また、ガラス質陶器は多孔性を持たないため、細菌が陶器の表面に侵入するのを防ぎ、細菌が蓄積するのを防ぎます。 多孔性のため、水の吸収率は 0.5% 未満です。[12]ガラス質陶器の多孔性は、長石の含有量を増やすことで減らすことができます。[9]
ガラス質磁器は半透明で、その保護特性と相まって、宝石などの工芸品を保存し、数千年にわたって同じ状態で保存することができます。[4]
焼成中にガラス質磁器が液体状態にあるときの粘度は、ガラスと他の粒子の構成比率によって決まり、粒子の量が多いほど粘度が高くなります。[11]ガラス質磁器のガラス化後の密度は、1立方センチメートルあたり1.83〜2.48グラムです。[13]ポアソン比は0.5です。[11]曲げ強度は400〜800 kgf/cm 2です。[14]
生産
ほとんどの場合、ガラス質陶磁器は粘土、長石、フリント、石英砂の混合物からできています。[11]この混合物は、ほとんどの用途で通常 1200～1300 °C で 1 回焼成され、陶器に使用する場合は 900～950 °C で 1 回目の焼成、1200～1250 °C で 2 回目の焼成が行われます。陶器は多孔性を減らすために 2 回焼成されます。[9]混合物をより扱いやすくするために、通常は水が加えられます。焼成温度の選択は重要で、ガラス質および陶磁器の素地は焼成が不足または過剰であると強度が低下し、多孔性になります。[15]
クリープとは、焼成中にガラス質の物体が受ける望ましくない歪みであり、物質のレオロジー特性によって影響を受けます。[8] [11]このような特性は、ガラス質陶磁器のガラス混合物中の粒子に依存し、粒子の種類、サイズ（1〜50μm）、分布、または形状が異なる場合があります。[11]ガラス質陶磁器中のムライトの量は、出発混合物中の粘土の量によって決まり、焼成中のクリープ速度の主な決定要因です。[16] [11]
参考文献
- ^ Active Interest Media, Inc. (1977年4月). Old-House Journal. Active Interest Media, Inc. p. 39. ISSN 0094-0178 . 2012年9月25日閲覧。
- ^ Philippe Boch、Jean-Claude Nièpce（2010年1月5日）。セラミック材料：プロセス、特性、およびアプリケーション。John Wiley＆Sons。p.117。ISBN 978-0-470-39454-0. 2012年9月25日閲覧。
- ^ William L. Ventolo (1995 年 5 月 1 日)。住宅検査ガイド。Dearborn Trade Publishing。126 ページ。ISBN 978-0-7931-1336-1. 2012年9月25日閲覧。
- ^ ab Angelini, I., Gratuze, B., & Artiolo, G. (2019). 歴史を辿ったガラスとその他のガラス質材料。EMU鉱物学ノート、 20、87-150。
- ^ abc Rossi, S., Russo, F., & Compagnoni, AM (2020).磁器エナメルの歴史：芸術的なエナメルから技術的なエナメル加工まで。学術コミュニティ百科事典。
- ^ Mani, Venkat. 「衛生陶器とは何か？定義と意味」。Ceramic Ninja 。2020年5月3日閲覧。
- ^ Halepis, Harriette (2021年1月20日). 「ビトレウスチャイナとは何か?」InfoBloom . 2021年4月27日閲覧。
- ^ ab Bergstrøm , Lennart (2017). 「濃縮懸濁液のレオロジー」。先進セラミックス処理における表面およびコロイド化学：193–244。ISBN 9781351412674。
- ^ abc Bonnet, J.-P., & Gaillard, J.-M. (2007). ケイ酸塩セラミックス. P. Boch, & J.-C. Niepce,セラミック材料のプロセス、特性、および用途(pp. 117-118). ロンドン: ISTE.
- ^ Cambier, Francis; Leriche, Anne (1996). 「ガラス化」.材料科学と技術—包括的な扱い. 17B : 123–144. doi :10.1002/9783527603978.mst0200. ISBN 9783527603978。
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- ^ 「Vitreous China – Sibelco」。2021年5月29日閲覧。
- ^ Parveen, Shahnaj; Jahan, Shirin Akter ( 2010). 「地元の粘土から作られたガラス質陶器衛生陶器の物理化学的性質の調査」。バングラデシュ科学産業研究ジャーナル。45 (4): 387–392。doi : 10.3329 / bjsir.v45i4.7386。ISSN 2224-7157。
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- ^ Sortwell, H (1923). 「焼成の変化がガラス質陶磁器素地の物理的性質に与える影響」アメリカ陶磁器協会誌. 6 (8): 915–936. doi :10.1111/j.1151-2916.1923.tb17759.x.
- ^ Rhanim, H.; Olagnon, C.; Fantozzi, G.; Torrecillas, R. (1997-01-01). 「ムライトの高温クリープ抵抗の実験的特徴付け」. Ceramics International . 23 (6): 497–507. doi :10.1016/S0272-8842(96)00061-2. ISSN 0272-8842.