Keramik: Materialien, Herstellung und Klassifizierung

Keramik

Keramik ähnelt dem Kunststeinmaterial, das wir durch einen Herstellungsprozess aus natürlichen Felsenrohstoffen gewinnen. Die von uns verwendeten Rohstoffe sind:

Rohstoffe

• Plastische Rohstoffe: Ton.
• Nicht-plastische Rohstoffe: Werden dem Ton beigemischt, um dessen Plastizität zu verringern, die Brenntemperaturen zu senken und die Porosität zu erhöhen.

Herstellungsschritte

Fördertechnik, Zubereitung der Masse, Formen, Trocknen, Brennen.

Typen nach Anwendung

• Ziegel: Perforiert, hohl (Einzel-, Doppel-, Rasilla) und massiv.
• Dachziegel:
  • Kurve oder Arabisch: (Verdeckte Platzierung längs und quer).
  • Flachdach oder Mediterran: (Die Spitze ist rechteckig und im Wesentlichen flach).
  • Curviplana oder Gemischt: (Kombination der beiden vorangegangenen Deckungsarten, die Stützwerte erfordert).

Natur und Klassifizierung

Keramische Werkstoffe haben zahlreiche Anwendungen in der Industrie und werden auch von Privatpersonen gekauft. Die Komplexität der industriellen Materialien erfordert eine spezielle Klassifizierung:

• Poröse Produkte: Erdiger Bruch, grob, stumpf und haften an der Zunge. Dazu gehören Ziegel, Dachziegel und Keramikblöcke.
• Halbkompakte Produkte (Semicompactos): Feinkörnig, sehr schlecht durchlässig und nicht feuchtigkeitsabsorbierend, wie Steinzeug.
• Kompakte Produkte: Wie feine Keramik und Porzellan, mikrokristalline Struktur, durchscheinend und wasserdicht.
• Glaskeramische Produkte: Kryptokristalliner Bruch im Glaszustand, transparent, glänzend und wasserabweisend. Glas ist ihr Hauptvertreter.

Rohstoffe

Die Kernmaterialien sind Ton und Wasser. Um die Qualität zu verbessern, werden jedoch in der Regel andere Materialien, bekannt als Magerungsmittel (Entfettungsmittel), hinzugefügt. Zur Verbesserung der Glasur werden sogenannte Flussmittel beigemischt.

Ton (Clay)

Ton ist ein fragmentiertes Gestein, das aus dem Zerfall anderer Gesteine mit hohem Feldspatanteil entsteht, verändert durch die Einwirkung der Konsolidierung. Sein wesentliches Mineral ist Kaolin (SiO₂ Al₂O₃ 2H₂O) und wird fast immer von zahlreichen sekundären Mineralien wie Kieselsäure, Kalk, Limonit, Oligist und anderen begleitet. Hieraus resultiert die Vielfalt der existierenden Tone und somit die Unterschiede in Plastizität und Farbe. Alle unterscheiden sich durch das Verhältnis von Kieselsäure zu Aluminiumoxid, die Menge des gebundenen Wassers und die Struktur.

Wasser

Das in der Mischung verwendete Wasser muss frei von löslichen Salzen sein, die in den Teilen verbleiben und als Ausblühungen an die Oberfläche gelangen könnten.

Gesamter Herstellungsprozess

Sowohl in Handwerksbetrieben als auch in mechanisierten Anlagen sind grundlegende Arbeitsschritte erforderlich, die unter den folgenden Punkten zusammengefasst werden:

1. Vorbereitung des Tons

   Dieser Schritt beinhaltet die Entfernung von Steinen, Kalkklumpen und Salzen, gefolgt von der Zerkleinerung des Tons in kleine Stücke und dem Mahlen des Magerungsmittels.

2. Homogenisierung

   Dies ist wichtig, um ein qualitativ hochwertiges Produkt zu erhalten. Die Zutaten müssen so gründlich wie möglich und mit der richtigen Menge Wasser gemischt werden, um Probleme im weiteren Verlauf des Prozesses zu vermeiden.

3. Formgebung (Molding)

   Dieser Vorgang ist notwendig, um dem Produkt seine endgültige Form zu geben. Die Formgebung muss perfekt sein, da selbst kleine Unvollkommenheiten dazu führen, dass das Stück beim Brennen einen großen Sprung bekommt und unbrauchbar wird.

4. Trocknung

   Die Trocknung ist sehr heikel und sollte schrittweise und allmählich erfolgen, um plötzliche Spannungen zu vermeiden, die zu Rissen und zur Wertlosigkeit des Stückes führen könnten.

5. Brennen (Kochen)

   Die Hauptbehandlung dient der Entfernung des gebundenen Wassers und verleiht dem Produkt mechanische Festigkeit.

6. Lagerung

   Zur Regulierung der Produktionsbestände und deren Vermarktung.