Կերամիկա

Կախված կառուցվածքից՝ առանձնանում են բարակ, նուրբ կերամիկա (ապակենման^[3] կամ մանրահատիկ բեկոր) և հաստ, կոպիտ (կոպիտ բեկոր)։ Նուրբ կերամիկայի հիմնական տեսակներն են․ ճենապակի, կիսաֆարֆոր, կավաքարային զանգվածներ, հրակավ, հախճապակյա ամանեղեն, մայոլիկա։ Կոպիտ կերամիկայի հիմնական տեսակներն են ճարտարապետական և շինարարական կերամիկա (աղյուս, սալիկներ, և այլն), հրակայուն կերամիկա (սալեր, կարասներ, պարկուճներ և այլն՝ արտադրանքը հալեցնելու և կրակալելու համար), ինչպես նաև խեցեգործական կերամիկա։

Բացի այդ, առանձնանում են կարբիդային (վոլֆրամի կարբիդ, սիլիցիումի կարբիդ), ալյումինի օքսիդային, ցիրկոնիումային (ZrO2-ի հիման վրա), նիտրիդային (AlN-ի հիման վրա) և այլ տեսակի կերամիկաներ։

Ճենապակին ունի սպիտակ գույնի խիտ ձուլված բեկոր (երբեմն կապտավուն երանգով) ջրի ցածր թափանանցելիությամբ (մինչև 0,2%), թակելիս այն արձակում է բարձր մեղեդային ձայն, բարակ շերտերում այն կարող է փայլել։ Ջնարակը չի ծածկում ճենապակու եզրագիծը կամ հիմքը։ Ճենապակու հումքը կաոլինն է, ավազը, դաշտային սպաթներ և այլ հավելումներ։

Հրակավն ունի ծակոտկեն սպիտակ թաղանթ՝ դեղնավուն երանգով, որի ծակոտկենությունը՝ 9-12% է։ Բարձր ծակոտկենության պատճառով հախճապակյա արտադրանքները ամբողջությամբ ծածկված են ցերմաստիճանի ցածր դիմադրություն ունեցող ջնարակի անգույն փայլով։ Հրակավն օգտագործվում է ամենօրյա օգտագործման ճաշատեսակների արտադրության համար։ Հախճապակե արտադրության հումք է սպիտակ կավը՝ կավիճի և քվարց ավազի հավելումով։

Կիսաճենապակին իր հատկություններով զբաղեցնում է միջանկյալ դիրք ճենապակու և հախճապակու միջև, բեկորը սպիտակ է, ջրի կլանումը ՝ 3-5%, օգտագործվում է սպասքի արտադրության մեջ։

Մայոլիկան ունի ծակոտկեն կեղև, ջրի կլանումը մոտ 15% է, արտադրանքներն ունեն հարթ մակերես, փայլ, պատերի փոքր հաստություն, ծածկված են գունավոր փայլերով և կարող են ունենալ դեկորատիվ ռելիեֆային զարդեր։ Մայոլիկայի արտադրության համար օգտագործվում է ձուլում։ Հումքը սպիտակահալ կավ է (հախճապակյա մայոլիկա) կամ կարմրահալ կավ (խեցեգործական մայոլիկա), պլավնի, կավիճ, քվարցային ավազ։

Խեցեգործական կերամիկան ունի կարմիր-շագանակագույն գույնի բեկոր (օգտագործվում են կարմիր խտացնող կավեր), մեծ ծակոտկենություն, ջրի կլանում մինչև 18%։ Ապրանքները կարող են ծածկվել անգույն փայլերով, ներկված են գունավոր կավե ներկերով՝ անգոբներով։

Կերամիկան հայտնի է հին ժամանակներից և, հնարավոր է, մարդու կողմից ստեղծված առաջին արհեստական նյութն է։ Ենթադրվելր է, որ կերամիկայի առաջացումը ուղղակիորեն կապված է մարդու նստակյաց ապրելակերպին անցնելու հետ, ուստի այն տեղի է ունեցել շատ ավելի ուշ, քան զամբյուղների առաջացումը։ Մեր օրերում հայտնի կերամիկայի առաջին նմուշները պատկանում են վերին պալեոլիթի դարաշրջանին (գրավետական մշակույթ)։ Այրված կավից պատրաստված ամենահին առարկան թվագրվում է մ.թ. ա. 29-25 հազարամյակներով։ Սա Դոլնի Վեստոնիցեի Վեներան է, որը պահվում է Բռնոյի Մորավյան թանգարանում^[4][5]։

ՉԺՀ-ի հարավ-արևելքում գտնվող Ցզյանսի նահանգի Սյանժենդոն քարանձավից 1993 թվականին հայտնաբերված կաթսաները ձուլվել են 20-19 հազար տարի առաջ^[6]։ Չինաստանի հարավ-արևելքում գտնվող Հունան նահանգի Յույչանյան քարանձավում հայտնաբերված սրածայր անոթի բեկորները թվագրվում են 18․3-17․5 հազար տարի առաջ։ Ամուրի շրջանում Գրոտուխա գետի վրա (Զեյի վտակ) խեցեղենը հայտնվել է մոտ 15․5 հազար տարի առաջ^[7]։

Պիթեր Ջորդանը (Գրոնինգեն, Նիդեռլանդներ) կարծել է, որ կերամիկան տարածվել է նորարարության երկու կենտրոններից՝ Արևելյան Ասիա( մոտ 16000 տարի առաջ) և Հյուսիսային Աֆրիկա(մոտ 12000 տարի առաջ)^[8]։

Ռուսաստանում ամենահին կերամիկական սպասքը ( մ.թ.ա 12-րդ հազարամյակ) հայտնաբերվել է Տրանսբայկալիայում (Ուստ-կարենգ մշակույթի հնագիտական հուշարձաններում) և Հեռավոր Արևելքում (գրոմատուխինսկայա, օսիպովսկայա, սելեմջինսկայա մշակույթներ)^[9]։ Ռոստովի մարզի Ռակուշեչնի Յար բնակավայրի ստորին շերտերը թվագրվում են Մ.թ. ա. 7-րդ հազարամյակի երկրորդ կեսով։ Ելշանի մշակույթը միջին Վոլգայի շրջանում թվագրվում է մ. թ. ա. 7-րդ հազարամյակ^[10][11]։

Բուսական մոմի հաստ շերտով և ճարպային նստվածքով կերամիկա՝ հայտնաբերվել է Սահարայում գտնվող Լիբիական Ույան Աֆուդա (Uan Afuda) և Տակարտորի (Takarkori) վայրերում, թվագրվում է մ. թ. ա. 8200-6400 թվականներով^[12]։

Կերամիկան ի սկզբանե ձուլվել է ձեռքով։ Կավագործական անիվի գյուտը մ. թ. ա. երրորդ հազարամյակում (ուշ էնեոլիտ՝ վաղ բրոնզի դար) հնարավորություն տվեց զգալիորեն արագացնել և պարզեցնել արտադրանքի ձևավորման գործընթացը։ Ամերիկայի նախակոլումբիական մշակույթներում բնիկ ամերիկյան կերամիկան պատրաստվել է առանց խեցեգործական անիվի՝ մինչև եվրոպացիների ժամանումը։

Կերամիկայի որոշակի տեսակներ աստիճանաբար ձևավորվել են, քանի որ արտադրական գործընթացները բարելավվել են՝ կախված հումքի հատկություններից և ստացված վերամշակման պայմաններից։

Կերամիկայի ամենահին տեսակներն են տարբեր անոթներ, պտտաձողեր, հյուսող կշիռներ և այլ առարկաներ։ Այս կենցաղային կերամիկան ազնվացվել է տարբեր ձևերով՝ ռելիեֆը ենթարկվել է դրոշմման, գծագրման, կպչուն տարրերի միջոցով։ Անոթները ստացել են տարբեր գույներ՝ կախված կրակալվելու եղանակից։ Դրանք կարող էին հղկվել, ներկվել կամ նկարվել զարդանախշերով, ծածկվել անգոբով, փայլուն շերտով (հունական կերամիկա և հռոմեական «Terra sigillata»), գունավոր ջնարակով (Վերածննդի «Գաֆներկերամիկա»)^[13]։

Քարե կերամիկան պատրաստվել է Անգլիայում Վեդժվուդ ընկերության կողմից^[14][15]։ Նուրբ հախճապակյա ամանեղենը, որպես կերամիկայի հատուկ տեսակ, սպիտակ ծակոտկեն բեկորով, որը ծածկված է սպիտակ փայլով, հայտնվել է Անգլիայում 18-րդ դարի առաջին կեսին։ Հախճապակին, կախված ամրությունից, լինում է 3 տեսակի՝ փափուկ բարակ՝ կրաքարի բարձր պարունակությամբ, միջին՝ ավելի ցածր պարունակությամբ և պինդ՝ ընդհանրապես առանց կրաքարի։ Այս վերջինն իր կազմով և ամրությամբ հաճախ հիշեցնում է քարե կերամիկա կամ ճենապակի։

Օտիս Թաֆթոն Մեյսոնը նկարագրել է ամերիկյան հնդկացիների զամբյուղի հյուսման տեխնիկան^[16] և նաև ցույց է տվել, թե ինչպես կարելի է օգտագործել զամբյուղը որպես հիմք կուժի հատակը պատրաստելու համար^[17]։

Հին ռուսական քաղաքային խեցեգործության նշանավոր ճյուղը ոռոգման սպասքի արտադրությունն է եղել։ Դրա նմուշները սովորաբար հայտնաբերվել են քաղաքների պեղումների ժամանակ, գյուղական բնակավայրերում, շատ քիչ են եղել գերեզմանաքարերի կազմի մեջ։ X-XI դարի վերջին հին ռուսական արտադրության ոռոգման կերամիկան կենտրոնացած է եղել հիմնականում Հարավային Ռուսաստանի՝ Կիև, Չեռնիգով, Վիշգորոդ քաղաքներում, այսինքն՝ հին ռուսական պետության հնագույն կենտրոններում։ Հին Ռուսաստանում հիմնականում օգտագործվել են երկհարկանի (ստորին, վառարանի աստիճանը թաղված է եղել հողի մեջ) խեցեգործական եղջյուրներ, բայց նաև օգտագործվել են մեկ հարկանիները։

Կավե ամանների ուղղակի արտադրության առաջին փուլը հիմքի ձևավորումն է։ Ա. Ա. Բոբրինսկին, Արևելյան Եվրոպայի խեցեգործության պատմության մեջ հնագիտական և ազգագրական նյութերի օգտագործմամբ, առանձնացրել է հիմքերի նախագծման 4 ծրագիր^[18][19][20]․

1. Ստորին՝ սկզբում արտադրվում է միայն ապագա ամանի հատակը,
2. Ստորին-ծավալային՝ ամանի ստեղծումը սկսվում է ներքևի մասից և ավարտվում է պատերով ընդհանուր բարձրության ամբողջ կամ որոշ մասի համար,
3. Ծավալային՝ պատրաստի արտադրությունը սահմանափակվում է միայն ամանի պատերի կառուցմամբ,
4. Ծավալային-ստորին՝ ամանի արտադրությունը սկսվում է դրա ապագա վերին մասից (պսակ, պարանոց կամ մարմին), որպես ամբողջություն, և ավարտվում է ներքևի մասով։

Սպիտակ կավե ոռոգման սափորների բեկորներ հայտնաբերվել են 11-րդ դարում Կիևում՝ Սուրբ Սոֆիայի տաճարի մոտ, Կիևի Պեչերսկի լավրայի տարածքում, Վիշգորոդում, Գորոդսկում, Լյուբեչում, Չեռնիգովում պեղումների ժամանակ։ Նրանց գնդաձև և երկարավուն մարմինը կոկորդից անջատված է եղել կաղապարված գլանով^[21]։

Նովգորոդում ևս կան ոռոգման կերամիկական ամաններ։ Նրանք առանձնանում են ոռոգման բծերով՝ կանաչադեղնաբուն կամ շագանակագույն բծերով։ Դրանք ձևով մոտ են Նովգորոդի  XII-XII դարերի սպասքին։ Դրանցից ամենավաղը հանդիպել է XI-XII դարերին։ Խեցեգործությունը շարունակել է գոյություն ունենալ նույն ձևով XIV-XVII դարերում. դրանք եղել են կաթսաներ, ջրհոսներ, խաղալիքներ։

Ռուսաստանի հյուսիսային շրջանների ոռոգման կերամիկայի գաղափարը ծագել է Բելոօզերի գտածոներով։ Կիևից բերված կերամիկայի հետ մեկտեղ այստեղ հայտնաբերվել են բավականին յուրահատուկ բարակ պատերով անոթներ՝ հեղուկանման խայտաբղետ կանաչ ջրմամբ, պիսանկաներով^[22]։

Նովգորոդի գտածոներից պարզ է դարձել, որ 13-րդ դարից հետո ոռոգման ավանդույթները չեն կորել։ Դա հաստատվել է նաև Մոսկվայի և Մերձմոսկովյան շրջանի նյութերով։ Նախամոնղոլական ժամանակի մոսկովյան շերտերում հանդիպել են մոխրագույն կավից պատրաստված ոռոգման կերամիկայի առանձին բեկորներ։ Հավանաբար, Մոսկվայում ոռոգման կերամիկայի արտադրությունը բավականին զարգացած է եղել արդեն 14-րդ դարի կեսերին։ Կիևի ավանդույթների դերը դրանում անկասկած է^[23]։

սկովյան խեցեղենը, ինչպիսին է սպասքը, ճանաչելի է իր ձևով։ Պսկովի արհեստավորների արվեստը հստակ դրսևորվել է դեկորատիվ կերամիկայի արտադրության մեջ^[24]։

Ռուսական, ապա ժամանակակից ռուսական կերամիկայի առանձին ուղղություն է Գժելը (քաղաքի անունով)։ Այս ապրանքները պատրաստված են սպիտակ և կապույտ ոճով։

Կերամիկական նյութերը անթափանց են իրենց կառուցվածքի առանձնահատկությունների պատճառով։ Այնուամենայնիվ, նանոմետր մասնիկների սինթրումը թույլ է տվել ստեղծել թափանցիկ կերամիկական նյութեր, որոնք ունեն հատկություններ (ճառագայթման աշխատանքային ալիքի երկարության տիրույթ, ցրվածություն, բեկման ինդեքս), որոնք ընկած են օպտիկական ապակիների ստանդարտ արժեքների տիրույթից դուրս։

Նանոկերամիկան կերամիկական նանոկառուցվածքային նյութ է (անգլ. nanoceramics)՝ կոմպակտ նյութ, որը հիմնված է օքսիդների, կարբիդների, նիտրիդների, բորիդների և այլ անօրգանական միացությունների վրա և բաղկացած է մինչև 100 նմ միջին չափի բյուրեղներից (հատիկներից)^[25]։ Նանոկերամիկան օգտագործվում է զրահապատ կերամիկայի^[26], միկրոալիքային գեներատորի լամպերի, կիսահաղորդչային սարքերի ենթաշերտերի, վակուումային աղեղների մարման խցիկների մեկուսիչների համար, էլեկտրական կիսահաղորդչային սարքերի և էլեկտրաօպտիկական փոխարկիչների արտադրության համար գիշերային տեսողության սարքերում։

Կերամիկական սալիկների արտադրության տեխնոլոգիական սխեման ներառում է հետևյալ հիմնական փուլերը.

1. Շլիկերի պատրաստում,
2. Արտադրանքի կաղապարում,
3. Չորացում,
4. Ջնարակի և ապակեպատման պատրաստում (էմալապատում),
5. Կրակալում։

Կերամիկական զանգվածների համար հումքը լինում է պլաստիկ ( կավ և կաոլիններ ) և ոչ պլաստիկ։ Շամոտի և քվարցի հավելումները նվազեցնում են արտադրանքի կրճատումը և կաղապարման փուլում ճաքելու հավանականությունը։ Կապարն ու բորակն օգտագործվում են որպես ապակի ձևավորողներ։

Շլիկերի պատրաստման մեխանիզմ․

Շլիկերի պատրաստումն իրականացվում է երեք փուլով.

1. Առաջին փուլ. սպաթի և ավազի մանրացում (հղկումը տևում է 10-ից 12 ժամ),
2. Առաջին փուլում ավելացվում է կավ,
3. Երկրորդ փուլում ավելացվում է կաոլին։ Պատրաստի շլիկերը լցնում են տարաների մեջ և հնեցնում

Հումքի պահեստից տեղափոխումն իրականացվում է բեռնիչի միջոցով դեպի ընդունող բունկերներ։ Այնտեղից այն ուղարկվում է կամ գնդիկավոր գործարան (հղկման համար) կամ տուրբո լուծիչներ (կավը և կաոլինը լուծելու համար)։

Ջնարակի պատրաստման տարածք

Ջնարակները փայլուն համաձուլվածքներ են, որոնք հալվում են կերամիկական բեկորի վրա 0․12-0․40 մմ հաստությամբ շերտով։ Ջնարակը կիրառվում է արտադրանքի բեկորը խիտ և հարթ շերտով ծածկելու համար, ինչպես նաև խիտ բեկորով արտադրանքին ավելի մեծ ամրություն և գրավիչ տեսք հաղորդելու, դիէլեկտրական հատկությունները երաշխավորելու և դեկորը մեխանիկական և քիմիական ազդեցություններից պաշտպանելու համար։

Ջնարակը պարունակում է մանր աղացած ցիրկոն, կավիճ և ցիրկոնիումի օքսիդ։ Պատրաստի ջնարակը բեռնվում է տեխնոլոգի կողմից որոշված տարաներից մեկում։ Այն մի քանի անգամ անցնում է թրթռացող էկրանների և մագնիսական թակարդների միջով՝ մետաղի կեղտերը հեռացնելու համար, որոնց առկայությունը ջնարակի մեջ կարող է հանգեցնել արտադրության ընթացքում թերությունների առաջացման։ Կազմին սոսինձ են ավելացնում, իսկ ջնարակը ուղարկվում է դեպի շրջանառություն։

Կաղապարում

Նախքան կաղապարելը, շլիկերը բեռնվում է տարաներից մեկի մեջ։ Երեք կոնտեյներ օգտագործվում են հերթափոխով (փոխվում է մոտավորապես օրական մեկ անգամ) կոնկրետ տակդիրի համար։ Կաղապարը նախապես մաքրվում է նախորդ ձուլվածքի շլիկերի մնացորդներից, մշակվում շլիկերային ջրով և չորանում։

Շլիկերը լցնում են չորացրած կաղապարների մեջ։ Ձևաթղթերը նախատեսված են 80 լրացման համար։ Ձուլման ժամանակ օգտագործվում է լցնովի մեթոդը։ Կաղապարը կլանում է ջրի մի մասը, իսկ շլիկերի ծավալը նվազում է։ Պահանջվող ծավալը պահպանելու համար կաղապարին ավելացվում է շլիկեր։

Պնդանալուց հետո արտադրանքը չորանում է, իսկ սկզբում կարող է առաջանալ ճաքեր, դեֆորմացիաներ։

Արտադրանքների ձեռքով մշակում

Ձուլումից հետո արտադրանքը ուղարկվում է ձեռքով մշակման արտադրամաս։

Ջնարակը քսելուց հետո արտադրանքն ուղարկվում է ջեռոց՝ կրակալելու։ Վառարանը հագեցած է նախնական չորացման մոդուլով, փոշու հեռացման և փչող խցիկներով։ Ջերմային բուժումն իրականացվում է 1230 աստիճան ջերմաստիճանում, վառարանի երկարությունը մոտ 89 մետր է։ Բեռնումից մինչև բեռնաթափում տևողությունը մոտավորապես մեկուկես օր է։ Վառարանում արտադրանքի կրակալումը տեղի է ունենում ամբողջ օրվա ընթացքում։

Կրակալելուց հետո իրականացվում է տեսակավորում՝ նմանատիպ ապրանքների խմբերի բաժանում, թերությունների բացահայտում։ Եթե թերությունները շարժական են, դրանք ուղարկվում են վերանայման և ձեռքով հեռացվում վերականգնման վայրում։ Հակառակ դեպքում ապրանքը համարվում է թերի։

• Սափորանկարչություն
• Խեցեգործություն
• Տերակոտա
• Ճենապակի
• Հախճապակի
• Հրակավ