Глазурь¶

Глазурь — это тонкий стекловидный или керамический слой, образующийся на поверхности глиняных, фарфоровых, фаянсовых и других керамических изделий после обжига. Основное назначение глазури — придание изделию водонепроницаемости, химической стойкости, механической прочности, декоративных свойств (цвета, блеска, фактуры) и гигиеничности (гладкая поверхность легче моется). Глазурь представляет собой сложную многокомпонентную систему, которая в процессе высокотемпературной обработки плавится, растекается по поверхности черепка и при охлаждении затвердевает в виде аморфного или частично кристаллического стекла.

¶История

¶Древний мир и античность

Первые образцы глазурованной керамики известны с IV—III тысячелетия до н. э. в Древнем Египте и Месопотамии. Египтяне использовали глазурь на основе щелочей и оксидов меди, получая ярко-бирюзовый цвет (египетский фаянс). В Древнем Китае глазури начали применять в эпоху Шан (около 1600—1046 гг. до н. э.), а к эпохе Тан (618—907 гг. н. э.) техника достигла высокого уровня, появились знаменитые трёхцветные глазури (санцай). В античном мире греки и римляне покрывали глазурью керамическую посуду и строительные материалы (терракотовые плитки, водопроводные трубы).

¶Средневековье и Ренессанс

В средневековой Европе глазури применялись в основном для дешёвой бытовой керамики (свинцовые глазури). В исламском мире (Персия, Сирия, Мавританская Испания) расцвело производство люстровых глазурей с металлическим блеском. В эпоху Возрождения в Италии получила развитие майолика — керамика с оловянно-свинцовой глухой глазурью, позволявшей наносить многоцветную роспись. В Китае в эпохи Мин и Цин были созданы классические селадоновые, фарфоровые и монохромные глазури (красная «бычья кровь», голубая «небесная синева»).

¶Новое и новейшее время

В XVIII веке в Европе (Мейсен, Севр, Веджвуд) были разработаны промышленные составы глазурей для твёрдого и мягкого фарфора. В XIX веке с развитием химии и металлургии появились новые виды глазурей (полевошпатовые, циркониевые). В XX веке глазури стали применяться не только в художественной керамике, но и в технической (электроизоляторы, химическая аппаратура, строительная керамика). Современные технологии позволяют получать глазури с заданными свойствами (высокая твёрдость, термостойкость, антибактериальные покрытия).

¶Классификация

¶По температуре обжига

• Легкоплавкие глазури (температура плавления 600—1100 °C) — содержат много свинца, бора, щелочей. Используются для майолики, терракоты, декоративной керамики.
• Тугоплавкие глазури (1100—1350 °C) — на основе полевых шпатов, кварца, каолина. Применяются для фарфора, фаянса, каменной керамики.
• Высокотемпературные глазури (свыше 1350 °C) — для технической керамики (корундовая, циркониевая).

¶По способу приготовления

• Сырые глазури — готовятся смешиванием тонкоизмельчённых компонентов (полевой шпат, кварц, каолин, оксиды металлов) с водой. Наносятся на сырое или обожжённое изделие.
• Фриттованные глазури — предварительно сплавленные при высокой температуре, затем измельчённые в порошок. Фриттование позволяет удалить летучие и токсичные компоненты (свинец, бор), а также стабилизировать состав. Используются для легкоплавких и безопасных глазурей.

¶По внешнему виду

• Прозрачные — не скрывают цвет черепка, усиливают его блеск.
• Глухие (опаковые) — непрозрачные, маскируют цвет черепка; содержат глушители (оксид олова, циркония, титана).
• Цветные — окрашены оксидами металлов (кобальт — синий, хром — зелёный, железо — коричневый, марганец — фиолетовый, медь — зелёный или красный в восстановительной среде).
• Кристаллические — содержат кристаллы (например, цинка, титана), образующиеся при медленном охлаждении; создают узоры.
• Кракелюрные — с сетью мелких трещин (декоративный эффект).
• Люстровые — с тонкой металлической плёнкой, дающей радужный блеск.
• Солевые — образуются на поверхности изделия при введении в печь поваренной соли или соды; характерны для каменной керамики.

¶По составу

• Свинцовые — легкоплавкие, блестящие, но токсичные; в современной бытовой керамике ограничены.
• Боросиликатные — термостойкие, химически стойкие.
• Полевошпатовые — тугоплавкие, прочные, для фарфора.
• Циркониевые — глухие, белые, высокотемпературные.
• Щелочные — на основе натрия и калия, прозрачные, но склонны к растрескиванию.

¶Устройство и состав

Глазурь состоит из стеклообразующей основы (оксиды кремния, бора, алюминия), модификаторов (оксиды щелочных и щелочноземельных металлов — натрия, калия, кальция, бария), стабилизаторов (оксиды алюминия, циркония) и красителей (оксиды переходных металлов, редкоземельные элементы). Типичный состав фарфоровой глазури: 50—60 % SiO₂, 10—20 % Al₂O₃, 5—15 % CaO, 3—8 % K₂O/Na₂O, 1—5 % MgO, 0—3 % ZnO.

В процессе обжига глазурь проходит стадии: плавление (размягчение и растекание), взаимодействие с черепком (образование промежуточного слоя), застывание (образование стекла). Термическое расширение глазури должно быть близко к расширению черепка, иначе возникают трещины (цек) или отслаивание.

¶Применение

¶Художественная и бытовая керамика

• Фарфоровая посуда (чашки, тарелки, вазы) — покрывается прозрачной или цветной глазурью.
• Фаянсовая и майоликовая посуда — глухие глазури с росписью.
• Декоративная керамика (изразцы, плитка, скульптура) — разнообразные глазури для создания фактуры и цвета.
• Керамическая плитка (кафель) — для стен и полов; глазурь обеспечивает влагостойкость и износостойкость.

¶Строительная керамика

• Кирпич лицевой — глазурованный для декоративной отделки фасадов.
• Черепица — глазурованная для защиты от атмосферных воздействий.
• Санитарная керамика (унитазы, раковины) — покрывается глазурью для гигиеничности.

¶Техническая керамика

• Электроизоляторы (фарфоровые) — глазурь повышает электрическую прочность и влагостойкость.
• Химическая аппаратура (тигли, реакторы) — кислото- и щёлочестойкие глазури.
• Огнеупоры — глазури для защиты от шлаков и газов.

¶Медицина и стоматология

• Керамические зубные коронки и протезы — покрываются специальными стоматологическими глазурями (на основе полевого шпата, лейцита).

¶Технология нанесения

Глазурь наносится на изделие различными способами:

• Окунание — изделие погружают в суспензию глазури.
• Полив — глазурь выливают на поверхность.
• Распыление (пульверизация) — для равномерного покрытия сложных форм.
• Кистевое нанесение — для художественной росписи.
• Шликерное литьё — глазурь вводится в форму вместе с керамической массой.

После нанесения изделие сушат и обжигают. Для фарфора и фаянса часто применяют два обжига: первый (утельный) — для черепка, второй (политой) — для глазури. В некоторых технологиях (например, майолика) глазурь наносят на сырое изделие и обжигают один раз.

¶Интересные факты

• В средневековом Китае глазурь «селадон» ценилась за сходство с нефритом; её оттенок варьировался от серо-зелёного до оливкового.
• Красная глазурь «бычья кровь» (сан-де-буф) в китайском фарфоре эпохи Цин получалась при восстановительном обжиге с использованием оксида меди.
• В XVIII веке в Европе были популярны «кристаллические» глазури, в которых при медленном охлаждении вырастали кристаллы цинка или титана.
• Современные глазури могут содержать наночастицы (например, серебра) для придания антибактериальных свойств.
• В России глазурованная керамика известна с X века (древнерусские изразцы). В XIX веке Гжельский промысел прославился сине-белыми фаянсовыми изделиями с глазурью.

¶Критика и ограничения

Основные недостатки глазури: хрупкость (склонность к сколам и трещинам), возможность токсичности (свинец, кадмий) при неправильном составе, сложность утилизации (глазурь не поддаётся биологическому разложению). В современной керамике для бытового использования свинцовые глазури запрещены или строго регламентированы (например, в Европейском союзе — директива 84/500/EEC). Для пищевой посуды применяются только безопасные составы, прошедшие тесты на миграцию тяжёлых металлов.

¶Источники

• Августиник А. И. «Керамика». — Л.: Стройиздат, 1975.
• Будников П. П., Гинстлинг А. М. «Реакции в смесях твёрдых веществ». — М.: Стройиздат, 1971.
• Гуревич Р. И. «Технология керамики». — М.: Высшая школа, 1986.
• Куколев Г. В. «Химия и технология силикатов». — М.: Химия, 1979.
• Масленникова Г. Н., Мамаев В. А. «Технология керамических изделий». — М.: Стройиздат, 1991.
• Шелехов И. Ю. «Глазури и керамические краски». — М.: РИФ «Стройматериалы», 2008.
• Энциклопедия «Керамика и фарфор» (под ред. В. А. Филиппова). — М.: Большая Российская энциклопедия, 2003.