Keramik

De Begreep Keramik, ok keramisch Massen, betekent in de Fackspraak en Völtall vun anorgaansch nichmetallisch Warkstoffen, de groff in de Typen Irdengoot, Steengoot, Steentüüch, Porzellan un Sonnermassen ünnerdeelt wurrn können (kiek ok Klassifikatschoon vun keramisch Massen). Allgemeen deent Keramik ok as Böverbegreep för de formt un brennt Produkte, de as Gebruuks- un Ziergegenstände, Baudeelen oder Warktüüch bruukt wurrn. Buterdem können de Herstellungstechnik, dat Handwark (bzw. Kunsthandwark) un de keramisch Produktschoon dormit meent ween.^[1]

Dat Woort Keramik stammt ut dat Oltgreeksch: keramos (κέραμος) un weer de Beteeken för Tonminerale un de dorut dör Brennen herstellt formbeständigen Ertüügnisse.

Man ünnerscheed ünner annern Tonkeramik un Glaskeramik. In de Gegenwart speelt de technische Keramik en bedüüdend Rull, to de ok de Verbundkeramik tellt. In kulturhistorischen un archäologischen Studien wurrd vör allen nah den Gebruuk in den Olldag ünnerscheed: Gefäßkeramik (Dischgeschirr, Drinkgeschirr, Kaakschirr, Sonnerformen), Baukeramik (Daaktichel, Backsteenen, Boddenfliesen un Wandfliesen), Avenkeramik (Avenkacheln, Kachelavenfööt, Afdeckplaaten) un Sanitärkeramik (Waschbecken, WC-Schüsseln, Baadwannen).

Fröh Bispeelen för keramische Massenproduktschoon: Mineralwaterbuddels ut dat 19. Jahrhunnert

Grafisch Dorstellen vun de Temperaturverdeelen vun en Simulatschoon vun en Space Shuttle, de sien oxidkeramisch Böverflach (so nömmt Hittfliesen oder -kacheln) sück bi den Wedderinträe in de Eerdatmosphäre up över 1200 °C upheizt

Vörgeschichtliche Verbreeden

Wiels de jungpaläolithischen Kultur vun den Gravettien wurrn eerste Lüttplastiken ut brennt Lösslehm hergestellt. De Lösslehm wurr mit Knakenmehl magert un in en Füerstäe brennt.^[2] Dat berühmteste Bispeel is de circa 30.000 Johr olt Venus vun Dolní Věstonice, dorto kommt en Reeg vun Deertenfiguren ut Dolní Věstonice, Pavlov un Krems-Wachtberg.^[3]

Dat Opdecken vun Keramik as Pöttkerworen ut Ton is wohrschienlich unafhängig vunnanner in mehreren Regionen erfolgt.

Noordasien

De öldsten Tonpotten vun de Welt stammen ut dat östlich Sibirien Amur-Gebiet un is dör Beschleuniger-Daten vun de vegetabilen Magerung up 15.000 BP dateert.^[4] Keramikgefäße sünd ok ut de mesolithischen Jomon-Kultur vun Japan nahwiest un dateeren um 13.000 v. Chr.

De Kenntnis vun de Pöttkeree hett sück dör Wildbeuter-Kulturen wieder nah Korea as ok in de Mandschurei verbreet, ahn dat dit mit en neolithischen Wertschapswies inhergung. Ok in China is düchtig olt Keramik beleggt.^[5]^[6]^[7] Funde ut en Höhlengraff bi Xianrendong in de Provinz Jiangxi wurrn sogor up en Öller vun bit to 20.000 Johren schätzt.^[8] Keramik wurrd um 6000 v. Chr. ok an den Südlichen Bug in de Ukraine nahwiest.

Afrika

In' Sudan wurr Pöttkerworen (Wavy line) vun semisesshaften Jäger un Sammler herstellt un unafhängig vun Asien utfunnen. Eerste Keramik ut dat 10. Johrduusend v. Chr. wurr vun Jäger- un Sammlergruppen in dat hüdig westafrikaansch Mali herstellt (Fundplatz Ounjougou).^[9]^[10]

In dat Nildelta is Keramik eerstmals in dat 9.–8. Johrduusend v. Chr. uptreeden.

Herstellung

Fröhe Pöttkerworen wurr nah hüdig Weeten överall in' „apen Feldbrand“ herstellt. In dat 5. Johrduusend sünd in China eerste Pöttkeravens nahwiest, in' Vörderen Orient in dat 4. Johrduusend. In Middeleuropa gifft dat tietgliek Nahwiesen för Pöttkeravens ut Triwalk, Mekelnborg-Vörpommern, ut de Trichterbekerkultur.

Hör Utbreeden in de Kulturen vun de Jungsteentiet verdanken Keramikgefäße den verbetert Mögelkeiten to'n Kaaken un to dat Vörratshollen, de sück bi gliektiedig Sesshaftweern dörsett, wiel se tovör as to swoor un licht to breeken Transportbehälter tonächst nich to gebruuken weer. Keramik speelt en ganz wesentliche Rull in' Rahmen vun de Identifizeeren un Dateeren vun archäologisch Kulturen.

Begreep un Ünnerdeelen

Hüüd is de Begreep wieder faat. Keramiken sünd wietgahnd ut anorganischen, fienkörnigen Rohstoffen ünner de Togaav vun Water bi Ruumtemperatur formt un dornah dröögt Gegenstände (so nömmt Gröönkörper), de in en ansluuten Brennperzess böverhalv 700°C to harter, duerhafteren Gegenständen brennt wurrn. En noch harteren Scherben kriggt man dör höhgere Brenntemperatur, wobi dat af etwa 1200°C (je nah Tonmasse) to en Sinterung kummt, de de Porosität vun den Scherben upheeven deiht. Man kriggt also duersam fleetigkeitsdichte Gefäße. De Begreep 'Keramik' slutt hüüd ok Warkstoffe up de Grundlaag vun Metalloxiden in. Keramik wurrd hüüd in tonehmen Maat för technische Insatzzwecke bruukt (technische Keramik) un in ähnlich Perzessen, allerdings meest wesentlich höhheren Sintertemperaturen, herstellt. In den Beriek vun faserverstärkten Keramik sünd ok siliciumhaltige organische Polymere (Polycarbosilane) as Utgangsstoffe to dat Herstellen vun amorpher Siliciumcarbid-Keramik in Gebruuk. Se wanneln sück in en Pyrolyseperzess vun dat Polymer to de amorphe Keramik um.

En klor Systematik vun de keramischen Warkstoffe – as bispeelsweis bi Metall-Legierungen – is stuur, wiel dat hensichtlich de Rohstoff-Tosommensetten, den Brennvörgang un den Gestaltensperzess fleetend Övergänge gifft. Keramische Produkte wurrd dorum faken nah de jewiels in' Vördergrund stahn Aspekten ünnerscheed, to'n Bispeel nah regionalen Keramiktypen as Westerwälder Steinzeug, Bunzlauer Keramik oder ok Majolika un Fayence, bi technisch Keramik nah de chemisch Tosommensetten in Silikatkeramik, Oxidkeramik un Nicht-Oxid-Keramik oder ok nah den Zweck vun den Gebruuk (Funktschonskeramik, Gebruukskeramik, Baukeramik, Sanitärkeramik un Strukturkeramik).

Man ünnerdeelt aber ok in Groff un Fienkeramik. To de eerst nömmt hörrt de groot Grupp vun de Baukeramik (to'n Bispeel Bau- un Daaktichel, Kanalisatschonsröhren); disse Produkte sünd dickwandig, faken inhomogen, faken vun tofällig Farv. Fienkeramik is dorgegen fienkörnig (Korngrött ünner 0,05 mm), vun bestimmt Farv (to'n Bispeel witt för Huushollenskeramik, Dischgeschirr un Sanitärkeramik); hierher hörrn ok de künstlerischen Ertüügnisse. Fienkeramik bruukt in Hensicht up Upbereiten vun de Rohmasse, de Formgeven un Dröögen as ok dat Brennen en bedüüdend gröttere Sorgfalt, as dat bi de Herstellung vun Groffkeramik nödig is.

De Eegenschapen vun keramisch Produkte wurrn bestimmt dör Aart un Mengt vun de in hör enthollen Kristalle un de as Binnen funktschoneeren Verglasungen (so nömmt Glasphasen). Keramiken sünd formbestännig, in' Allgemeenen hart (dat gifft Utnahmen: bispeelswies pyrolytisch Bornitrid (hexagonal) is flexibel dör sien Schichtstruktur) un hittbestännig.

To de Klassifikatschoon vun keramisch Massen:
De Indeelen vun keramisch Massen kann in dree Klassen, verscheeden Ünnerklassen, Gruppen, Ünnergruppen, wiederführen Updeelen, bispeelswies in Groffkeramik un Fienkeramik as ok dör wiedere Spezifikatschonen maakt wurrn.

Groffkeramik (engl. coarse ware) is de beschrieven Beteeken för vörtietietliche, alldags, keramisch Gebruuksworen vun de ünnerscheedlichsten Kulturen, de mehr as twee Drüddel vun all Funde utmaaken deiht. De Potten un Fatten weern för den Transport un dat Lagern vun Göder, dat Tobereiten vun Spiesen un as Kaakpotten in Gebruuk. Grofferamik steiht sowohl in de Aart vun de Herstellung, as ok in' allgemeen unverziert Utsehn, qualitativ in' Kontrast to de besünner Utführung vun zeremoniellen Gefäßen.

Keramische Rohstoffe

Tongruuv „Wimpsfeld II“ bi Mengerskirchen im Westerwald

Silikat-Rohstoffe

Disse Beriek umfaat generell all Rohstoffe, de [SiO₄]⁴⁻-Tetraeder in de Kristallstruktur inbaut hemm.

Kaoline

Kaolin, ok Porzellaneer nömmt, is en Verwitterungsprodukt vun Feldspat. Dat besteiht wietgahnd ut Kaolinit, en hydratiseert Alumosilikat, begleit vun Quarzsand, Feldspat un Glimmer. De letzt nömmt Bestanddeelen wurrn dör Schlämmen un Sieben entfernt, dat Endprodukt moot möglichst plastisch, bi dat Dröögen formstabil un nah dat Brennen witt ween. Um de wünscht Eegenschapen hentokriegen wurrn Kaoline vun ünnerscheedlich Herkunft mischt (Mineral Dressing); um en goot Geetverhollen to recken, gifft man noch Plastifizeerensmiddel as Waterglas un/oder Soda to.

Kaolin is to de Porzellanherstellung dwingend. Is kien Kaolin in de Toneer enthollen, entsteiht automatisch immer blots Keramik. Eenig Länner kunnen in de Vergangenheit kien Porzellan herstellen, wiel dat dor kien Kaolin geev. Belgien un de Nedderlannen hörrn dorto.

Nichtplastische Rohstoffe

Feldspäte sünd in' Vergliek to'n Kalk ebenfalls goot Fleetmittel, de aber bi stiegend Brenntemperatur en starkere Verglasung un dormit Verdichtung vun de Ertüügnisse bewirken. De Drööögensschwund wurrd woll minneseert, de Schwund bi dat Brennen stiggt aber.

Tonminerale un deren Gemische

Tone sünd waterhollen Alumosilicate. Kiek ok Tonmineral. Man unterscheed tüschen Primärton un Sekundärton. Tone un Lehme entstahn dör dat Verwittern vun Feldspäten un verwandten Mineralien. De Hööftbestanddeelen sünd Illit, Montmorillonit un Kaolinit. De Korngrötten liggen dorbi in den µm-Beriek. Je nah Zweck vun den Gebruuk wurrn disse Rohstoffe in Steentüüchtone, Steengoottone, Irdenwaretone un -lehme ünnerdeelt. Mergeltone hemm en hohgen Gehalt an Kalk, de stark verfleetend wirkt. Wiel an sückse Scherben de fröher völ gebruukt Blie- un Tinnglasuren bannig good fastbacken, wurrn se faken för Avenkacheln un Fliesen insett. Bentonite sünd en Verwitterungsprodukt vun vulkanischen Oorsprung, se wirken all bi minn Togaaven bannig stark plastifizeerend, verbeetern de Formbarkeit un de Standfastigkeit wiels den Dröögensperzess. De hooch Waterupnahm vun de Bentonite in den Formgevensperzess führt to en enorme Schwindung all wiels dat Dröögen. Dör de Dröögenschwindung kann dat to Reeten un Verformungen in de Gröönworen kommen.

De Utwahl un Mischung vun de Rohstoffe moot folgen Forderungen genögen: Goot Formbarkeit vun de Masse, minn Schwindung bo dat Dröögen un Brennen, hooch Standfastigkeit bi dat Brennen, minn oder gar kien Verfarven vun dat Endprodukt.

Quarz minneseert as Magerungsmittel den Dröögens- un Brennschwund, verschlechtert aber de Plastizität. Quarz wurrd as fienstkörniger Sand oder as mahlen Ganggesteen insett, he moot möglichst rein ween, um unerwünscht Verfarven to vermieden.

Kalk wurrd as schlämmt Kried oder as mahlen Kalksteen insett. As Magerungsmittel ünnerstütt he de Formstabilität bi dat Dröögen, bi dat Brennen wirkt he as Fleetmittel. Allerdings liggen sien Sinter- un sien Schmültpunkt dicht binanner, bi to hooch Brenntemperaturen besteiht so de Gefohr vun Deformatschonen dör Utgasen.

Schamott, as mahlen brennt Ton oder Tonschiefer, is en Magerungsmittel, dat de Porosität bi leeg Brenntemperaturen erhöht un de Dröögens- un Brennschwindung minnert.

Magnesiummineralien (Talkum, Magnesit) verleehn den Ertüügnissen en hooch Temperaturwesselbeständigkeit; se wurrn meestens för elektrotechnische Produkte insett.

Oxidische Rohstoffe

Mit de nahfolgend upführt oxidischen Rohstoffen wurrn Oxidkeramiken herstellt, de sück in völ Anwennen vun de technisch Keramik finnen. Bi en Deel dorvan hannelt sück dat um synthetische Rohstoffe.

Aluminiumoxid

Aluminiumoxidkeramiken footen up α-Al₂O₃, den Korund. Se deenen to'n Bispeel as Schliep- un Poliermittel un wurrn ok as Drägermaterial för integreerte Schaltkreise insett. Ut sintert Korund oder Schmültkorund laaten sück füerfast Ertüügnisse herstellen. Aluminiumoxidertüügnisse könnt Glasphase enthollen, en hooch Glasphaseandeel sett de Sintertemperatur daal, aber ok de Fastigkeit un de Temperaturbeständigkeit.

Um de Fastigkeit wieder hoochtosetten, kann Zirkonoxid tosett wurrn. Disse besünners tooi Keramik wurrd as ZTA (Zirconia toughened alumina) betekent.

Berylliumoxid

Ut sintert Berylliumoxid (BeO) wurrn Tiegel för chemische Reaktschonen bi düchtig hooch Temperaturen herstellt. Wiederhen wurrn ut BeO elektrisch isoleerende, aber hooch warmtleitfähige Chip-Dräger produzeert, um de entstahn Warmteenergie an en Köhlkörper aftoleiten. Wegen den hooch Pries un de Giftigkeit is BeO tonehmend dör anner Materialien ersett wurrn, to'n Bispeel dör Aluminiumoxid oder dat noch düerer Aluminiumnitrid to de Warmtafleiten un Graphit för Hoochtemperatur-Laborgefäße.

Wiedere oxidische Rohstoffe

Wiedere oxidische Rohstoffe, de bi de Keramikherstellung bruukt wurrn, sünd to'n Bispeel Zirconium(IV)-oxid, Titan(IV)-oxid, Aluminiumtitanat oder Bariumtitanat.

Nichoxidische Rohstoffe

De folgend upführt upführt nichoxidischen Rohstoffe wurrn to de Herstellung vun Nich-Oxid-Keramiken bruukt, de sück in völ technisch Anwennen (kiek technische Keramik) dörsett hemm. In de Praxis wurrn all disse Rohstoffe künstlich maakt.

Siliciumcarbid

Siliciumcarbid (SiC) hörrt wegen sien besünner Fähigkeiten aktuell to de wichtigst Industriekeramiken för Hoochleistungsanwennen. Dat wurrd as Schliepmittel, in Gleitlagern vun Chemiepumpen, as Dieselrußpartikelfilter un för Hoochtemperaturanwennen as temperaturstabiles Formbaudeel (to'n Bispeel Receiver bi Solartoorn-Kraftwarken) bruukt, wiel dat düchtig hart as ok thermisch un chemisch resistent is. En anner Gebruuk sünd Ringe in Gleitringdichtungen. De Kupplungsschiev un de Bremsschieven vun den Porsche Carrera GT bestaht ut köhlenstofffaserverstärkt Siliciumcarbid (C/SiC).

De wichtigste Herstellen (Acheson-Verfohren) kummt ut Quarzsand un Koks bi 2200 °C nah:

SiO₂ + 3 C → SiC + 2 CO

Se is vergliekbor mit de Reduktschoon vun Quarz to Rohsilicium; dat wurrd allerdings en Överschuss vun Köhlenstoff bruukt. För betere Formgeven is de Herstellung ut schmült Silicium un Kohlenstoff to bruuken. Hier hett sück Holtkohle bewährt, de vörher up de richtige Form brocht wurr. Dör de Poren kann Silicium upnommen wurrn un denn to SiC reageeren. Dorbi entsteiht en Sonnerform vun dat Siliciumcarbid, dat so nömmt SiSiC (siliciuminfiltreert SiC), in dat sück immer noch eenig Perzent vun nich-reageert Silicium befinnen, dat de Korrosionsbestänngkeit negativ beinflooten deit.

In de Natuur wurrd SiC blots selten funnen. De wurrd denn as Moissanit betekent.

Bornitrid

Wiel Bornitrid (BN) bi Normalbedingungen analog to Graphit upbaut is un doröver herut bannig temperaturbestännig is (dat reageert eerst bi 750 °C mit Luft), is dat as Hoochtemperatur-Schmeermittel to gebruuken. De diamantähnliche Modifikatschon Borazon is nah Diamant dat hartste Material.

De hexagonale Kristallstruktur kann man afleiten, wenn man bi Graphit afwesselnd de Köhlenstoffe dör Bor un Stickstoff ersett. Anners utdrückt, besteiht se ut Ebenen vun an all Sieden kondenseert Borazin-Ringen. Bornitrid is nich elektrisch leitfähig as Graphit, da die Elektronen stärker an den Stickstoffatomen lokalisiert sind.

Bi 60–90 kbar un 1500–2200 °C wannelt sück BN in kubisch Borazon um, dat in de to Diamant analogen Zinkblendestruktur kristalliseert. Borazon is ähnlich hart as Diamant, aber oxidationsbestänniger un wurrd dorum as Schliepmittel bruukt.

Borcarbid

Borcarbid (B₄C) is en anner düchtig hart Warkstoff (an dart Stäe nah Diamant un Bornitrid). Dat wurrd as Schliepmittel un för Panzerplatten un Sandstrahldüsen bruukt. De Herstellung erfolgt bi 2400 °C ut B₂O₃ un Köhlenstoff.

Wiedere nichoxidische Rohstoffe

Wiedere nichoxidische Rohstoffe, de bi de Keramikherstellung bruukt wurrn, sünd Siliciumnitrid, Aluminiumnitrid, Molybdändisilicid un Wolframcarbid.

Manipuleert keramische Rohstoffe

Oorsprünglich hier „metallisch-keramische Rohstoffe“ nömmt. De Keramik hett normalerwies nichts mit metallisch Warkstoffen to doon. Wiel man Metalle ähnlichen Formgevensperzessen toführen kann as keramische Rohstoffe, wurr disse Rubrik woll irreführend so nömmt. Dat hannelt sück um Dröögpressen, Slickergeeten oder plastisch Formgeven middels Bindemitteln. Man betekent dissen Deel vun de Herstellung vun metallisch Warkstoffen as Pulvermetallurgie. Dorbi wurrd mit fienste Körnungen arbeit.

Dröögpressen: Dat Keramikpulver wurrd dröög in en Stahlmatrix dör Druck vun en Ünner- un en Böverstempel mit Drücken vun över 1 t/cm² verpresst. Dat is ok koltisostatisches Pressen mögelk. Dorbi wurrd dat Keramikpulver in en Gummiform füllt un middels Fleetigkeitsdruck (meest Ööl) vun all Sieden gliekmaatig presst. Nah de Formgeven wurrd dat Warkstück brennt bzw. sintert. Bi dat Formgevensverfohren vun dat koltisostatisch Pressen sünd tegenöver dat Dröögpressen gliekmaatige Eegenschapen in dat gesamt Warkstück mögelk.

Slickergeeten: Dat keramisch Pulver wurrd mit Water un en geeigneten Verfleetiger (Elektrolyt) bi minn Viskosität in Suspension brocht. Dorbi is dat mögelk, de Viskosität vun de Suspension dör den Insatz vun Peptisatschonshülpsmitteln heraftosetten, so dat möglichst völ Faststoff/Volumen in de Suspension / den Slicker inbrocht wurrn kann. Dör Geeten vun den Slicker in Gips-Geetformen, wobi de Gipsform dat Water ut den Slicker afsonnert, bild sück an den Formenrand en plastische Huut. Wenn de överschüssige Slickermasse afgaaten wurrd, verblifft in de Form dat eegentliche Produkt. Nah de ansluuten Dröögen un Sintern wurrd dat Endprodukt herstellt.

Plastisch Formgeven: Dör Versetten vun dat keramisch Pulver mit so nömmt Plastifizeerensmitteln wurrd en Formbarkeit vun dat Material henkreegen. Disse Plastifizeerensmittel sünd faken vun organisch Oorsprung. Se wurrn dör Polykondensatschoon bzw. dör Polymerisatschoon hart, so dat se dör de vullständige Reaktschoon vun den Plastifizeerer utharten un en utrecken Fastigkeit kriegen. De Formgeven an sück passeert entweder dör Strangpressen oder dör dat Pressen in Formen. De organischen Tosätze verbrennen later in den Brand. Disse Materialkombinatschoon kummt in fleetigerer Form intüschen ok bi dat Rapid Prototyping (3D-Druck) to'n Insatz.

Anner Tosatzstoffe

Anner Tosatzstoffe sünd Fleetmittel in de Glasindustrie. Plastifizeerer oder Flockungsmittel verbetern de Formbarkeit un verbrennen bi den Brennperzess. Organische Plastifikatoren sünd to'n Bispeel Liem, Wachse, Gelatine, Dextrin, Gummiarabikum, Paraffinööl. Ok Verfleetiger oder Peptisatoren, de to dat Verhinnern vun Flockung vun dat Rohmaterial insett wurrn, wurrn bruukt.

Sonstige Hülpsmittel sünd fien mahlt Utbrennmittel as Saag- un Körkmehl, Stärke, Kohlestoff un Styroporkugeln. Se maaken den Scherben porös un licht un könnt interessante Böverflacheneffekte maaken; se verbrennen ebenfalls bi den Brand. So nömmt Poroseerensmittel hemm den Hööftinsatzzweck in de Tichelindustrie, wobi se de Dicht un de Warmtleitfähigkeit vun de Ticheln minneseeren.

Herstellensträen

Upbereiten vun de Rohstoffe

In de industriellen Keramikproduktschoon wurrn de Komponenten, nahdem se deelwies vörbrennt wurrn, entspreekend de Rezeptur gemeensam in Trummelmöhlen fien mahlen. Nah dat Schlämmen ünner Togaav vun Water wurrd dat in Filterpressen weer wietgahnd ruttrucken. De torüchblieven Filterkook wurrd dröögt un nochmals mahlt. In disse Form wurrd de Rohmasse entweder lagert oder sofort ünner Togaav vun Water un verfleetigenden Hülpsstoffen in kneet un wenn nödig entlüftet. Dorneben hett in jüngere Tiet de halfnatt un de dröög Upbereiten bi de industriellen Herstellung Bedüüden wunnen.

In de Pöttkerwarkstäe wurrd to'n Deel noch hüüd disse Perzess in upwännig Handarbeit dörführt. Wiel Mahlwarken faken nich to Verfügung stahn, kummt dat Schlämmen groot Bedüüden to. De Homogeniseeren vun de Masse wurr in mühsam Knetarbeit reckt. Hüüd hett man dorför meestens Maschinen. Teel ist dat, en möglichst homogene, geschmeidige un blasenfree Arbeitsmasse hentokriegen.

Formgeeven

De Formgeven vun de Gröönkörper oder Rohlinge to dat Herstellen vun fienkeramisch Ertüügnisse kann nah historsch-traditschonellen Verfohren oder modern Methoden maakt wurrn. To disse Verfohren hörrn ünner annern:

Traditschoneller Keramik-Slickergööt in Gipsformen

Slickergööt dör Inbringen vun de fleetig Keramikmasse (ok Slicker) in Gipshohlformen oder Gefreergööt
Spritzgööt un temperaturinverser Spritzgööt
Foliengeeten
Modelleeren
Extrudeeren
Upbauarbeit ut eenzelt Strängen (to'n Bispeel bi Hohlgefäßen)
Plattentechnik
Dreihn vun rotatschonssymmetrisch Hohlgefäße up de Pöttkerschiev
Indreihn oder Överdreihn vun rotatschonssymmetrisch Körper in Hohlformen mit Hülp vun Schablonen up de Dreihschievenmaschien
Pressen

Trennen Nahbearbeiten mit Funkenerodeeren, Stanzen oder Fräsen

In de Formgeeven to dat Herstellen vun groffkeramisch Ertüügnisse können todem dat Strangpresseverfohren un dat Formpressverfohren, vör allen to de Fertigung vun Röhren un Stangen, to'n Insatz kommen. In de industriell Grootserienfertigung hemm de halfdröög un de dröög Formgeeven Bedüüden kreegen, wiel hierbi wesentlich leeger Dröögenstiet vun de Gröönkörper bi gliektiedig beterer Maßhaltigkeit reckbor sünd. Wiel aber Verunreinigungen, bispeelswies löslich Solten nich aftrennt wurrn könnt, sünd disse Verfohren för de Herstellung vun Porzellan un anner fienkeramisch Ertüügnisse vöreerst nich to gebruuken.

Beschichtungen un Infiltratschoon

In de technisch Keramik wurrn ok de folgen Sonderverfohren anwennd:

Chemisch Gasphasenafscheeden (engl. chemical vapor deposition, CVD): Bi disse Verfohren reageeren mehrere Gase ünner en bestimmten Druck un hooch Temperaturen un scheeden up de Böverflach den keramischen Stoff af. So laaten sück to'n Bispeel Bornitridschichten dör en Gasgemisch ut Bortrichlorid un Ammoniak, Siliciumcarbidschichten dör en Gemisch ut Methyltrichlorsilan un Waterstoff, Köhlenstoffschichten dör en Gemisch ut Methan un Argon oder Propan un Argon herstellen. Wurrd de Schicht vun den formgeeven Ünnergrund (to'n Bispeel Graphit) aftrennt, hett man dat fardige keramische Baudeel.

Chemische Gasphaseninfiltratschoon (engl. chemical vapor infiltration, CVI): Hier is de Form dör en to infiltreeren Deel vörgeven, to'n Bispeel dör en fixeerte Geweevstruktur ut Köhlenstofffasern oder en anner apenporige, schwammähnliche Struktur. Gasgemische un Abscheedensprodukt entspreaken denen vun dat CVD-Verfohren (kiek ok keramischer Faserverbundwarkstoff).

Physikalisch Gasphasenafscheeden (engl. physical vapor deposition, PVD): Anners as bi de CVD wurrd mit Hülp vun physikaalsch Verfohren dat Utgangsmaterial in de Gasphase överführt. Dat gasförmige Material wurrd ansluutend to'n to beschichten Substrat führt, wo dat kondenseert un de Teelschicht bild. Wurrd för besünners dünn Schichten bruukt.

Dat Dröögen

Nah de Formgeeven is de Rohling fuchtig dör

mechanisch inslooten Water in de Hohlrüüms,
physikochemisch bunnen Water (Adhäsion, Kapillarwater) un
chemisch bunnen Water (Kristallwater).

De Snelligkeit vun dat Dröögen hangt neben dat umgeeven „Klima“ stark vun de Rezeptur vun de Rohmasse af. Um de Dröögensgeschwindigkeit to dat Vermieden vun Rissen leeg to hollen, können de Rohlinge afdeckt wurrn. Industriell wurrd dat Dröögen in klimatiseert Rüüms vornommen. Dat physikochemisch bunnen un insbesünnere dat chemisch bunnnen Water wurrn allerdings eerst dör den Brand verdreeven.

Man ünnerscheed bi dat Dröögen dree verscheeden Stadien:

Ledderhart: De Scherben lett sück nich mehr verformen, hett aber noch so völ Fuchtigkeit, dat man hüm dekoreeren kann.

Luftdröög: De Scherben gifft bi Ruumtemperatur kien Fuchtigkeit mehr af un föhlt sück köhl an.

Brennriep: De Scherben föhlt sück nich mehr köhl an, sonnern wiest sück as bedingt suugfähig (Versöök: Tung blifft an den Scherben kleven).

De Brennperzess

De Brennperzess (Roh- oder Schrühbrand) överführt den dröögten Formkörper in en hart, waterbeständig Produkt. In de technischen Keramik wurrd disse Perzess ok as Sintern betekent. Bi leeg Temperaturen (< 1000 °C) wurrn flüchtige Bestanddeelen utdreeven (Water, Köhlendioxid, organische Hülpsstoffe). Dorbi zersetten sück de tonigen Bestanddeelen un billen nee Minerale. In den entstahn „Scherben“ sluuten sück Kristalle an de Korngrenzen tosommen (Kristallwasdom) un wurrn (falls enthollen) dör glasige Andeelen verkitt. Andeel un Aart (Korngröttenverdeelen, Texturen etc.) vun de Kristall- un Glasphase as ok vun de Poren bestimmen de Eegenschapen vun dat brennt Goot.

De Temperaturen de dorbi reckt wurrn, gaht bit etwa 1400 °C; bi Sünnerkeramiken liggen se ok düütlich höhger. In Afhängigkeit vun de Rohstoffen un dat wünscht Produkt moot in völ Fällen wiels den Brennperzess ingreepen wurrn (Temperaturprofil). Doröver herut is dat faken wichtig, dat der Perzess tietwielig ünner minneseeren Atmosphäre verlöppt (to'n Bispeel Vermieiden vun Geelfarven dör Iesenverunreinigungen bi witt Geschirr oder bi Sanitärkeramik).

Bi de Massenproduktschoon wurrd tüschen perioodsche un kontinuierliche Avens ünnerscheeden. Insett wurrn Kamer- un Ringavens as ok Tunnelavens (Herstellen vun Ticheln, Produkten ut füerfasten Warkstoffen un Porzellan) un Rullenavens (för flaak Ertüügnisse as Fliesen). Överwegend kaamt Avens mit fossilen Brennstoffen to'n Insatz. In Handwarksbedrieven wurrn faken elektrisch Avens bruukt. Bi Brennavens för lütt Stücktallen is to ünnerscheeden tüschen apen Systemen, bi de de Brenngase (mit ünnerscheedlich Flammführung) in unmittelbaren Kuntakt mit de Woren treeden, un Muffelavens, bi de de Brenngase dat Brenngoot indirekt heet maaken.

För dat nahträgliche Ermitteln vun Brenntemperaturen, as dat bi antiken Keramiken begäng is, gifft dat twee methodische Ansätze. Entweder wurrd dat annommen Utgangsmaterial experimentell solang kontinuierlich heet maakt, bit ruch weg de glieker Eegenschapen reckt sünd, oder dat wurrn temperatur-indizeerende Minerale (etwa Gehlenit), de en begrenzt Temperatur-Stabilitätsfeld hemm, nipp un nau ünnersöcht un up disse Aart un Wies de Brenntemperatur afschätzt.^[11]

De för dat Brennen vun Keramik-Massenprodukten bruukt Dörloopavens sünd düchtig energieintensiv. Dat is en verfohrenstechnisch Herutforderung, de Qualität un Mengt vun de brennt Produkte mit möglichst minn Energieverbruuk hertostellen.^[12]

Glasuren

Glasuren sünd dünn Glasövertüüg. De maaken up de een Siet den porösen Keramikkörper meest waterdicht un geven hüm en licht to reinigen Böverflach. To'n annern maaken se en afwesselnsriek un dekorative Gestaltung vun de Keramiken mögelk. Glasuren könnt farvig, transparent oder deckend (opak), glänzend, halfmatt oder matt ween. Se könnt week un leeg schmültend (af etwa 800 °C bi RAKU-Waren bit etwa 1000 °C) oder hart un hooch schmültend (af 1000 °C bit etwa 1400 °C bi Porzellan) ween. Nah hör chemisch Tosommensetten kann man to'n Bispeel tüschen Borosilikat-, Feldspat-, Solt- Gold- un bliehollen Glasuren ünnerscheeden. In jeden Fall is aber de glasbillen Hööftbestanddeel SiO₂ as bi Buddel- oder Fensterglas. De Glasuren wurrn faken in de Keramikherstellung eerst nah den Schrühbrand vun de Woren upbrocht (Düüken, Spritzen, Pinseln, Stempeln) un in en wiederen Brennperzess (Glattbrand) verglast. Disse Brand wurrd ok „Glasurbrand“ nömmt un bruukt höhgere Temperaturen as de Schrühbrand. Dorbi sintert denn de Scherben un wurrd dicht.

Bi Upglasurmaleree bruukt man in de Regel för jede Farv en wiederen Brand. Disse liggt ünnerhalv vun de Sintertemperatur. Ok bi den Insatz vun Siebdrucktechnik lett sück en wiedere Brand nich verhinnern: Hier mööt de Temperaturen sogor ünnerhalv vun de Schrüh-Temperatur liggen.

Bi de traditschonell Soltglasur wurrd bi den Brand Steensolt in dat Füer geven, de sien Gase dat Brenngoot överstrieken. Dorbi minneseert dat entstahn, sück daalslahn Natriumoxid up de Böverflach de Schmülttemperatur un maakt up den Scherben en Glasur.

Institutschonen

Wetenschap

De Deutsche Keramische Gesellschaft e. V. (DKG) versteiht sück as technisch-wetenschaplich Vereen för de gesamte Keramik. Se is de Diskussionsplattform vun dissen Industrieberiek zu all technisch-wetenschaplich Fragestellungen (Utbillen, Fortbillen, Forschung, Lehre un Umweltschuul) as ok zentraal Kuntaktstäe tüschen Wetenschap un keramisch Industrie.

Keramikkunst

De künstlerisch Siet vun de Moderne Keramik as Deel vun de Moderne Kunst wurrd nich dör en eenzig Institutschoon vertreeden, sonnern in en Völtall vun Inrichtungen vun de Keramikunst, as Museen, Symposien, Galerien etc. vermittelt.

Museen

Keramikmuseum Westerwald – Deutsche Sammlung für historische und zeitgenössische Keramik, Höhr-Grenzhausen
Deutsches Keramikmuseum, Düsseldörp – kiek Hetjens-Museum
Porzellanikon – Museumskomplex in Selb un Hohenberg an der Eger
Stiftung Keramion, Frechen
Museum Slott Glücksburg in Römhild – Sammlung vun tietgenössisch internatschonaler Keramikkunst (siet 1975)

Wiedere Museen: kiek Weblenken

Literatur

Technik

Kleine Enzyklopädie Technik. Bibliographisches Institut, Leipzig 1972.
Keramik. In: Hans-Herbert Möller (Hrsg.): Restaurierung von Kulturdenkmalen. Beispiele aus der niedersächsischen Denkmalpflege (= Berichte zur Denkmalpflege. Beiheft 2). Niedersächsisches Landesverwaltungsamt – Institut für Denkmalpflege. Niemeyer, Hameln 1989, ISBN 3-87585-152-8, S. 117–138.
Werkstoffe und Werkstoffprüfung – Grundlagen. In: Lueger Lexikon der Technik. (veer Bände), Rowohlt Taschenbuch-Verlag, Reinbek 2003, ISBN 3-499-19008-7.
P. Rada: Die Technik der Keramik. Dausien, 1989, ISBN 3-7684-1868-5.
Sven Frotscher: dtv-Atlas Keramik und Porzellan. München 2003, ISBN 3-423-03258-8.
Verband der Keramischen Industrie e. V. (Hrsg.): Brevier Technische Keramik. 4. Uplaag. Fahner Verlag, Lauf a.d. Pegnitz 2003, ISBN 3-924158-36-3.

Geschichte

Peter Hommel: Ceramic Technology. In: Vicki Cummings, Peter Jordan, Marek Zvelebil (Hrsg.): The Oxford Handbook of the Archaeology and Anthropology of Hunter-Gatherers. Oxford University Press, Oxford Online Publication Date: Oct 2013
Detlev Jantzen: Töpferei und Feuerkult – Vom Leben auf der Anhöhe bei Triwalk, Lkr. Nordwestmecklenburg. In: Die Autobahn A 20 – Norddeutschlands längste Ausgrabung. Archäologische Forschungen auf der Trasse zwischen Lübeck und Stettin. Swerin 2006, ISBN 3-935770-11-1, S. 33–36.
Peter Jordan, Marek Zvelebil (Hrsg.): Ceramics before farming, the dispersal of pottery among prehistoric Eurasian hunter-gatherers. Left Coast Press, Walnut Creek 2009.
R. Schreg: Keramik aus Südwestdeutschland. Eine Hilfe zur Beschreibung, Bestimmung und Datierung archäologischer Funde vom Neolithikum bis zur Neuzeit. Lehr- und Arbeitsmaterialien zur Archäologie des Mittelalters und der Neuzeit. Tübingen 1998, ISBN 3-9806533-0-7.

Weblenken

Ceramics. Mehr Biller, Videos oder Audiodateien to’t Thema gifft dat bi Wikimedia Commons.

Wiedere Museen:

Keramik-Museum Berlin
Keramik-Museum Bürgel
Töpfereimuseum Langerwehe
Töpfereimuseum Raeren (Belgien)
Keramik- und Glasmuseum Ariana, Genf (Swiez)

Bildungsorganisatschonen:

Bildungs- und Forschungszentrum Keramik in Höhr-Grenzhausen
Staatliche Fachschulen für Keramik in Höhr-Grenzhausen
Staatliche Fachschule für Keramik in Landshut
Landesfachschule für Keramik und Ofenbau in Stoob (Öösterriek)
Keramikdesign Fachklasse, Schule für Gestaltung Bern und Biel in Bern (Swiez)

Beropsverband un technisch-wetenschaplich Verband:

www.dkg.de – Deutsche Keramische Gesellschaft, Köln

Wertschapsverbände:

Bundesverband Keramische Rohstoffe und Industrieminerale, Koblenz
Informationszentrum der Fachgruppe Technische Keramik Verband der Keramischen Industrie, Selb
Bundesverband Keramische Industrie, Selb

Enkeld Nahwiesen

↑ Vgl. Keramik bi Duden online.
↑ Miroslav Králík: Ancient ceramics and imprints on their surfaces. In: Jiři Svoboda: Pavlov – Excavations 2007–2011. (= The Dolní Věstonice Studies. Band 18). 1. Auflage. Academy of Sciences of the Czech Republic, Brno 2011, ISBN 978-80-86023-85-4, S. 207–244 (Kapitel III.10.)
↑ Thomas Einwögerer: Die jungpaläolithische Station auf dem Wachtberg in Krems, Niederösterreich. Eine Rekonstruktion und wissenschaftliche Darlegung der Grabung von J. Bayer aus dem Jahre 1930. (= Mitteilungen der Prähistorischen Kommission. Band 34). Wien 2000.
↑ Y. V. Kuzmin: The earliest centres of pottery origin in the Russian Far East and Siberia: review of chronology for the oldest Neolithic cultures. In: Documenta Praehistorica. 29, 2002, S. 37–46.
↑ Jeanette Werning: Früheste Scherben, frühester Reis, früheste Hirse. Zur Neolithisierung in China. In: Jörg Eckert (Hrsg.): Archäologische Perspektiven. Analysen und Interpretationen im Wandel. Leidorf, Rahden/Westfalen 2003, S. 103–129.
↑ Elisabetta Boarettoa u. a.: Radiocarbon dating of charcoal and bone collagen associated with early pottery at Yuchanyan Cave, Hunan Province, China. In: PNAS. 2009, doi:10.1073/pnas.0900539106 (Abstract)
↑ Die ersten Töpfer lebten in China. auf: www.wissenschaft.de (düütsch Tosommenfaaten vun den Artikel vun de PNAS)
↑ Pottery 20,000 years old found in a Chinese cave. In: USA Today. 28. Juni 2012.
↑ Eric Huysecom: Wann begann Afrikas Jungsteinzeit? In: Spektrum der Wissenschaft. 8/2008, S. 62–67.
↑ Eric Huysecom: Wann begann Afrikas Jungsteinzeit? In: Spektrum der Wissenschaft, 8/2008, S. 62–67.
↑ C. Tschegg, Th. Ntaflos, I. Hein: Thermally triggered two-stage reaction of carbonates and clay during ceramic firing – a case study on Bronze Age Cypriot ceramics. In: Applied Clay Science. 43, 1, 2009, S. 69–78.
↑ Hajo Hagens, Rudolf Jeschar, Peter Jeschke, Hartmut Kainer: Veränderung der Prozessführung und der Energiebilanz von Tunnelöfen bei der Verbesserung vo Tunnelwagenaufbauten In: cfi/Ber. DKG. 64, 6/7, 1987, S. 205–210.

[1] Vgl. Keramik bi Duden online.

[2] Miroslav Králík: Ancient ceramics and imprints on their surfaces. In: Jiři Svoboda: Pavlov – Excavations 2007–2011. (= The Dolní Věstonice Studies. Band 18). 1. Auflage. Academy of Sciences of the Czech Republic, Brno 2011, ISBN 978-80-86023-85-4, S. 207–244 (Kapitel III.10.)

[3] Thomas Einwögerer: Die jungpaläolithische Station auf dem Wachtberg in Krems, Niederösterreich. Eine Rekonstruktion und wissenschaftliche Darlegung der Grabung von J. Bayer aus dem Jahre 1930. (= Mitteilungen der Prähistorischen Kommission. Band 34). Wien 2000.

[4] Y. V. Kuzmin: The earliest centres of pottery origin in the Russian Far East and Siberia: review of chronology for the oldest Neolithic cultures. In: Documenta Praehistorica. 29, 2002, S. 37–46.

[5] Jeanette Werning: Früheste Scherben, frühester Reis, früheste Hirse. Zur Neolithisierung in China. In: Jörg Eckert (Hrsg.): Archäologische Perspektiven. Analysen und Interpretationen im Wandel. Leidorf, Rahden/Westfalen 2003, S. 103–129.

[6] Elisabetta Boarettoa u. a.: Radiocarbon dating of charcoal and bone collagen associated with early pottery at Yuchanyan Cave, Hunan Province, China. In: PNAS. 2009, doi:10.1073/pnas.0900539106 (Abstract)

[7] Die ersten Töpfer lebten in China. auf: www.wissenschaft.de (düütsch Tosommenfaaten vun den Artikel vun de PNAS)

[8] Pottery 20,000 years old found in a Chinese cave. In: USA Today. 28. Juni 2012.

[9] Eric Huysecom: Wann begann Afrikas Jungsteinzeit? In: Spektrum der Wissenschaft. 8/2008, S. 62–67.

[10] Eric Huysecom: Wann begann Afrikas Jungsteinzeit? In: Spektrum der Wissenschaft, 8/2008, S. 62–67.

[11] C. Tschegg, Th. Ntaflos, I. Hein: Thermally triggered two-stage reaction of carbonates and clay during ceramic firing – a case study on Bronze Age Cypriot ceramics. In: Applied Clay Science. 43, 1, 2009, S. 69–78.

[12] Hajo Hagens, Rudolf Jeschar, Peter Jeschke, Hartmut Kainer: Veränderung der Prozessführung und der Energiebilanz von Tunnelöfen bei der Verbesserung vo Tunnelwagenaufbauten In: cfi/Ber. DKG. 64, 6/7, 1987, S. 205–210.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]