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Porzellan

 
     
  durchscheinendes, porenfreies, weisses, feinkeramisches Erzeugnis, das aus einem sehr fein pulverisierten Gemisch von Kaolin, Quarz und Alkalifeldspäten gebrannt wird. Der Name stammt von dem italienischen Wort »porcellana« für eine weisse Meeresmuschel, da man annahm, dass das aus China und Japan importierte keramische Erzeugnis aus den pulverisierten Schalen solcher Muscheln stammte. Nach heutiger Auffassung kann man das Grau-Porzellan der chinesischen West-Chou-Kulturen (1122-770 v.Chr.) bereits als echtes Porzellan ansprechen. Auf jeden Fall war die Kunst der Porzellanbereitung den Chinesen etwa um 600 n.Chr. bekannt; die alten ostasiatischen Porzellane wurden aus natürlichen (quarz- und feldspathaltigen) Porzellantonen direkt gebrannt (meist Weich-Porzellan). Das mit zartgrüner Glasur versehene Porzellan der Ming-Zeit (ca. 1370-1640) wird auch Seladon-Porzellan genannt. In Deutschland wurde die Porzellan-Bereitung von J.F. Böttger in Meissen im Jahre 1709 im Anschluss an Versuche von von Tschirnhaus (seit 1692) wiedererfunden.


Porzellan hat eine Dichte von 2,3-2,5 g/cm3, ist undurchlässig für Gase und Flüssigkeiten, seine Bruchflächen sind weissglänzend, dicht und porenfrei und mit Stahl und Glas kann es nicht geritzt werden. Gegen Temperaturwechsel ist es widerstandsfähiger als Glas, der lineare Ausdehnungskoeffizient für Berliner und Meissener Porzellan beträgt ca. 0,027·10-4/ºC (Bereich:


0-100ºC) bzw. ca. 0,036–10-4/ºC (Bereich: 16-500ºC). Die Hauptmasse des Porzellans besteht aus einem Silicatglas, dazu kommt noch freier Mullit und Quarz.
Rohstoffe sind Kaolin (Porzellanerde), Alkalifeldspat mit 0,5-5% Na2O und bis zu 2% CaO oder MgO
und Quarz (SiO2); danach schwankt nach Qualität und Verwendungszweck des Porzellans erheblich.
Wegen der Grobkörnigkeit und der hohen Viskosität der Silicatschmelze ist es nicht möglich, bei dem technischen Vorgang zu einem Gleichgewicht zu kommen. Infolgedessen findet man beim Porzellan
Mullit in Form von Schuppen, der aus dem Kaolinit entstanden ist (Schuppenmullit), Mullit in Form
von Nadeln (Nadelmullit), der sich bevorzugt an der Grenzfläche der entstandenen Glasphase
ausscheidet, eine Glasphase und Restquarz. Daneben kann auch Cristobalit besonders in
quarzreichen Porzellanen vorkommen. Mit steigender Brenntemperatur löst sich immer mehr Quarz
in der Glasphase, und wegen des hohen SiO2-Gehaltes geht auch die Bildung von Nadelmullit zurück. Bei quarzreichen Porzellanen kann der Schuppenmullit durch Angriff der kieselsäurereichen
Schmelze in sekundäre Mullitnadeln umgewandelt werden. Unter dem Lichtmikroskop ist Mullit im
Porzellan im allgemeinen sehr schwer festzustellen, da die Mullitkristalle sehr klein sind, während
sich der Restquarz im Dünnschliff besser auszählen lässt als an geätzten Bruchflächen im
Elektronenmikroskop. Chemisch kann man den Mullit durch Auflösen des Porzellans in Flusssäure
nachweisen, indem man den Rückstand als Mullit ansieht, da dieser in Flusssäure unlöslich ist. Diese
Methode führt jedoch nurbedingt zu reproduzierbaren Ergebnissen, da die feinsten Mullitkristalle noch
in Flusssäure löslich zu sein scheinen. Wenn die Grundmasse als Hauptbestandteil Kaolin enthält, entstehen die hochschmelzenden, gegen
Temperaturwechsel beständigeren Hart-Porzellane. Überwiegen dagegen die »Flussmittel« (Feldspat
und Quarz) gegenüber dem Kaolin, so erhält man die leichter schmelzenden, gegen
Temperaturschwankungen etwas empfindlicheren Weichporzellane. Die meisten guten
Hart-Porzellane werden aus einem Gemisch von etwa 50% Kaolin, 25% Feldspat und 25% Quarz
hergestellt; für chemische Porzellangeräte (Labor-Porzellan) verwendet man ein Pulvergemenge aus
54 Teilen Kaolin, 28 Teilen Feldspat und 8 Teilen Quarz. Das Berliner Seger-Porzellan besteht
ähnlich wie japanisches Weich-Porzellan aus 25% Kaolin, 45% Quarz und 30% Feldspat, das
englische Knochenporzellan (ebenfalls ein Weich-Porzellan) aus 20-30% Kaolin, 10-25% Feldspat,
10-25% Quarzmehl und 20-60% Knochenasche.
 
 

 

 

 
 
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