Fritte - Frit

"Frits" leitet hier weiter. Für den Vornamen siehe Frits (Vorname) .

Eine Fritte ist eine Keramikzusammensetzung , die geschmolzen, abgeschreckt und granuliert wurde. Fritten bilden einen wichtigen Teil der Chargen, die zum Compoundieren von Emails und Keramikglasuren verwendet werden . Der Zweck dieser Vorfusion besteht darin, lösliche und / oder toxische Komponenten unlöslich zu machen, indem sie sich mit Siliciumdioxid und anderen zugesetzten Oxiden verbinden. Es ist jedoch nicht alles Glas, das in Wasser geschmolzen und abgeschreckt wird, Fritte, da diese Methode zum Abkühlen von sehr heißem Glas auch bei der Glasherstellung weit verbreitet ist.

Laut OED stammt der Ursprung des Wortes "Fritte" aus dem Jahr 1662 und ist "eine kalzinierte Mischung aus Sand und Flussmitteln, die bereit sind, in einem Tiegel geschmolzen zu werden, um Glas herzustellen". Heutzutage werden die unbeheizten Rohstoffe der Glasherstellung häufiger als "Glascharge" bezeichnet.

In der Antike konnte die Fritte zu Pigmenten zerkleinert oder zu Objekten geformt werden. Es kann auch als Zwischenmaterial bei der Herstellung von Roh gedient hat Glas . Die Definition von Fritte ist in der Regel variabel und hat sich für Wissenschaftler als heikles Thema erwiesen. In den letzten Jahrhunderten haben Fritten eine Reihe von Rollen übernommen, beispielsweise Biomaterialien und Additive für dielektrische Mikrowellenkeramiken . Fritte in Form von Alumosilikat kann in glasurfreien feuerfesten Stranggussstücken verwendet werden.

Alte Fritte

Archäologen haben in Ägypten , Mesopotamien , Europa und im Mittelmeerraum Hinweise auf Fritten gefunden . Die Definition von Fritte als gesintertes , polykristallines, unglasiertes Material kann auf diese archäologischen Kontexte angewendet werden. Es ist typischerweise blau oder grün gefärbt.

Blaue Fritte

Blaue Fritte, auch bekannt als Egyptian blau , wurde aus aus Quarz , Kalk , eine Kupferverbindung und eine Alkali Flußmittel , die alle auf eine Temperatur zwischen 850 und 1000 ° C. Quarz - Sand wurde verwendet Kieselsäure zu der Fritte beizutragen. Der Kupfergehalt muss größer sein als der Kalkgehalt, um eine blaue Fritte zu erzeugen . Letztendlich besteht die Fritte aus Cuprorivait (CaCuSi 4 O 10 ) -Kristallen und „teilweise umgesetzten Quarzpartikeln, die durch interstitielles Glas miteinander verbunden sind“. Trotz gegenteiliger Argumente haben Wissenschaftler festgestellt, dass sich die Cuprorivaitkristalle unabhängig vom Alkaligehalt durch „Keimbildung oder Wachstum in einer flüssigen oder glasartigen Phase“ entwickeln. Der Alkaligehalt - und die Grobheit der Cuprorivaitkristalle - tragen jedoch zum Blauton in der Fritte bei. Ein hoher Alkaligehalt ergibt "einen großen Anteil an Glas", wodurch die Cuprorivaitkristalle verdünnt werden und hellere Blautöne erzeugt werden. Durch Nachschleifen und erneutes Sintern der Fritte entstehen feinere Cuprorivait-Kristalle, die auch hellere Farbtöne erzeugen.

Die früheste Auftreten von blauer Fritte ist als Pigment auf ein Grabmalerei in Saqqara bis 2900 vor Christus datierte, obwohl seine Verwendung populär wurde mehr in Ägypten um 2600 vor Christus. Blaue Fritte wurde auch in den Königsgräbern von Ur aus der Zeit der frühen Dynastie III entdeckt . Seine Verwendung im Mittelmeer stammt aus den Thera- Fresken aus der späten Mittelbronzezeit .

Während die Glasphase in blauen Fritten aus Ägypten vorhanden ist, haben Wissenschaftler sie in blauen Fritten aus dem Nahen Osten , Europa und der Ägäis nicht nachgewiesen . Die natürliche Verwitterung , die auch für die Korrosion von Gläsern und Glasuren aus diesen drei Regionen verantwortlich ist, ist der wahrscheinliche Grund für diese Abwesenheit.

In Amarna haben Archäologen blaue Fritten in Form von kreisförmigen Kuchen, Pulverresten und Gefäßfragmenten gefunden. Die Analyse der Mikrostrukturen und Kristallgrößen dieser Fritten hat es Hatton, Shortland und Tite ermöglicht , die Verbindung zwischen den drei Materialien abzuleiten. Die Kuchen wurden durch Erhitzen der Rohstoffe für die Fritte hergestellt, dann wurden sie zu Pulvern gemahlen, und schließlich wurden die Pulver geformt und erneut gebrannt, um Gefäße herzustellen.

In On Architecture berichtet der Schriftsteller Vitruvius aus dem ersten Jahrhundert vor Christus über die Herstellung von 'Caeruleum' (einem blauen Pigment) in Pozzuoli , das nach einer in Alexandria , Ägypten, verwendeten Methode hergestellt wurde. Vitruvius listet die Rohstoffe für Caeruleum als Sand, Kupferspäne und 'Nitrum' (Soda) auf. In der Tat zeigt die Analyse einiger Fritten aus der Zeit von Thutmosis III. Und später die Verwendung von Bronzefeilspänen anstelle von Kupfererz .

Stocks legt nahe, dass Abfallpulver aus dem Bohren von Kalkstein in Kombination mit einer geringen Konzentration an Alkali zur Herstellung von blauen Fritten verwendet wurden. Die Pulver verdanken ihren Kupfergehalt der Erosion der im Bohrprozess verwendeten Kupferrohrbohrer. Die archäologischen Aufzeichnungen haben jedoch eine solche Beziehung zwischen diesen beiden Technologien noch nicht bestätigt.

Grüne Fritte

Der Nachweis der Verwendung von grüner Fritte ist bislang auf Ägypten beschränkt. Neben Malachit wurde üblicherweise grüne Fritte als grünes Pigment verwendet. Sein frühestes Vorkommen ist in Grabmalereien der 18. Dynastie , aber seine Verwendung erstreckt sich zumindest auf die Römerzeit . Die Herstellung von grüner und blauer Fritte basiert auf denselben Rohstoffen, jedoch in unterschiedlichen Anteilen. Um grüne Fritten zu produzieren , muss die Kalkkonzentration die Kupferkonzentration überwiegen. Die für die grüne Fritte erforderliche Brenntemperatur kann im Bereich von 950 bis 1100 ° C geringfügig höher sein als die der blauen Fritte. Das Endprodukt besteht aus Kupfer- Wollastonit- Kristallen ([Ca, Cu] 3 Si 3 O 9 ) und einer „glasartigen Phase, die reich an Kupfer-, Natrium- und Kaliumchloriden ist“. Unter bestimmten Umständen (Verwendung eines zweistufigen Erhitzungsverfahrens, Vorhandensein von Hämatit ) konnten Wissenschaftler eine blaue Fritte auf Cuprorivait-Basis herstellen, die später bei einer Temperatur von 1050 ° C zu einer grünen Fritte auf Kupfer-Wollastonit-Basis wurde. Auf einigen altägyptischen Wandgemälden sind Pigmente, die ursprünglich blau waren, jetzt grün: Die blaue Fritte kann „entglasen“, so dass der „Kupferwollastonit gegenüber dem geringeren Anteil von Cuprorivait überwiegt“. Wie bei der blauen Fritte haben Hatton, Shortland und Tite in Amarna Hinweise auf grüne Fritte in Form von Kuchen, Pulvern und einem Gefäßfragment analysiert und auf die sequentielle Produktion der drei Arten von Artefakten geschlossen.

Beziehungen zwischen Fritte, Glas und Fayence

Ein akkadischer Text aus der Bibliothek von Assurbanipal in Ninive legt nahe, dass eine frittenartige Substanz ein Zwischenmaterial bei der Herstellung von Rohglas war. Dieser Zwischenschritt wäre dem Mahlen und Mischen der zur Herstellung von Glas verwendeten Rohstoffe gefolgt. Ein Auszug aus Oppenheims Übersetzung von Tafel A, Abschnitt 1 des Ninive-Textes lautet:

Sie lassen ein gutes und rauchfreies Feuer brennen, bis das „Metall“ (geschmolzenes Glas) frittiert. Sie nehmen es heraus und lassen es abkühlen.

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Die folgenden Schritte umfassen das Wiedererhitzen, Nachschleifen und schließlich das Sammeln des Pulvers in einer Pfanne. Nach dem Ninive-Rezept konnte Brill ein „hochwertiges“ Glas herstellen. Er folgerte, dass das Frittenzwischenprodukt notwendig ist, damit sich in dieser Phase Gase entwickeln und das Endprodukt praktisch frei von Blasen ist . Darüber hinaus beschleunigt das Mahlen der Fritte den „zweiten Teil des Prozesses, nämlich… das System auf ein Glas zu reduzieren“.

Moorey hat diesen Zwischenschritt als "Frittieren" definiert, "einen Prozess, bei dem die löslichen Salze unlöslich gemacht werden, indem die Carbonate usw. abgebaut werden und eine komplexe Masse von gesinterten Silikaten gebildet wird." Eine Fritte, die in einem im Petrie-Museum aufbewahrten „Frittenpfannenfragment“ aufbewahrt wird, „zeigt zahlreiche weiße Flecken von nicht umgesetztem Siliciumdioxid und eine große Anzahl von Vesikeln, in denen sich Gase gebildet hatten.“ Der Prozess war alten Schriftstellern wie Plinius und Theophilus bekannt .

Ob diese „Frittierung“ in der Antike als bewusster Schritt bei der Herstellung von Rohglas erfolgte, bleibt jedoch fraglich. Die Zusammensetzungen von Fritten und Gläsern, die aus Amarna gewonnen wurden, stimmen nicht in einer Weise überein, die implizieren würde, dass Fritten die unmittelbaren Vorläufer von Gläsern sind: Die Fritten haben niedrigere Konzentrationen an Soda und Kalk und höhere Konzentrationen an Kobalt und Aluminiumoxid als die Gläser.

Wissenschaftler haben mehrere mögliche Verbindungen zwischen Fritte und Fayence vorgeschlagen . Kühne schlägt vor, dass Fritte möglicherweise als „Bindemittel für Fayence“ fungiert hat, und schlägt vor, dass dieses Bindemittel überwiegend aus Siliciumdioxid, Alkali und Kupfer mit geringen Konzentrationen an Erdalkalimetallen und Zinn bestand . Die Analyse einer Vielzahl ägyptischer Fritten widerspricht jedoch der von Kühne angebotenen Bindemittelzusammensetzung. Vandiver und Kingery argumentieren, dass eine Methode zur Herstellung einer Fayence-Glasur darin bestand, „die Glasurbestandteile zu einem Glas zu frittieren oder zu schmelzen“, dann das Glas zu mahlen und eine Aufschlämmung in Wasser zu bilden und die Glasur schließlich „durch Eintauchen oder Streichen“ aufzutragen. Ihre Verwendung von „Fritte“ als Synonym für „Schmelze“ ist jedoch eine weitere einzigartige Sichtweise dessen, was eine „Fritte“ ausmachen würde. Schließlich haben Tite et al. berichten, dass Fritten, die durch Kobalt ungewöhnlich blau gefärbt sind und in „Frittierpfannen“ in Amarna gefunden wurden, ähnliche Zusammensetzungen und Mikrostrukturen aufweisen wie die Glaskörper-Fayence, eine Hochtemperaturform der ägyptischen Fayence, die Kobalt in ihren Körper einbaute. Bei ihrer Rekonstruktion der Herstellung von Glasfabrik haben Tite et al. schlagen vor, dass beim ersten Brennen der Rohstoffe bei 1100-1200 ° C eine kobaltblaue Fritte entsteht, die dann gemahlen, geformt und glasiert wird.

Im Allgemeinen sind Fritten, Gläser und Fayence ähnliche Materialien: Sie basieren alle auf Kieselsäure, haben jedoch unterschiedliche Konzentrationen an Alkali, Kupfer und Kalk. Wie Nicholson jedoch feststellt, handelt es sich um unterschiedliche Materialien, da „es nicht möglich wäre, Fayence einfach durch weiteres Erhitzen oder Erhitzen bei höherer Temperatur in Fritte oder Fritte in Glas zu verwandeln.“

Die Verwendung von Fritten als Pigmente und als ganze Objekte bestätigt die Idee, dass die Herstellung von Fritten in gewissem Maße eine „spezialisierte“ Industrie war. In der Tat haben Wissenschaftler festgestellt, dass Frittenobjekte wie Amulette , Perlen und Gefäße ähnliche chemische Zusammensetzungen aufweisen wie Pulverfritten, die zur Verwendung als Pigmente entwickelt wurden. Die Bestimmung der genauen technischen Beziehungen zwischen der Fritten-, Glas- und Fayenceindustrie ist jedoch ein Bereich von aktuellem und wahrscheinlich zukünftigem wissenschaftlichem Interesse. Die Ausgrabungen in Amarna bieten eine räumliche Bestätigung dieser potenziellen Zusammenhänge, da sich die dortigen Fritten-, Glas- und Fayence-Industrien „in unmittelbarer Nähe“ zueinander befanden.

Fritware

Fritware bezieht sich auf eine Art Keramik, die zuerst im Nahen Osten entwickelt wurde, wo die Produktion auf das späte erste Jahrtausend n. Chr. Bis zum zweiten Jahrtausend n. Chr. Datiert wird. Fritte war eine wichtige Zutat. Ein Rezept für "Fritware" aus dem Jahr c. 1300 n. Chr. Von Abu'l Qasim geschrieben, berichtet, dass das Verhältnis von Quarz zu „Frittenglas“ zu weißem Ton 10: 1: 1 beträgt. Diese Art von Keramik wurde unter anderem auch als „Steinpaste“ und „Fayence“ bezeichnet. Ein Korpus aus Protosteinpaste aus Bagdad aus dem 9. Jahrhundert enthält „Reliktglasfragmente “ in seinem Stoff. Das Glas ist Alkali-Kalk-Blei-Kieselsäure, und wenn die Paste gebrannt oder abgekühlt wurde, bildeten sich Wollastonit- und Diopsidkristalle innerhalb der Glasfragmente. Das Fehlen von „Einschlüssen von zerkleinerter Keramik “ deutet darauf hin, dass diese Fragmente nicht aus einer Glasur stammen. Der Grund für ihre Zugabe wäre gewesen, beim Brennen Alkali in die Matrix freizusetzen, was "die Verglasung bei einer relativ niedrigen Brenntemperatur beschleunigen und somit die Härte und Dichte des [Keramik-] Körpers erhöhen würde" . Ob diese „Reliktglasfragmente“ im älteren Sinne tatsächlich „Fritte“ sind, bleibt abzuwarten.

Iznik-Keramik wurde bereits im 15. Jahrhundert n. Chr. In der osmanischen Türkei hergestellt . Es besteht aus einem Körper, einem Schlupf und einer Glasur, wobei der Körper und die Glasur „Quarzfritte“ sind. Die "Fritten" sind in beiden Fällen "insofern ungewöhnlich, als sie sowohl Bleioxid als auch Soda enthalten "; Das Bleioxid würde dazu beitragen, den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Keramik zu verringern . Die mikroskopische Analyse zeigt, dass das mit „Fritte“ gekennzeichnete Material „Interstitialglas“ ist, das zur Verbindung der Quarzpartikel dient. Tite argumentiert, dass dieses Glas als Fritte hinzugefügt wurde und dass sich das Zwischenglas beim Brennen gebildet hat.

Fritte war auch ein wichtiger Bestandteil in einigen frühen europäischen Porzellanen. Zu den berühmten Herstellern des 18. Jahrhunderts gehörten Sèvres in Frankreich sowie Chelsea, Derby, Bow, Worcester und Longton Hall in England. In Belleek , County Fermanagh , Nordirland, wird noch mindestens ein Frittenporzellan hergestellt . Diese 1857 gegründete Fabrik produziert Waren, die sich durch ihre dünne, leicht schillernde Oberfläche auszeichnen und deren Körper mit einem erheblichen Anteil an Fritten formuliert ist.

Moderne Anwendungen

Die verspiegelte Fassade eines Gebäudes ist mit einem Edelstahl-Typenschild mit der Aufschrift Anchorage Museum versehen.
Die Fassade des Anchorage Museum in Anchorage , Alaska, enthält eine große Menge an speziell isoliertem Frittenglas.

Fritten sind unverzichtbare Bestandteile der meisten industriellen Keramikglasuren, die bei Temperaturen unter 1150 ° C reifen. Fritten sind im Gegensatz zu Pigmenten und geformten Objekten typischerweise Zwischenprodukte bei der Herstellung von Rohglas, können jedoch in einer Reihe von High-Tech-Kontexten als Laborgeräte verwendet werden. Fritten, die überwiegend aus Kieselsäure, Dibortrioxid (B 2 O 3 ) und Soda bestehen, werden als Emails auf Stahlrohren verwendet . Eine andere Art von Fritte kann als Biomaterial verwendet werden , bei dem es sich um ein Material handelt, das Teil eines oder mehrerer lebender Organismen wird oder mit diesem in engen Kontakt kommt. Geschmolzenes Soda-Kalk-Silica-Glas kann "in Wasser gegossen werden, um eine Fritte zu erhalten", die dann zu einem Pulver gemahlen wird. Diese Pulver können als "Gerüste für Knochensubstitutionen " verwendet werden. Auch können bestimmte Fritten zu High-Tech - Keramik hinzugefügt werden: Solche Fritten durch gemacht Fräsen Zinkoxid (ZnO) und Borsäure (H 3 BO 3 ) mit Zirkonium (Zr) Perlen, dann Erwärmen dieser Mischung auf 1100 ° C, Abschrecken es und mahlen es. Diese Fritte wird dann zu einem Lithiumtitanat (Li 2 TiO 3 ) Keramikpulver, das die Keramik zu ermöglichen sintern bei einer niedrigeren Temperatur , während immer noch seine halten „dielektrische Mikrowelleneigenschaften.“ Sintering ist die hohe Temperatur der Zusammen Pulver zu bilden , eine Schmelz festes, normalerweise poröses Material. In Labor- und industriellen chemischen Prozessgeräten bezeichnet der Begriff Fritte einen Filter, der durch Zusammensintern von Glaspartikeln hergestellt wird, um ein Stück bekannter Porosität zu erzeugen, das als Frittenglas bezeichnet wird . Das Wort wird auch in a verwendet loser Sinn, um einen Filter einer beliebigen Zusammensetzung (z. B. Edelstahl, Polyethylen) zu bezeichnen, der ersetzt wird, wenn andernfalls eine Glasfritte verwendet worden wäre. Auch Fritte wird von Keramikfliesenherstellern als Hauptbestandteil bei der Herstellung von Keramik-Engobe verwendet. Aufgrund des breiten Einsatzes von Fritten in der Keramikfliesenindustrie wurden kürzlich in vielen Ländern wie Ägypten viele Frittenfabriken gegründet.

Moderne Fritten haben je nach Verwendung in der Keramikglasur verschiedene Arten, wie transparente Fritten, Mattfritten und undurchsichtige Fritten.

Windschutzscheiben für Kraftfahrzeuge enthalten ein dunkles Band aus Keramikpunkten an den Kanten, das als Fritte bezeichnet wird .

Siehe auch

Verweise

Externe Links