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セラミックは多孔質か無孔質か?

時刻:2025-11-28

セラミック素材には多孔質と無孔質のものがあり、その分類は使用する粘土の種類、焼成温度、釉薬の有無に完全に依存する。. 一般的にはね、, 土器 (テラコッタ)は非常に多孔質で、素焼きだと水を吸ってしまう。. ストーンウェア は半多孔質から無孔質である。. 磁器 はほとんど無孔質で、釉薬がなくても湿気を通さない。しかし、セラミックの表面にガラスのような釉薬を加えることで、実用的な日常使いに適した無孔質になります。.

フローリング、プランター、キッチン用品などの素材を選ぶ際、吸水率を知ることは非常に重要です。この評価によって、その素材が霜に耐えられるか、汚れに強いか、液体を安全に保持できるかが決まる。.

セラミックの多孔性と無孔性の違い
セラミックの多孔性と無孔性の違い

セラミックの気孔率の科学

気孔率とは、固体材料内の空の空間(気孔)の割合を指す。セラミックスでは、焼成後に粘土粒子間に残る微細なエアポケットを気孔と呼ぶ。.

気孔率を低下させる主な要因は、次のようなプロセスである。 ガラス固化. .粘土を高温の窯に入れると、粘土の中のシリカが溶けてガラスになる。この液体ガラスが粘土の粒子間を埋める。冷えると固まり、素材を結合させ、気孔を塞ぐ。.

  • 低い焼成温度: ガラスの形成が少ない。素材は多孔質のままである。.

  • 高い焼成温度: より多くのガラスが形成される。素材は緻密で無孔質になる。.

ADtechの専門家は、この構造上の違いを理解することが建設や製造プロジェクトには不可欠であると強調している。.

3 セラミックの気孔率の主な分類

特定のセラミック製品が多孔質かどうかを判断するには、そのカテゴリーを特定する必要があります。当社では、セラミックを焼成温度と物理的性質に基づいて3つのグループに分類しています。.

1.土器(高気孔率)

陶器は最も低い温度で焼成され、通常1,828°Fから2,075°F(1,000°C~1,135°C)の間で行われる。窯の熱が十分に高くないため粘土が完全にガラス化せず、粒子はやや緩い状態のまま残る。.

  • 特徴 他のセラミックよりも軽く、柔らかく感じる。ナイフで簡単に傷がつけられる。.

  • 吸水性: 高い(通常5%~15%)。.

  • 一般的な用途: テラコッタの植木鉢、装飾レンガ、素朴な食器。.

  • 評決: 土器は 多孔. .素焼きのテラコッタ鉢に水を注ぐと、やがて外側が湿ってくる。.

2.ストーンウェア(低気孔率)

石器ははるかに高い温度、2,185°Fから2,380°F(1,196°C~1,304°C)で焼成される。この熱はシリカを溶かすのに十分であり、その結果、硬く耐久性のある石のような素材が生み出される。.

  • 特徴 密度が高く、不透明で耐久性がある。.

  • 吸水性: 低い(通常0.5%~3%)。.

  • 一般的な用途: 普段使いのディナープレート、ベーキング皿、コーヒーカップ、上質なフロアタイル。.

  • 評決: ストーンウェアは 非多孔質~半多孔質. .耐水性は高いが、衛生面を考慮し、釉薬をかけるのが一般的だ。.

3.磁器(無孔質)

磁器は密度のピークを表す。精製したカオリン粘土を使い、2,300°F(1,260℃)以上で焼成すると、ほぼ完全にガラス化する。.

  • 特徴 非常に硬く、白色で、光にかざすと半透明になることが多い。.

  • 吸水性: ごくわずか(0.5%未満)。.

  • 一般的な用途: 洗面台、高級フローリング、高級陶磁器、電気絶縁体。.

  • 評決: 磁器は 非多孔性. 業界基準により正式に「不浸透性」と分類されている。.

タイルの吸水率

建設・床材業界において「多孔質」は曖昧な用語ではない。これは米国国家規格協会(ANSI)やその他の国際機関によって定義された精密な測定値である。この等級は、タイルの重量に対する吸水量に基づいて決定される。.

以下の表は、これらの分類を分解したものです。このデータは、ADtechがクライアントに浴室や屋外での設置についてアドバイスする際に非常に重要です。.

表1:セラミック・タイルの吸収分類

 

分類 吸水率 説明 ベスト・アプリケーション
ノン・ビトラス 7.0%以上 高い多孔性 屋内の壁のみ(乾燥した場所)。屋外では使用しないでください。.
セミ・ヴィトラス 3.0%~7.0% 適度に多孔質 屋内での使用。スプラッシュバックや湿気の少ない部屋。.
硝子体 0.5%~3.0% 低空孔率 標準的な屋内用フローリング。耐霜性はあるが防霜性はない。.
浸透性がない 0.5%未満 非多孔質 交通量が多い、屋外のパティオ、プール、シャワー。.

注:磁器タイルは常に「不浸透性」のカテゴリーに分類されます。.

グレージングの役割表面のシールド

コーヒーが漏れることなく入れられる陶器製のマグカップをお持ちではないだろうか。これが可能なのは 艶出し.

釉薬とは、最終的な焼成前に陶器の表面に塗られる液体ガラスのコーティングのこと。窯が熱せられると、この被膜が粘土と融合する。.

  • 素焼きのセラミック: 自然の気孔が開いている。液体、バクテリア、汚れは表面に浸透する。.

  • 釉薬のかかったセラミック: 保護層が表面を密閉する。下の粘土が多孔質でも、表面は無孔質になる。.

なぜそれが重要なのか?

釉薬のかかったタイルが欠けたり割れたりすると、保護シールが破れます。下地が多孔質の土器であれば、釉薬の下に水が浸入し、タイルが浮き上がったり、後で釉薬が剥がれたりします。.

ケーススタディシカゴの屋外パティオの失敗

時期:2023年3月

所在地米国イリノイ州シカゴ

クライアント・プロフィール住宅デベロッパー

状況

ある開発業者が2022年末、屋外の高級パティオに「セラミックスレート」タイルを設置した。タイルは美しく頑丈に見えた。しかし厳しいシカゴの冬を経て、2023年3月、居住者からひび割れ、剥離、そして「飛び出す」タイルが報告された。.

調査だ:

彼らは割れたサンプルを分析した。この開発業者は、不浸透性磁器の代わりに半浸透性セラミックタイル(吸収率4%)を購入していた。.

失敗のメカニズム

  1. 雨や雪解け水がタイルの微細な孔に染み込んでいく。.

  2. 気温は氷点下まで下がった。.

  3. タイルの中の水が氷になって膨張した。.

  4. 内圧が粘土のボディ構造を砕いたのだ。.

解決策

私たちは、吸収率0.05%のANSI認定の不浸透性磁器を使用した全面的な交換を勧めました。新しい設置は、2024年の冬を不具合ゼロで乗り切った。.

セラミックが多孔質かどうかを調べる方法(DIY法)

気孔率の確認に実験室は必要ありません。ADtechでは、素焼きの表面を特定したり、シーラーの摩耗を確認したりするための、この簡単な「水滴テスト」をお勧めします。.

  1. 表面をきれいにする: 湿らせた布でセラミックを拭き、完全に乾かします。.

  2. 水を注ぐ: 表面に大さじ1杯の水を置く。.

  3. 待ってくれ: 15分間放置する。.

  4. 観察せよ:

    • 暗くなる: 水中のセラミックが黒く変色したら、液体を吸収しています。それは 多孔.

    • ビーディング: 水が完全なビーズ状に保たれ、表面の色が変化しない場合、それは 非多孔性 (または密閉されている)。.

用途多孔性と非多孔性の選択時期

間違ったタイプを選ぶと、構造上の欠陥や衛生上の問題につながる。ここでは、専門家が多孔性に基づいて実用性をどのように分類しているかを紹介する。.

多孔性と非多孔性の選択
多孔性と非多孔性の選択

1.フローリングとウェットエリア

バスルーム、キッチン、プールデッキには非多孔質素材が必要です。.

  • 要件 不浸透性(磁器)。.

  • 理由 カビの発生を防ぎ、尿や薬品による汚れに強く、湿度にも耐える。シャワーの多孔質タイルは水を吸収し、最終的に接着剤を腐らせます。.

2.ガーデニングと植物の健康

植物は多孔質の容器を好むことが多い。.

  • 要件 多孔質(テラコッタ/土器)。.

  • 理由 根には酸素が必要です。多孔質の壁は、土に空気を通し、余分な水分を吸い取って根腐れを防ぎます。多孔質でないプラスチックや釉薬のかかった鉢は水をため込みすぎるため、繊細な植物が溺れてしまうことがあります。.

3.料理と食事

ここでは衛生面が最優先される。.

  • 要件 釉薬のかかった石器または磁器。.

  • 理由 多孔質の素材を効果的に除菌することはできません。釉薬のかかっていない土器に染み込んだ肉汁や牛乳は、サルモネラ菌のようなバクテリアの温床となる。FDAの規制では、食品に接触する表面の釉薬が無孔であることを厳しく監視しています。.

表2:アプリケーションの推奨

申し込み 推奨素材 気孔率レベル
シャワーフロア 磁器モザイク 非多孔質
オーキッド・ポット 無釉テラコッタ 高い多孔性
キッチンカウンター 釉薬のかかったストーンウェア/磁器 非多孔質
寝室フロア ガラスセラミック 低空孔率
ドライブウェイ 磁器舗装 非多孔質

多孔質セラミックスのメンテナンスとシーリング

素焼きのテラコッタや天然石の外観は好きだが、汚れに対する耐性が必要な場合は、シーラーを使用する必要があります。シーラーは、気孔を化学的なバリアで満たします。.

シーラーには主に2種類ある:

  1. 浸透性(含浸性)シーラー: これらは毛穴にしみ込みます。水や皮脂をはじき、クレイの自然な風合いを保つ。.

  2. 局所シーラー: これは、光沢のある皮膜を形成する。保護力は高いが、プラスチックのように見えたり、時間が経つと剥がれたりすることがある。.

表3:多孔質セラミックの封止スケジュール

 

素材 シーラー 再申請の頻度
テラコッタ・フロア 浸透性オイル/ワックス 1~2年ごと
無釉バックスプラッシュ 含浸 3~5年ごと
屋外舗装 溶剤系アクリル 2~3年ごと

ADtechのヒント新しいシーラーを塗る前に、必ず水滴テストを行うこと。.

詳細な比較セラミック対その他の素材

セラミックの性質を十分に理解するためには、他の一般的な家庭用素材と比較する必要がある。.

セラミックと天然石の比較

天然石(大理石、御影石、トラバーチン)はほとんど常に多孔質です。大理石は硬いスポンジのようなもので、赤ワインですぐに汚れてしまいます。磁器セラミックはもともと無孔質で、天然石のように常にシーリングする必要がないため、ロー・メンテナンスに優れています。.

セラミックとコンクリートの比較

コンクリートは非常に多孔質である。頑丈な工業用シーラーがなければ、コンクリートは油、水、化学物質を急速に吸収します。高火度ストーンウェアは、標準的なコンクリートよりもかなり密度が高い。.

セラミックの気孔率に関するFAQ

1.素焼きの陶器は食品に安全ですか?

一般的には、そうではありません。素焼きの陶器は多孔質で、食べかすやバクテリア を閉じ込めてしまいます。たとえ洗ったとしても、雑菌は気孔の中で生き残ることができます。水分の多い食べ物には、必ず釉薬のかかった食器を使いましょう。.

2.多孔質のセラミックタイルを密閉すれば、シャワーに使えますか?

技術的にはイエスだが、専門家はそうしないようアドバイスしている。シーラーは時間とともに劣化する。再シーリングを忘れると、水がタイルに浸透し、防水の裏側に入り込み、カビの原因になります。磁器の方が安全です。.

3.磁器タイルはシーリングが必要ですか?

釉薬のかかった磁器はシーリングの必要はありません。釉薬のかかっていない磁器は、研磨の過程で微細な孔が開いている可能性があるため、グラウトのヘイズ汚れを防ぐために浸透性シーラーがメーカーから推奨されることがあります。.

4.なぜセラミックポットは外側が白くなるのですか?

これをエフロレッセンスと呼ぶ。鉢は多孔質なので、水は土や肥料から塩分を運びながら粘土の壁を伝わっていきます。水が外側で蒸発すると、白い塩の沈殿物が残る。.

5.セラミックはガラスより硬いのですか?

焼成中に形成される結晶構造により、ほとんどのセラミックは通常のガラスよりも硬く、耐久性に優れています。.

6.セラミックを塗装すると無孔質になりますか?

一般的なアクリル絵具やラテックス絵具は膜を作りますが、艶出しとは異なります。塗料は剥がれることがあり、通常、食品安全性や長期間の防水性はありません。窯焚き釉薬は唯一の恒久的な防水方法です。.

7.タイルが磁器かセラミックかはどうやって見分けるのですか?

「PTCA認定」ロゴのチェックボックスを確認してください。また、タイルの側面(素地)を見てください。厚み全体で色が均一であれば、おそらく通体磁器です。表面は着色されているが側面が赤や茶色であれば、おそらく釉薬陶器です。.

8.多孔質セラミックスは熱に耐えられるか?

はい、セラミックは優れた断熱材です。しかし、多孔質のセラミックが水に濡れた後、(電子レンジのように)急速に加熱されると、内部の水分が蒸気に変わり、容器にヒビが入ることがある。.

9.セラミックは生分解性ですか?

焼成セラミックは化学的に安定しており、分解することはありません。しかし、不活性であるため、プラスチックのように有害化学物質を土壌に放出することはありません。.

10.なぜ磁器は土器より高価なのか?

磁器は、より純粋で高価な粘土(カオリン)を必要とし、はるかに高い温度で焼かなければならないため、より多くの燃料を使用する。また、製造時の反りによるロス率も高く、最終製品のコストが高くなる。.

結論

陶磁器は、自然で焼成度の低い状態(土器)では多孔質だが、高温で焼成したり(磁器)、ガラス釉をかけると無孔質になる。.

次のプロジェクトを計画するときは、色や柄だけを見てはいけない。技術仕様を見てください。.

  • 選ぶ 磁器 濡れた場所、屋外、重い床用。.

  • 選ぶ 釉薬のかかった石器 食器やキッチン用。.

  • 選ぶ テラコッタ 植え込みや乾燥した装飾的な場所に。.

設置が成功するかどうかは、材料の多孔性を環境の要求に適合させるかどうかにかかっています。.

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