Kleine Materialkunde

Der Rohstoff Kaolin wird auch als Porzellanerde bezeichnet und ist ein Kaliumsilikat, in dem das Mineral Kaolinit enthalten ist. Der Ausdruck stammt aus dem chinesischen Wort "Gao ling" und heißt übersetzt "Hoher Grat". Als Träger der Bildsamkeit (Plastizität) ermöglicht das Kaolin die Formgebung, das heißt das Drehen, Gießen und Pressen der Porzellanteile. In reiner Form ist Kaolin schneeweiß, bei Gemengen mit Quarz und Feldspat jedoch graugelblich. Kaolin entsteht bei der Verwitterung von Feldspat, dem Hauptmineral des Tiefengesteins Granit und findet sich an vielen Orten der Erde, selten aber in der notwendigen Reinheit. Beim Porzellan trägt Kaolin für die außerordentliche Härte und Belastbarkeit des Materials bei, verleiht ihm seine weiße Farbe und sorgt für geringe Wasseraufnahmefähigkeit.
Hartporzellan besteht aus rund 50 Teilen Kaolin, 25 Teilen Quarz und 25 Teilen Feldspat. Bone China hat einen erheblich geringeren Anteil von Kaolin, dafür enthält es 50 bis 60% Calciumphosphat, die sogenannte Knochenasche. Sämtliche Rohstoffe müssen zur Porzellanherstellung sehr rein, vor allem aber eisenfrei sein.

Die stark glänzende Oberfläche, der helle Klang und die reinweiße Farbe.
Die Farbe kann heute durch Einbindung von Farbkörpern in fast alle Farbtöne abgewandelt werden.
Die Bruchfläche des Porzellanscherbens ist glatt, dicht und saugt kein Wasser an.

Der Fachmann drückt dies mit den Worten aus:
"Der Scherben ist gesintert".

Weitere Kennzeichen sind:
Transparenz: Licht schimmert durch Porzellan hindurch, wenn es nicht durch einen zu dicken Scherben verhindert wird. Eigentlich müsste es korrekterweise als Transluzenz (Durchscheinbarkeit) bezeichnet werden. Allerdings hat sich im keramischen Bereich der Begriff Transparenz durchgesetzt.
Festigkeit: Ein Quadratzentimeter Porzellan widersteht einer Druckbelastung von fünf Tonnen. Diese Eigenschaft ist für Haushaltsporzellan von geringer Bedeutung. Wichtig ist diese jedoch für Hotel- und technisches Porzellan, insbesondere im Bereich der Elektrotechnik. Porzellan ist aber auch in der Lage, hohe Zugbelastung auszuhalten. Freileitungsleitungsisolatoren sind ein gutes Beispiel dafür.
elektrische Eigenschaft: Porzellan wirkt isolierend und wird deshalb in Niederspannungs- wie Hochspannungsanlagen verwendet. Durch seine Unempfindlichket gegen Hitzeeinwirkungen verbunden mit seiner hohen Isolierfähigkeit eignet es sich auch für elektrische Widerstände. Die elektrische Durchschlagsfestigkeit beläuft sich auf 40 000 Volt bei 2,5 cm Dicke.
Härte: Porzellan hat innerhalb der spezifischen Härteskala (Mohs) die Härte 8. Das bedeutet: Porzellan kann alle anderen Materialien mit einer Härte weniger als 8 ritzen. Porzellan ist also physikalisch gesehen bei aller Zartheit härter als normaler Stahl.

Porzellan und Steingut gehören beide zur großen Familie der Feinkeramik und erscheinen bei flüchtiger Betrachtung fast gleich.
Eine Unterscheidung zwischen Porzellan und Steingut ergibt sich aus den unterschiedlichen Brenntemperaturen: diese liegt beim ersten Brand bei Porzellan zwischen 900° und 950°C, bei Steingut hingegen zwischen 1100° und 1300°C.
Der zweite Brand erfolgt bei Porzellan (Glattbrand mit vollständiger Sinterung) bei 1350° bis 1450°C, bei Steingut (Glasurbrand) liegt er zwischen 900° und 1200°C.
Steingut unterscheidet sich auch vom Porzellan durch die Art der aufgebrachten Glasur. Im Gegensatz zu Porzellan findet beim Brennprozess keine Verbindung der Glasur mit dem Scherben statt. Bei Steingut kann die Glasur durch einen Stoß absplittern. Der so frei gewordene Scherben ist nun aufgrund seiner Porosität saugfähig/flüssigkeitsaufnehmend.