КЕРАМИЧКИ МАТЕРИЈАЛИ: СВОЈСТВА, ВРСТЕ, УПОТРЕБЕ - КУЛТУРНИ РЕЧНИК - 2025

У керамички материјали се састоје од неорганских, металних или не чврстих супстанци које су претрпели топлоту. Његова база је обично глина, али постоје различите врсте са различитим саставима.

Обична глина је керамичка паста. Такође је црвена глина врста керамичког материјала који међу својим компонентама има алуминијске силикате. Ови материјали се формирају мешавином кристалних и / или стаклених фаза.

Ако су направљени од једног кристала, они су једнофазни. Они су поликристални када се састоје од многих кристала.

Кристална структура керамичких материјала зависи од вредности електричног набоја јона и релативне величине катиона и аниона. Што је већа количина аниона који окружују централни катион, стабилнија ће бити чврста супстанца.

Керамички материјали могу бити у облику густе чврсте твари, влакана, финог праха или филма.

Порекло речи керамика налази се у грчкој речи керамикос, чије значење је "спаљена ствар".

Гоњење

Обрада керамичких материјала зависи од врсте материјала који се добија. Међутим, израда керамичког материјала обично захтева следеће процесе:

1- Мешање и млевење сировина

То је процес у којем се спајају сировине и покушава се хомогенизирати њихова величина и дистрибуција.

2- Конформација

У овој фази тесто добија облик и конзистенцију, што се постиже сировинама. На овај начин се повећава густина смеше, побољшавајући њена механичка својства.

3- Калуповање

То је процес којим се ствара репрезентација или слика (у трећој димензији) било којег стварног објекта. Да би се формирао калуп, обично се изводи један од ових процеса:

Притискање

Сировина се пресова у матрицу. Суво прешање се често користи за израду ватросталних производа и елемената електронске керамике. Ова техника омогућава брзу израду неколико комада.

Барбонитно обликовање

То је техника која омогућава да се исти облик произведе стотинама пута без грешака и деформација.

Екструзија

То је поступак током кога се материјал гура или вади кроз матрицу. Користи се за генерисање објеката са јасним и фиксним пресеком.

4- Сушење

То је процес који се састоји од контроле испаравања воде и контракција које она производи у комаду.

То је критична фаза процеса, јер од њега зависи да ли комад одржава свој облик.

5- Кување

Из ове фазе се добија "колач". Током овог процеса, хемијски састав глине се мења да би био крхак, али порозен.

У овој фази топлота мора споро да расте док се не достигне температура од 600 ° Ц. Након ове прве фазе, украси се израђују када желе да буду урађени.

Важно је осигурати да се комади одвоје у унутрашњости пећнице како би се избјегла деформација.

Својства керамичких материјала

Иако својства ових материјала у великој мери зависе од њиховог састава, они генерално деле следећа својства:

• Кристална структура. Међутим, постоје и материјали који немају ту структуру или је имају само у одређеним секторима.
• Има густину од приближно 2г / цм3.
• То су материјали са изолационим својствима електричне и топлотне енергије.
• Имају низак коефицијент експанзије.
• Имају високу тачку топљења.
• Обично су водоотпорни.
• Нису запаљиви нити оксидирају.
• Тврде су, али истовремено и крхке и лагане.
• Отпорне су на компресије, хабање и корозију.
• Имају мраз или способност да издрже ниске температуре без погоршања.
• Имају хемијску стабилност.
• Захтевају одређену порозност.

Класификација: врсте керамичких материјала

1- Црвена керамика

То је најбогатија врста глине. Има црвенкасту боју која настаје због присуства гвожђе-оксида.

Када се кува, састоји се од алумината и силиката. То је најмање обрађени од свих. Ако се ломи, резултат је црвенкаста земља. Пропусна је за гасове, течности и масти.

Ова глина се обично користи за цигле и подове. Његова температура печења креће се од 700 до 1000 ° Ц, а може се прекрити коситреним оксидом како би се добила водонепропусна земљана керамика. Италијанска и енглеска земљана земљани производи израђени су од различитих врста глине.

2- Бела керамика

Чистији је материјал, тако да немају мрље. Њихова гранулометрија је више контролисана и обично су застакљена споља како би се повећала њихова непропусност.

Користи се у производњи санитарија и посуђа. Ова група укључује:

Порцелан

То је материјал који се прави од каолина, веома чисте врсте глине којој су додани пољски шпар и кварц или кремен.

Кување овог материјала се врши у две фазе: у првој фази се кува на 1000 или 1300 ° Ц; а у другој фази се може достићи 1800 ° Ц.

Порцелани могу бити мекани или чврсти. Код меких, прва фаза кувања достиже 1000 ° Ц.

Потом се извади из рерне и нанесе се глазура. А онда се враћа у рерну за другу фазу у којој се поставља минимална температура од 1250 ° Ц.

У случају тврдих порцелана, друга фаза кухања се врши на вишој температури: 1400 ° Ц или више.

А ако треба да буде украшен, дефинисан украс се прави и ставља у рерну, али овај пут на око 800 ° Ц.

Има вишеструку употребу у индустрији за прављење предмета за комерцијалну употребу (на пример, прибор за јело) или за објекте намењене за употребу (као што је изолација у трансформаторима).

3- ватростални

То је материјал који може издржати веома високе температуре (до 3000 ° Ц) без деформације. То су глине са великим процентима алуминијум-оксида, берилијума, торијума и цирконијума.

Кувају се између 1300 и 1600 ° Ц и морају се прогресивно хладити да не би дошло до квара, пукотина или унутрашњих напрезања.

Европски стандард ДИН 51060 / ИСО / Р 836 утврђује да је материјал ватростални ако омекша са минималном температуром од 1500 ° Ц.

Цигле су пример ове врсте материјала који се користи за израду пећница.

4- наочаре

Чаше су течне материје на бази силицијума које се очвршћују у различитим облицима када се охладе.

Различитим флукс-супстанцама се додају у силицијум основу, према врсти стакла које се производи. Те материје снижавају тачку топљења.

5- Цемент

То је материјал састављен од кречњака и млевеног калцијума, који постаје крут када се помеша са течношћу (најбоље водом) и остави да се слегне. Док је мокра, може да се обликује у жељени облик.

6- Абразиви

То су минерали са екстремно чврстим честицама и међу својим компонентама су алуминијум оксид и дијамантска паста.

Специјални керамички материјали

Керамички материјали су отпорни и чврсти, али су такође и крхки, због чега су хибридни или композитни материјали развијени са матрицом од фибергласа или пластике.

За развој ових хибрида могу се користити керамички материјали. То су материјали састављени од силицијум-диоксида, алуминијум-оксида и неких метала попут кобалта, хрома и гвожђа.

У разради ових хибрида користе се две технике:

Синтетизовани

То је техника којом се метални пудери збијају.

Помфрит

Овом техником легура се постиже пресовањем металног праха заједно са керамичким материјалом у електричној пећи.

Такозвана композитна матрична керамика (ЦМЦ) спада у ову категорију. Они могу бити наведени:

- Карбиди

Као што је волфрам, титанијум, силицијум, хром, бор или оксидан силицијум-карбид.

- Нитриди

Као што је силицијум, титанијум, керамички окснитрид или сиалон.

-

То су керамички материјали са електричним или магнетним својствима.

4 главне употребе керамичких материјала

1- У ваздухопловној индустрији

У овом пољу потребне су лагане компоненте отпорне на високе температуре и механичке захтеве.

2- У биомедицини

У овој области су корисни за израду костију, зуба, имплантата итд.

3- У електроници

Тамо где се ови материјали користе за производњу ласерских појачала, оптичких влакана, кондензатора, сочива, изолатора, између осталог.

4- У енергетској индустрији

Овде, на пример, керамички материјали могу резултирати компонентама нуклеарних горива.

7 најистакнутијих керамичких материјала

1- глиница (Ал2О3)

Користи се да садржи растопљени метал.

2- Алуминијум нитрид (АИН)

Користи се као материјал за интегрисана кола и као замена за АИ203.

3- бор-карбид (Б4Ц)

Користи се за израду нуклеарног оклопа.

4- Силицијум карбид (СиЦ)

Користи се за премазивање метала, због његове отпорности на оксидацију.

5- Силицијум нитрид (Си3Н4)

Користе се у производњи компоненти за аутомобилске моторе и гасне турбине.

6- титан Бориде (ТиБ2)

Такође учествује у изради оклопа.

7- Ураниа (УО2)

Служи као гориво за нуклеарне реакторе.

Референце

1. Аларцон, Јавиер (с / ж). Хемија керамичких материјала. Опоравак од: ув.ес
2. К. Фелипе (2010). Керамичка својства. Опоравак од: цонструцторцивил.орг
3. Лазаро, Јацк (2014). Структура и својства керамике. Опоравак од: прези.цом
4. Мусси, Сусан (с / ж). Кување. Опоравак од :рамицдицтионари.цом
5. АРКХИС Магазине (2012). Керамичка својства. Опоравак од: аркхис.цом
6. Национални технолошки универзитет (2010). Класификација керамичких материјала. Опоравак од: Циенциаматериалес.аргентина-форо.цом
7. Национални технолошки универзитет (с / ж). Керамички материјали. Опоравак од: фрм.утн.еду.ар
8. Википедиа (с / ф). Керамички материјал. Опоравак од: ес.википедиа.орг