KERAMISKE MATERIALER: EGENSKAPER, TYPER, BRUK - KULTURORDFORRÅD

De keramiske materialene er sammensatt av uorganiske, metalliske eller ikke faste stoffer som har gjennomgått varme. Basen er vanligvis leire, men det er forskjellige typer med forskjellige sammensetninger.

Vanlig leire er en keramisk pasta. Også rød leire er en type keramisk materiale som har aluminiumsilikater blant komponentene. Disse materialene er dannet av en blanding av krystallinske og / eller glassholdige faser.

Hvis de er laget med en enkelt krystall, er de enfase. De er polykrystallinske når de består av mange krystaller.

Den krystallinske strukturen til keramiske materialer avhenger av verdien av den elektriske ladningen til ionene og den relative størrelsen på kationene og anionene. Jo større mengde anioner som omgir den sentrale kation, jo mer stabil blir det resulterende faste stoffet.

Keramiske materialer kan være i form av et tett fast stoff, fiber, fint pulver eller film.

Opprinnelsen til ordet keramikk finnes i det greske ordet keramikos, hvis betydning er "brent ting."

Tiltale

Behandlingen av keramiske materialer avhenger av typen materiale som skal oppnås. Å produsere et keramisk materiale krever imidlertid vanligvis følgende prosesser:

1- Blanding og sliping av råvarer

Det er prosessen der råvarer blir satt sammen og det blir gjort forsøk på å homogenisere størrelsen og fordelingen.

2- Konformasjon

I denne fasen får deigen form og konsistens, noe som oppnås med råvarene. På denne måten øker blandingens tetthet, noe som forbedrer dens mekaniske egenskaper.

3 - Støping

Det er prosessen der en representasjon eller bilde (i tredje dimensjon) av ethvert reelt objekt skapes. For å forme blir en av disse prosessene ofte utført:

Pressing

Råmaterialet presses inn i en form. Tørrpressing brukes ofte til å lage ildfaste produkter og elektroniske keramiske komponenter. Denne teknikken gjør det mulig å produsere flere brikker raskt.

Støping av barbonitt

Det er en teknikk som gjør at den samme formen kan produseres hundrevis av ganger uten feil eller deformasjoner.

Extrusion

Det er en prosess der materialet skyves eller trekkes ut gjennom en dyse. Brukes til å generere objekter med et klart og fast tverrsnitt.

4 - Tørking

Det er en prosess som består av å kontrollere fordampingen av vannet og sammentrekningene det produserer i stykket.

Det er en kritisk fase av prosessen fordi det avhenger av at stykket opprettholder sin form.

5 - Matlaging

Fra denne fasen oppnås "kaken". I denne prosessen endres den kjemiske sammensetningen av leiren for å gjøre den sprø, men vannporøs.

I denne fasen må varmen stige sakte til en temperatur på 600 ºC er nådd. Etter denne første fasen er dekorasjonene laget, når de vil bli gjort.

Det er viktig å sørge for at brikkene skilles inne i ovnen for å unngå deformasjon.

Egenskaper ved keramiske materialer

Selv om egenskapene til disse materialene i stor grad avhenger av deres sammensetning, deler de generelt følgende egenskaper:

Krystallstruktur. Imidlertid finnes det også materialer som ikke har denne strukturen eller bare har det i visse sektorer.
De har en tetthet på omtrent 2g / cm3.
Dette er materialer med isolerende egenskaper til elektrisitet og varme.
De har en lav utvidelseskoeffisient.
De har et høyt smeltepunkt.
De er vanligvis vanntette.
De er verken brennbare eller oksiderbare.
De er harde, men skjøre og lette samtidig.
De er motstandsdyktige mot kompresjon, slitasje og korrosjon.
De har frost, eller evnen til å tåle lave temperaturer uten å bli dårligere.
De har kjemisk stabilitet.
De krever litt porøsitet.

Klassifisering: typer keramiske materialer

1- Rød keramikk

Det er den mest tallrike typen leire. Den har en rødlig farge som skyldes tilstedeværelsen av jernoksid.

Når den tilberedes består den av aluminat og silikat. Det er den minst bearbeidede av alle. Hvis det brudd, er resultatet en rødlig jord. Det er gjennomtrengelig for gasser, væsker og fett.

Denne leiren brukes ofte til murstein og gulv. Brennetemperaturen varierer fra 700 til 1000 ° C, og den kan tildekkes med tinnoksyd for å oppnå et vanntett lertøy. Italiensk og engelsk lertøy er laget med forskjellige typer leire.

2- Hvit keramikk

Det er et renere materiale, så de har ikke flekker. Deres granulometri er mer kontrollert, og de er vanligvis emaljerte på utsiden for å forbedre deres impermeabilitet.

Det brukes til fremstilling av sanitærutstyr og servise. Denne gruppen inkluderer:

Porselen

Det er et materiale som er laget av kaolin, en veldig ren type leire som feltspat og kvarts eller flint legges til.

Kokingen av dette materialet utføres i to faser: i den første fasen tilberedes det ved 1000 eller 1300 ° C; og i den andre fasen kan 1800 ° C nås.

Porselen kan være myk eller hard. Når det gjelder myke, når den første kokefasen 1000 ° C.

Den blir deretter fjernet fra ovnen for å påføre glasur. Og så går den tilbake til ovnen for den andre fasen der det påføres en minimumstemperatur på 1250 ° C.

For harde porselen utføres den andre kokefasen ved en høyere temperatur: 1400 ° C eller mer.

Og hvis den skal pyntes, lages den definerte dekorasjonen og settes i ovnen, men denne gangen på omtrent 800 ° C.

Den har flere bruksområder i bransjen for å lage objekter til kommersiell bruk (for eksempel servise), eller for gjenstander for mer spesialisert bruk (for eksempel isolasjon i transformatorer).

3 - Ildfast

Det er et materiale som tåler veldig høye temperaturer (opptil 3000 ° C) uten å deformere. Det er leire som har store proporsjoner aluminiumoksyd, beryllium, thorium og zirkonium.

De tilberedes mellom 1300 og 1600 ° C, og må gradvis avkjøles for å unngå svikt, sprekker eller indre belastninger.

Den europeiske standarden DIN 51060 / ISO / R 836 slår fast at et materiale er ildfast hvis det mykner med en minimumstemperatur på 1500 ° C.

Murstein er et eksempel på denne typen materiale som brukes til konstruksjon av ovner.

4 - briller

Briller er silisiumbaserte flytende stoffer som stivner i forskjellige former når de avkjøles.

Ulike fluksdannende stoffer tilsettes silisiumbasen, avhengig av typen glass som skal produseres. Disse stoffene senker smeltepunktet.

5- Sement

Det er et materiale sammensatt av kalkstein og malt kalsium, som blir stivt når det er blandet med væske (helst vann), og får lov til å sette seg. Mens den er våt, kan den støpes til ønsket form.

6- Slipemidler

De er mineraler med ekstremt harde partikler, og som har aluminiumoksyd og diamantpasta, blant komponentene.

Spesielle keramiske materialer

Keramiske materialer er motstandsdyktige og harde, men er også skjøre, og det er derfor hybrid- eller komposittmaterialer er utviklet med glassfiber- eller plastpolymermatrise.

Keramiske materialer kan brukes til å utvikle disse hybridene. Dette er materialer sammensatt av silisiumdioksyd, aluminiumoksyd og noen metaller som kobolt, krom og jern.

To teknikker brukes i utdypingen av disse hybridene:

Det syntetiserte

Det er teknikken de metalliske pulverene komprimeres i.

Yngelen

Med denne teknikken oppnås legeringen ved å komprimere det metalliske pulveret sammen med det keramiske materialet i en elektrisk ovn.

Den såkalte komposittmatrikskeramikken (CMC) faller i denne kategorien. Disse kan være oppført:

- Karbider

Slik som wolfram, titan, silisium, krom, bor eller karbonforsterket silisiumkarbid.

- Nitrides

Så som silisium, titan, keramisk oksynitrid eller sialon.

-

De er keramiske materialer med elektriske eller magnetiske egenskaper.

De fire viktigste bruken av keramiske materialer

1- I luftfartsindustrien

I dette feltet kreves det lette komponenter med motstand mot høye temperaturer og mekaniske krav.

2- I biomedisin

I dette området er de nyttige for å lage bein, tenner, implantater, etc.

3- I elektronikk

Hvor disse materialene brukes til å produsere laserforsterkere, fiberoptikk, kondensatorer, linser, isolatorer, blant andre.

4- I energibransjen

Det er her keramiske materialer kan resultere i komponenter av kjernebrensel, for eksempel.

De 7 mest fremragende keramiske materialene

1- Alumina (Al2O3)

Det brukes til å inneholde smeltet metall.

2- Aluminiumnitrid (AIN)

Det brukes som materiale for integrerte kretsløp og som erstatning for AI203.

3- Borkarbid (B4C)

Den brukes til å lage atomvåpen.

4- Silisiumkarbid (SiC)

Det brukes til å belegge metaller på grunn av sin motstand mot oksidasjon.

5 - Silisiumnitrid (Si3N4)

De brukes til fremstilling av komponenter til bilmotorer og gassturbiner.

6- titanborid (TiB2)

Den deltar også i produksjonen av skjold.

7- Urania (UO2)

Det fungerer som drivstoff for atomreaktorer.

referanser

Alarcón, Javier (s / f). Kjemi i keramiske materialer. Gjenopprettet fra: uv.es
Q., Felipe (2010). Keramiske egenskaper. Gjenopprettet fra: constructorcivil.org
Lázaro, Jack (2014). Struktur og egenskaper til keramikk. Gjenopprettet fra: prezi.com
Mussi, Susan (s / f). Matlaging. Gjenopprettet fra: ceramicdiction.com
ARQHYS Magazine (2012). Keramiske egenskaper. Gjenopprettet fra: arqhys.com
Nasjonalt teknologisk universitet (2010). Klassifisering av keramiske materialer. Gjenopprettet fra: Cienciamateriales.argentina-foro.com
Nasjonalt teknologisk universitet (s / f). Keramiske materialer. Gjenopprettet fra: frm.utn.edu.ar
Wikipedia (s / f). Keramisk materiale. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org

KERAMISKE MATERIALER: EGENSKAPER, TYPER, BRUK - KULTURORDFORRÅD - 2026