KERAMIČKI MATERIJALI: SVOJSTVA, VRSTE, UPOTREBE - KULTURNI VOKABULAR - 2026

Se keramički materijali sastoje od anorganskih, ili metalnih ne krute tvari koji su bili podvrgnuti toplinu. Njegova baza je obično glina, ali postoje različite vrste s različitim sastavima.

Obična glina je keramička pasta. Također je crvena glina vrsta keramičkog materijala koji među svojim komponentama ima aluminijske silikate. Ovi materijali nastaju mješavinom kristalnih i / ili staklenih faza.

Ako su izrađeni od jednog kristala, oni su jednofazni. Oni su polikristalni kada su sastavljeni od mnogih kristala.

Kristalna struktura keramičkih materijala ovisi o vrijednosti električnog naboja iona i relativnoj veličini kationa i aniona. Što je veća količina aniona koji okružuju središnji kation, dobiva se stabilnija kruta tvar.

Keramički materijali mogu biti u obliku guste krutine, vlakana, finog praha ili filma.

Podrijetlo riječi keramika nalazimo u grčkoj riječi keramikos, čije značenje je "spaljena stvar".

gonjenje

Obrada keramičkih materijala ovisi o vrsti materijala koji se dobiva. Međutim, izrada keramičkog materijala obično zahtijeva sljedeće postupke:

1- Miješanje i mljevenje sirovina

To je proces u kojem se spajaju sirovine i pokušava se homogenizirati njihova veličina i distribucija.

2- Konformacija

U ovoj fazi tijestu se daje oblik i konzistencija, što se postiže sirovinama. Na taj se način gustoća smjese povećava, poboljšavajući njezina mehanička svojstva.

3- Kalupljenje

To je proces kojim se stvara reprezentacija ili slika (u trećoj dimenziji) bilo kojeg stvarnog objekta. Za oblikovanje obično se provodi jedan od ovih postupaka:

Pritisak

Sirovina se preša u kalup. Suho se prešanje često koristi za izradu vatrostalnih proizvoda i elemenata elektroničke keramike. Ova tehnika omogućuje brzu izradu nekoliko komada.

Barbonitno oblikovanje

To je tehnika koja omogućuje da se isti oblik izrađuje stotine puta bez grešaka i deformacija.

istiskivanje

To je postupak tijekom kojeg se materijal gura ili izvlači kroz kalup. Koristi se za stvaranje predmeta s jasnim i fiksnim presjekom.

4- Sušenje

To je postupak koji se sastoji od kontrole isparavanja vode i kontrakcija koje ona proizvodi u komadu.

To je kritična faza postupka, jer o njemu ovisi da komad zadrži oblik.

5- Kuhanje

Iz ove se faze dobiva "kolač". U tom se procesu kemijski sastav gline mijenja kako bi bio krhak, ali porozan u vodi.

U ovoj fazi toplina mora polako rasti dok se ne postigne temperatura od 600 ° C. Nakon ove prve faze, ukrasi se izrađuju, kada to žele biti gotovi.

Važno je osigurati da se komadi odvoje unutar pećnice kako ne bi došlo do deformacija.

Svojstva keramičkih materijala

Iako svojstva ovih materijala uvelike ovise o njihovom sastavu, općenito dijele sljedeća svojstva:

• Kristalna struktura. Međutim, postoje i materijali koji nemaju tu strukturu ili ga imaju samo u određenim sektorima.
• Imaju gustoću od oko 2g / cm3.
• To su materijali s izolacijskim svojstvima električne energije i topline.
• Imaju nizak koeficijent ekspanzije.
• Imaju visoku talište.
• Općenito su vodootporni.
• Nisu zapaljivi niti oksidiraju.
• Tvrde su, ali istovremeno i krhke.
• Otporne su na kompresije, habanje i koroziju.
• Imaju mraz ili sposobnost da izdrže niske temperature bez pogoršanja.
• Imaju kemijsku stabilnost.
• Oni zahtijevaju određenu poroznost.

Klasifikacija: vrste keramičkih materijala

1- Crvena keramika

To je najobilnija vrsta gline. Ima crvenkastu boju koja nastaje zbog prisutnosti željezovog oksida.

Kada je kuhana, sastavljena je od aluminata i silikata. Od svih je najmanje obrađen. Ako se lomi, rezultat je crvenkasta zemlja. Propusna je za plinove, tekućine i masti.

Ova glina se obično koristi za opeke i podove. Njegova temperatura pečenja kreće se od 700 do 1000 ° C, a može se prekriti kositrenim oksidom kako bi se dobila vodonepropusna zemljana posuda. Talijanski i engleski zemljani proizvodi izrađeni su od različitih vrsta gline.

2- Bijela keramika

Čistiji je materijal, tako da nemaju mrlje. Njihova granulometrija je više kontrolirana i obično su emajlirana s vanjske strane kako bi se poboljšala njihova nepropusnost.

Koristi se u proizvodnji sanitarija i posuđa. Ova grupa uključuje:

Porculan

To je materijal koji se izrađuje od kaolina, vrlo čiste vrste gline kojoj su dodani feldspar i kvarc ili kremen.

Kuhanje ovog materijala vrši se u dvije faze: u prvoj se fazi kuha na 1000 ili 1300 ° C; a u drugoj fazi se može doseći 1800 ° C.

Porculani mogu biti mekani ili tvrdi. Kod mekih, prva faza kuhanja doseže 1000 ° C.

Zatim se uklanja iz pećnice kako bi se nanijela glazura. A onda se vraća u pećnicu za drugu fazu u kojoj se postavlja minimalna temperatura od 1250 ° C.

U slučaju tvrdih porculana, druga faza kuhanja vrši se pri višoj temperaturi: 1400 ° C ili više.

A ako se želi ukrasiti, definirani ukras se napravi i stavi u pećnicu, ali ovaj put na oko 800 ° C.

U industriji ima višestruku upotrebu za izradu predmeta za komercijalnu upotrebu (na primjer pribora za jelo) ili za objekte više specijalizirane uporabe (poput izolacije u transformatorima).

3- vatrostalni

To je materijal koji može podnijeti vrlo visoke temperature (do 3000 ° C) bez deformiranja. To su gline s velikim udjelima aluminij-oksida, berilija, torija i cirkonija.

Kuhaju se između 1300 i 1600 ° C i moraju se postupno hladiti kako bi se izbjegli kvari, pukotine ili unutarnji naprezanja.

Europski standard DIN 51060 / ISO / R 836 utvrđuje da je materijal vatrostalni ako omekša s minimalnom temperaturom od 1500 ° C.

Cigle su primjer ove vrste materijala, koji se koristi za izgradnju peći.

4- čaše

Čaše su tekuće tvari na bazi silicija koje se pri hlađenju stvrdnjavaju u različitim oblicima.

Različitim fluenskim tvarima dodaje se silicijskoj bazi, prema vrsti stakla koje se proizvodi. Te tvari snižavaju talište.

5- cementa

To je materijal sastavljen od vapnenca i mljevenog kalcija, koji postaje krut kad se pomiješa s tekućinom (poželjno vodom) i ostavi se da se taloži. Dok je mokra, može se oblikovati do željenog oblika.

6- Brusilice

Oni su minerali s izrazito tvrdim česticama, a među njihovim su komponentama aluminij oksid i dijamantska pasta.

Posebni keramički materijali

Keramički materijali otporni su i čvrsti, ali su i krhki, zbog čega su razvijeni hibridni ili kompozitni materijali sa matricom od fiberglasa ili plastike.

Za razvoj ovih hibrida mogu se upotrijebiti keramički materijali. Riječ je o materijalima koji se sastoje od silicijevog dioksida, aluminij-oksida i nekih metala poput kobalta, kroma i željeza.

Za razradu ovih hibrida koriste se dvije tehnike:

Sintetizirani

To je tehnika kojom se metalni puderi zbijaju.

Pomfrit

Ovom se tehnikom legura stisne metalnim prahom zajedno s keramičkim materijalom u električnoj peći.

Takozvana kompozitna matrična keramika (CMC) spada u ovu kategoriju. Oni mogu biti navedeni:

- Karbidi

Na primjer volfram, titan, silicij, krom, bor ili silicij-karbid ojačan ugljikom.

- Nitridi

Kao što je silicij, titan, keramički oksnitrid ili sialon.

-

To su keramički materijali s električnim ili magnetskim svojstvima.

4 glavne uporabe keramičkih materijala

1- U zrakoplovnoj industriji

U ovom polju potrebne su lagane komponente otporne na visoke temperature i mehaničke zahtjeve.

2- U biomedicini

U ovom su području korisni za izradu kostiju, zuba, implantata itd.

3- U elektronici

Ako se ovi materijali koriste, među ostalim, za proizvodnju laserskih pojačala, optičkih vlakana, kondenzatora, leća, izolatora.

4- U energetskoj industriji

To je mjesto gdje, na primjer, keramički materijali mogu rezultirati komponentama nuklearnih goriva.

7 najistaknutijih keramičkih materijala

1- glinica (Al2O3)

Koristi se da sadrži rastopljeni metal.

2- Aluminijev nitrid (AIN)

Koristi se kao materijal za integrirane sklopove i kao zamjena za AI203.

3- bor-karbid (B4C)

Koristi se za izradu nuklearnog oklopa.

4- Silicijev karbid (SiC)

Koristi se za oblaganje metala, zbog njegove otpornosti na oksidaciju.

5- Silicijev nitrid (Si3N4)

Koriste se u proizvodnji dijelova za automobilske motore i plinske turbine.

6- Titan Boride (TiB2)

Također sudjeluje u izradi oklopa.

7- Urania (UO2)

Služi kao gorivo za nuklearne reaktore.

Reference

1. Alarcón, Javier (s / ž). Kemija keramičkih materijala. Oporavak od: uv.es
2. Q., Felipe (2010). Keramička svojstva. Oporavilo sa: constructorcivil.org
3. Lázaro, Jack (2014). Struktura i svojstva keramike. Oporavak od: prezi.com
4. Mussi, Susan (s / ž). Kuhanje. Oporavilo od:ramicdictionary.com
5. ARQHYS Magazine (2012). Keramička svojstva. Oporavilo od: arqhys.com
6. Nacionalno tehnološko sveučilište (2010). Klasifikacija keramičkih materijala. Oporavilo od: Cienciamateriales.argentina-foro.com
7. Nacionalno tehnološko sveučilište (s / ž). Keramički materijali. Oporavak od: frm.utn.edu.ar
8. Wikipedija (s / ž). Keramički materijal. Oporavilo sa: es.wikipedia.org