КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ: СВОЙСТВА, ВИДЫ, ПРИМЕНЕНИЕ - КУЛЬТУРНЫЙ СЛОВАРЬ - 2025

В керамические материалы состоят из неорганических, металлических или не являющихся твердыми веществами , которые претерпели тепло. Его основа обычно глина, но есть разные виды с разным составом.

Обычная глина - это керамическая паста. Красная глина также представляет собой керамический материал, в состав которого входят силикаты алюминия. Эти материалы образованы смесью кристаллических и / или стеклообразных фаз.

Если они сделаны из монокристалла, они однофазные. Они поликристаллические, если состоят из множества кристаллов.

Кристаллическая структура керамических материалов зависит от величины электрического заряда ионов и относительного размера катионов и анионов. Чем больше количество анионов, окружающих центральный катион, тем более стабильным будет полученное твердое вещество.

Керамические материалы могут быть в виде плотного твердого вещества, волокна, мелкого порошка или пленки.

Слово керамика происходит от греческого слова keramikos, которое означает «обожженный предмет».

судебное преследование

Обработка керамических материалов зависит от типа получаемого материала. Однако для производства керамического материала обычно требуются следующие процессы:

1- Смешивание и измельчение сырья

Это процесс, в котором сырье объединяется, и делается попытка гомогенизировать их размер и распределение.

2- Конформация

На этом этапе тесту придается форма и консистенция, которые достигаются с использованием сырья. Таким образом увеличивается плотность смеси, улучшаются ее механические свойства.

3- Литье

Это процесс, посредством которого создается представление или изображение (в третьем измерении) любого реального объекта. Для формования обычно выполняется один из следующих процессов:

прессование

Сырье вдавливается в матрицу. Сухое прессование часто используется для изготовления огнеупорных изделий и электронных керамических компонентов. Эта технология позволяет быстро изготавливать несколько штук.

Литье из барбонита

Это метод, который позволяет создавать одну и ту же форму сотни раз без ошибок и деформаций.

экструзия

Это процесс, во время которого материал проталкивается или извлекается через матрицу. Используется для создания объектов с четким и фиксированным поперечным сечением.

4- Сушка

Это процесс, который заключается в контроле испарения воды и сокращений, которые она вызывает в изделии.

Это критический этап процесса, потому что от него зависит сохранение формы изделия.

5- Кулинария

На этом этапе получается «пирог». В этом процессе химический состав глины изменяется, чтобы сделать ее хрупкой, но пористой.

На этом этапе тепло должно медленно повышаться, пока не будет достигнута температура 600 ° C. После этого первого этапа украшения изготавливаются, когда они хотят быть готовы.

Важно следить за тем, чтобы части внутри духовки были разделены, чтобы избежать деформации.

Свойства керамических материалов

Хотя свойства этих материалов во многом зависят от их состава, в целом они обладают следующими свойствами:

• Кристальная структура. Однако есть материалы, которые не имеют такой структуры или имеют ее только в определенных секторах.
• Они имеют плотность примерно 2 г / см3.
• Это материалы с изоляционными свойствами от электричества и тепла.
• У них низкий коэффициент расширения.
• У них высокая температура плавления.
• Обычно они водонепроницаемы.
• Они не горючие и не окисляются.
• Они жесткие, но при этом хрупкие и легкие.
• Они устойчивы к сжатию, износу и коррозии.
• У них есть мороз, или способность выдерживать низкие температуры без ухудшения.
• Они обладают химической стабильностью.
• Им нужна некоторая пористость.

Классификация: виды керамических материалов.

1- Красная керамика

Это самый распространенный вид глины. Он имеет красноватый цвет из-за присутствия оксида железа.

При приготовлении он состоит из алюмината и силиката. Он наименее обработан из всех. Если он сломается, в результате получится красноватая земля. Он проницаем для газов, жидкостей и жиров.

Эта глина обычно используется для изготовления кирпича и полов. Его температура обжига составляет от 700 до 1000 ° C, и его можно покрыть оксидом олова, чтобы получить водонепроницаемую глиняную посуду. Итальянская и английская фаянс изготовлены из разных видов глины.

2- Белая керамика

Это более чистый материал, поэтому на нем нет пятен. Их гранулометрия более контролируема, и они обычно покрываются эмалью снаружи для повышения их непроницаемости.

Применяется при изготовлении сантехники и посуды. В эту группу входят:

Фарфор

Это материал, который сделан из каолина, очень чистой глины, к которой добавлены полевой шпат, кварц или кремень.

Варка этого материала осуществляется в два этапа: на первом этапе его готовят при температуре 1000 или 1300 ° C; а на втором этапе - 1800 ° C.

Фарфор может быть мягким или твердым. В случае с мягкими первая фаза приготовления достигает 1000 ° C.

Затем его вынимают из духовки, чтобы нанести глазурь. Затем он возвращается в духовку для второй фазы, в которой применяется минимальная температура 1250 ° C.

В случае твердого фарфора вторая фаза приготовления выполняется при более высокой температуре: 1400 ° C или выше.

И если он должен быть декорирован, определенное украшение делается и помещается в духовку, но на этот раз примерно при 800 ° C.

Он имеет множество применений в промышленности для изготовления предметов для коммерческого использования (например, посуда) или предметов для более специализированного использования (например, для изоляции трансформаторов).

3- Огнеупорный

Это материал, который может выдерживать очень высокие температуры (до 3000 ° C) без деформации. Это глины, в которых большое количество оксида алюминия, бериллия, тория и циркония.

Их готовят при температуре от 1300 до 1600 ° C, и их необходимо постепенно охлаждать, чтобы избежать поломки, трещин или внутренних напряжений.

Европейский стандарт DIN 51060 / ISO / R 836 устанавливает, что материал является огнеупорным, если он размягчается при минимальной температуре 1500 ° C.

Кирпичи являются примером этого типа материала, используемого для строительства духовок.

4- Очки

Стекла - это жидкие вещества на основе кремния, которые при остывании затвердевают в различных формах.

В кремниевую основу добавляют различные флюсирующие вещества в зависимости от типа производимого стекла. Эти вещества понижают температуру плавления.

5- Цементы

Это материал, состоящий из известняка и измельченного кальция, который становится твердым при смешивании с жидкостью (предпочтительно водой), и ему дают осесть. Пока он влажный, ему можно придать желаемую форму.

6- Абразивы

Это минералы с чрезвычайно твердыми частицами, в состав которых входит оксид алюминия и алмазная паста.

Специальные керамические материалы

Керамические материалы прочные и твердые, но при этом хрупкие, поэтому были разработаны гибридные или композитные материалы с матрицей из стекловолокна или пластика.

Для создания этих гибридов можно использовать керамические материалы. Это материалы, состоящие из диоксида кремния, оксида алюминия и некоторых металлов, таких как кобальт, хром и железо.

При разработке этих гибридов используются два метода:

Синтезированные

Это метод прессования металлических порошков.

Мальков

С помощью этого метода сплав получают путем сжатия металлического порошка с керамическим материалом в электрической печи.

К этой категории относится так называемая композитная матричная керамика (КМК). Их можно перечислить:

- карбиды

Такие как вольфрам, титан, кремний, хром, бор или карбид кремния, армированный углеродом.

- нитриды

Такие как кремний, титан, керамический оксинитрид или сиалон.

-

Это керамические материалы с электрическими или магнитными свойствами.

4 основных применения керамических материалов

1- В аэрокосмической промышленности

В этой области требуются легкие компоненты, устойчивые к высоким температурам и механическим нагрузкам.

2- В биомедицине

В этой области они полезны для изготовления костей, зубов, имплантатов и т. Д.

3- В электронике

Где эти материалы используются для производства лазерных усилителей, волоконной оптики, конденсаторов, линз, изоляторов и прочего.

4- В энергетике

Именно здесь керамические материалы могут, например, стать компонентами ядерного топлива.

7 самых выдающихся керамических материалов

1- Глинозем (Al2O3)

Он используется для содержания расплавленного металла.

2- Нитрид алюминия (AIN)

Он используется как материал для интегральных схем и как заменитель AI203.

3- Карбид бора (B4C)

Из него делают ядерную броню.

4- Карбид кремния (SiC)

Он используется для покрытия металлов из-за его устойчивости к окислению.

5- Нитрид кремния (Si3N4)

Они используются при производстве компонентов автомобильных двигателей и газовых турбин.

6- Борид титана (TiB2)

Также он участвует в изготовлении щитов.

7- Урания (UO2)

Он служит топливом для ядерных реакторов.

Ссылки

1. Аларкон, Хавьер (з / ж). Химия керамических материалов. Получено с: uv.es
2. Q., Фелипе (2010). Керамические свойства. Получено с: constructorcivil.org
3. Ласаро, Джек (2014). Структура и свойства керамики. Получено с: prezi.com
4. Мусси, Сьюзен (з / ж). Готовка. Получено с: ceramicdictionary.com
5. Журнал ARQHYS (2012). Керамические свойства. Получено с: arqhys.com
6. Национальный технологический университет (2010). Классификация керамических материалов. Получено с: Cienciamateriales.argentina-foro.com
7. Национальный технологический университет (н / ф). Керамические материалы. Получено с: frm.utn.edu.ar
8. Википедия (з / ж). Керамический материал. Получено с: es.wikipedia.org