KERAMIKAS MATERIĀLI: ĪPAŠĪBAS, VEIDI, PIELIETOJUMS - KULTŪRAS VĀRDNĪCA - 2025

The keramikas materiāli sastāv no neorganisko, metāla vai no cietām vielām, kas ir termiski. Tās pamatne parasti ir māls, taču ir arī dažādi veidi ar atšķirīgu sastāvu.

Parasts māls ir keramikas pasta. Arī sarkanais māls ir keramikas materiāla veids, kura sastāvdaļās ir alumīnija silikāti. Šos materiālus veido kristālisko un / vai stikloto fāžu maisījums.

Ja tie ir izgatavoti ar vienu kristālu, tie ir vienfāzes. Tie ir polikristāliski, kad tos veido daudzi kristāli.

Keramikas materiālu kristāliskā struktūra ir atkarīga no jonu elektriskā lādiņa vērtības un katjonu un anjonu relatīvā lieluma. Jo lielāks anjonu daudzums ieskauj centrālo katjonu, jo stabilāka būs iegūtā cietā viela.

Keramikas materiāli var būt blīvas cietas, šķiedras, smalka pulvera vai plēves veidā.

Vārda keramika izcelsme ir meklējama grieķu valodā vārdam keramikos, kura nozīme ir "sadedzināta lieta".

Kriminālvajāšana

Keramikas materiālu apstrāde ir atkarīga no iegūstamā materiāla veida. Tomēr keramikas materiāla ražošanai parasti nepieciešami šādi procesi:

1- Izejvielu sajaukšana un malšana

Tas ir process, kurā izejvielas tiek apvienotas, un tiek mēģināts homogenizēt to lielumu un sadalījumu.

2 - uzbūve

Šajā posmā mīklai tiek piešķirta forma un konsistence, kas tiek panākta ar izejvielām. Tādā veidā tiek palielināts maisījuma blīvums, uzlabojot tā mehāniskās īpašības.

3 - Formēšana

Tas ir process, kura laikā tiek izveidots jebkura reāla objekta attēlojums vai attēls (trešajā dimensijā). Veidņu veidošanai parasti veic vienu no šiem procesiem:

Spiešana

Izejvielu presē veidnē. Sauso presēšanu bieži izmanto ugunsizturīgo izstrādājumu un elektronisko keramikas sastāvdaļu izgatavošanai. Šis paņēmiens ļauj ātri izgatavot vairākus gabalus.

Barbonīta formēšana

Tas ir paņēmiens, kas ļauj simtiem reižu izgatavot to pašu formu bez kļūdām vai deformācijām.

Ekstrūzija

Tas ir process, kura laikā materiālu izstumj vai izvelk caur presformu. Izmanto, lai ģenerētu objektus ar skaidru un fiksētu šķērsgriezumu.

4 - žāvēšana

Tas ir process, kas sastāv no ūdens iztvaikošanas un saraušanās kontroli, ko tas rada gabalā.

Tā ir kritiska procesa fāze, jo no tā ir atkarīgs, vai gabals saglabā savu formu.

5- Gatavošana

No šīs fāzes iegūst "kūku". Šajā procesā māla ķīmiskais sastāvs tiek mainīts, lai tas būtu trausls, bet ūdens porains.

Šajā fāzē siltumam vajadzētu lēnām paaugstināties, līdz tiek sasniegta 600ºC temperatūra. Pēc šī pirmā posma rotājumi tiek izgatavoti, kad viņi to vēlas.

Lai izvairītos no deformācijas, ir svarīgi pārliecināties, ka gabali cepeškrāsns iekšpusē ir atdalīti.

Keramikas materiālu īpašības

Kaut arī šo materiālu īpašības lielā mērā ir atkarīgas no to sastāva, kopumā tām ir šādas īpašības:

• Kristāla struktūra. Tomēr ir arī materiāli, kuriem nav šīs struktūras vai ir tikai dažās nozarēs.
• To blīvums ir aptuveni 2g / cm3.
• Tie ir materiāli ar elektrības un siltuma izolācijas īpašībām.
• Viņiem ir zems izplešanās koeficients.
• Viņiem ir augsta kušanas temperatūra.
• Parasti tie ir ūdensnecaurlaidīgi.
• Tie nav ne degoši, ne oksidējami.
• Viņi ir grūti, bet vienlaikus trausli un viegli.
• Tie ir izturīgi pret saspiešanu, nodilumu un koroziju.
• Viņiem ir sals vai spēja izturēt zemu temperatūru, nepasliktinoties.
• Viņiem ir ķīmiska stabilitāte.
• Tie prasa zināmu porainību.

Klasifikācija: keramikas materiālu veidi

1- sarkana keramika

Tas ir visizplatītākais māla veids. Tam ir sarkanīga krāsa, kas rodas dzelzs oksīda klātbūtnes dēļ.

Gatavojot, to veido alumīnijs un silikāts. Tas ir vismazāk apstrādāts no visiem. Ja tas lūzas, rezultāts ir sarkanīgi zeme. Tas ir caurlaidīgs gāzēm, šķidrumiem un taukiem.

Šo mālu parasti izmanto ķieģeļiem un grīdām. Tā kurināšanas temperatūra ir no 700 līdz 1000 ° C, un to var pārklāt ar alvas oksīdu, lai iegūtu ūdensnecaurlaidīgu māla izstrādājumu. Itāļu un angļu fajanss ir izgatavots no dažāda veida māliem.

2 - Balta keramika

Tas ir tīrāks materiāls, tāpēc tiem nav traipu. To granulometrija ir labāk kontrolēta, un parasti tie tiek emaljēti no ārpuses, lai uzlabotu to necaurlaidību.

To izmanto sanitārtehnikas un galda piederumu ražošanā. Šajā grupā ietilpst:

Porcelāns

Tas ir materiāls, kas izgatavots no kaolīna, ļoti tīra māla veida, kam pievieno laukšpatu un kvarcu vai kramu.

Šī materiāla gatavošanu veic divās fāzēs: pirmajā fāzē tas tiek pagatavots 1000 vai 1300 ° C temperatūrā; un otrajā fāzē var sasniegt 1800 ° C.

Porcelāni var būt mīksti vai cieti. Mīksto gadījumā pirmā vārīšanas fāze sasniedz 1000 ° C.

Pēc tam to noņem no krāsns, lai uzklātu glazūru. Un tad tas nonāk atpakaļ cepeškrāsnī otrajai fāzei, kurā tiek uzlikta minimālā temperatūra 1250 ° C.

Cietu porcelānu gadījumā otro gatavošanas fāzi veic augstākā temperatūrā: 1400 ° C vai vairāk.

Un, ja to paredzēts dekorēt, noteikto rotājumu izgatavo un liek cepeškrāsnī, bet šoreiz aptuveni 800 ° C temperatūrā.

Rūpniecībā to izmanto vairākkārt, lai izgatavotu objektus komerciālai lietošanai (piemēram, traukus) vai arī objektiem, kas paredzēti vairāk specializētai izmantošanai (piemēram, izolācijai transformatoros).

3 - ugunsizturīgs

Tas ir materiāls, kas bez deformācijas var izturēt ļoti augstu temperatūru (līdz 3000 ° C). Tie ir māli, kuriem ir liels daudzums alumīnija oksīda, berilija, torija un cirkonija.

Tos gatavo temperatūrā no 1300 līdz 1600 ° C, un tie ir pakāpeniski jāatdzesē, lai izvairītos no sabojāšanās, plaisām vai iekšējiem spriegumiem.

Eiropas standarts DIN 51060 / ISO / R 836 nosaka, ka materiāls ir ugunsizturīgs, ja tas mīkstina ar minimālo temperatūru 1500 ° C.

Ķieģeļi ir šāda veida materiāla piemērs, un tos izmanto krāsnīm.

4 - glāzes

Stikli ir silīcija bāzes šķidras vielas, kas atdziestot sacietē dažādās formās.

Silīcija pamatnei tiek pievienotas dažādas plūstošas ​​vielas atkarībā no ražotā stikla veida. Šīs vielas pazemina kušanas temperatūru.

5- Cementi

Tas ir materiāls, kas sastāv no kaļķakmens un malta kalcija, kurš kļūst ciets pēc sajaukšanas ar šķidrumu (vēlams ūdeni) un ļauj tam nostāvēties. Kamēr tas ir slapjš, to var izgatavot pēc vēlamās formas.

6- Abrazīvi

Tie ir minerāli ar ļoti cietām daļiņām, un to sastāvdaļās ir alumīnija oksīds un dimanta pasta.

Īpaši keramikas materiāli

Keramikas materiāli ir izturīgi un cieti, bet tie ir arī trausli, tāpēc hibrīdi vai kompozītmateriāli ir izstrādāti ar stiklplasta vai plastmasas polimēra matricu.

Šo hibrīdu izstrādei var izmantot keramikas materiālus. Tie ir materiāli, kas sastāv no silīcija dioksīda, alumīnija oksīda un dažiem metāliem, piemēram, kobalta, hroma un dzelzs.

Šo hibrīdu izstrādē tiek izmantotas divas metodes:

Sintezēts

Tā ir metode, kurā tiek sablīvēti metāliskie pulveri.

Mazuļi

Ar šo paņēmienu sakausējumu iegūst, saspiežot metāla pulveri kopā ar keramikas materiālu elektriskā krāsnī.

Šajā kategorijā ietilpst tā sauktā matricu keramika (CMC). Tos var uzskaitīt:

- karbīdi

Piemēram, volframa, titāna, silīcija, hroma, bora vai ar oglekli pastiprināta silīcija karbīda.

- Nitrīdi

Piemēram, silīcijs, titāns, keramikas oksinitrīds vai sialons.

-

Tie ir keramikas materiāli ar elektriskām vai magnētiskām īpašībām.

4 galvenie keramikas materiālu izmantošanas veidi

1- Kosmiskajā aviācijā

Šajā laukā ir nepieciešami viegli komponenti ar izturību pret augstām temperatūrām un mehāniskām prasībām.

2- Biomedicīnā

Šajā jomā tie ir noderīgi, lai izgatavotu kaulus, zobus, implantus utt.

3 - elektronikā

Ja šos materiālus cita starpā izmanto lāzera pastiprinātāju, optiskās šķiedras, kondensatoru, lēcu, izolatoru ražošanā.

4 - enerģētikas nozarē

Šeit keramikas materiāli var radīt, piemēram, kodoldegvielas komponentus.

7 izcilākie keramikas materiāli

1- alumīnija oksīds (Al2O3)

To izmanto, lai saturētu izkausētu metālu.

2 - alumīnija nitrīds (AIN)

To izmanto kā materiālu integrētajām shēmām un kā AI203 aizstājēju.

3-bora karbīds (B4C)

To izmanto kodolbruņu izgatavošanai.

4 - Silīcija karbīds (SiC)

To izmanto metālu pārklāšanai, pateicoties tā izturībai pret oksidāciju.

5 - Silīcija nitrīds (Si3N4)

Tos izmanto automobiļu motoru un gāzes turbīnu sastāvdaļu ražošanā.

6- titāna borīds (TiB2)

Tā arī piedalās vairogu ražošanā.

7 - Urāna (UO2)

Tas kalpo kā kodolreaktoru degviela.

Atsauces

1. Alarcón, Javier (s / f). Keramikas materiālu ķīmija. Atgūts no: uv.es
2. Q., Felipe (2010). Keramikas īpašības. Atgūts no: konstruktorcivil.org
3. Lázaro, Džeks (2014). Keramikas uzbūve un īpašības. Atgūts no: prezi.com
4. Mussi, Sūzena (s / f). Ēdienu gatavošana. Atgūts no: keramiskomisary.com
5. Žurnāls ARQHYS (2012). Keramikas īpašības. Atgūts no: arqhys.com
6. Nacionālā tehnoloģiskā universitāte (2010). Keramikas materiālu klasifikācija. Atgūts no: Cienciamateriales.argentina-foro.com
7. Nacionālā tehnoloģiskā universitāte (s / f). Keramikas materiāli. Atgūts no: frm.utn.edu.ar
8. Wikipedia (s / f). Keramikas materiāls. Atgūts no: es.wikipedia.org