KERAMINĖS MEDŽIAGOS: SAVYBĖS, TIPAI, PANAUDOJIMAS - KULTŪROS ŽODYNAS - 2025

Kad keraminės medžiagos yra sudarytas iš neorganinių, metalinių arba ne kietos medžiagos, kurios turi termiškai. Jos pagrindas paprastai yra molis, tačiau yra ir įvairių tipų, turinčių skirtingas kompozicijas.

Paprastas molis yra keraminė pasta. Raudonasis molis taip pat yra keraminės medžiagos rūšis, kurios sudėtyje yra aliuminio silikatų. Šios medžiagos susidaro kristalinių ir (arba) stiklinių fazių mišiniu.

Jei jie pagaminti iš vieno kristalo, jie yra vienfaziai. Jie yra polikristaliniai, kai yra sudaryti iš daugelio kristalų.

Keraminių medžiagų kristalinė struktūra priklauso nuo jonų elektrinio krūvio vertės ir katijonų bei anijonų santykinio dydžio. Kuo didesnis anijonų skaičius supa centrinį katijoną, tuo stabilesnė bus kieta medžiaga.

Keraminės medžiagos gali būti tankios kietos medžiagos, pluošto, smulkių miltelių arba plėvelės pavidalu.

Žodžio keramika kilmė yra graikų kalboje keramikos, kurio reikšmė yra „sudegęs daiktas“.

Baudžiamasis persekiojimas

Keraminių medžiagų apdirbimas priklauso nuo gaunamos medžiagos rūšies. Tačiau keramikinei medžiagai gaminti paprastai reikia šių procesų:

1- Žaliavų sumaišymas ir malimas

Tai procesas, kurio metu jungiamos žaliavos ir bandoma suvienodinti jų dydį ir pasiskirstymą.

2 - Konformacija

Šiame etape tešlai suteikiama forma ir konsistencija, kuri pasiekiama naudojant žaliavas. Tokiu būdu padidinamas mišinio tankis, pagerėja jo mechaninės savybės.

3 - liejimas

Tai procesas, kurio metu sukuriamas bet kokio realaus objekto vaizdas arba vaizdas (trečiojoje dimensijoje). Formavimui paprastai atliekamas vienas iš šių procesų:

Spaudimas

Žaliava suspaudžiama į štampą. Sausas presavimas dažnai naudojamas ugniai atsparioms medžiagoms ir elektroniniams keramikos komponentams gaminti. Ši technika leidžia greitai pagaminti kelis gabalus.

Barbonito liejimas

Tai yra technika, leidžianti šimtus kartų pagaminti tą pačią formą be klaidų ar deformacijų.

Išspaudimas

Tai procesas, kurio metu medžiaga stumiama arba ištraukiama per štampą. Naudojamas objektams su aiškiu ir fiksuotu skerspjūviu generuoti.

4- Džiovinimas

Tai procesas, kurį sudaro vandens išgaravimo ir susitraukimų, kuriuos jis sukuria gabalėlyje, valdymas.

Tai yra kritinė proceso fazė, nes nuo to priklauso, ar kūrinys išlaikys savo formą.

5- Virimas

Iš šios fazės gaunamas „pyragas“. Atliekant šį procesą, molio cheminė sudėtis keičiama, kad jis būtų trapus, bet porėtas vandens.

Šioje fazėje šiluma turi lėtai kilti, kol bus pasiekta 600ºC temperatūra. Po šio pirmo etapo, kai norima, bus padarytos dekoracijos.

Svarbu užtikrinti, kad gabalai būtų atskirti krosnies viduje, kad būtų išvengta deformacijos.

Keraminių medžiagų savybės

Nors šių medžiagų savybės daugiausia priklauso nuo jų sudėties, paprastai jos pasižymi šiomis savybėmis:

• Kristalų struktūra. Tačiau taip pat yra medžiagų, kurios neturi šios struktūros arba turi ją tik tam tikruose sektoriuose.
• Jų tankis yra maždaug 2g / cm3.
• Tai yra medžiagos, turinčios elektros ir šilumos izoliacines savybes.
• Jie turi mažą plėtimosi koeficientą.
• Jie turi aukštą lydymosi temperatūrą.
• Paprastai jie yra atsparūs vandeniui.
• Jie nėra nei degus, nei oksiduojamas.
• Jie yra kieti, bet tuo pat metu trapūs ir lengvi.
• Jie yra atsparūs suspaudimui, dilimui ir korozijai.
• Jie pasižymi šalčiu arba gebėjimu atlaikyti žemą temperatūrą nepablogėjus.
• Jie pasižymi cheminiu stabilumu.
• Jie reikalauja tam tikro poringumo.

Klasifikacija: keraminių medžiagų rūšys

1- Raudona keramika

Tai pati gausiausia molio rūšis. Jis turi rausvą spalvą, atsirandančią dėl geležies oksido buvimo.

Kai virti, jis pagamintas iš aliuminato ir silikato. Tai yra mažiausiai apdorota iš visų. Jei lūžta, rezultatas yra rausva žemė. Jis yra pralaidus dujoms, skysčiams ir riebalams.

Šis molis dažniausiai naudojamas plytoms ir grindims. Jo degimo temperatūra svyruoja nuo 700 iki 1000 ° C, todėl jis gali būti padengtas alavo oksidu, kad būtų gautas vandeniui nelaidus fajansas. Italų ir anglų keramikos dirbiniai gaminami iš skirtingų rūšių molio.

2 - Balta keramika

Tai yra grynesnė medžiaga, todėl jie neturi dėmių. Jų granulometrija yra labiau kontroliuojama ir paprastai jie yra emaliuoti iš išorės, kad padidėtų jų nepralaidumas.

Jis naudojamas gaminant santechniką ir stalo įrankius. Į šią grupę įeina:

Porcelianas

Tai medžiaga, pagaminta iš kaolino, labai grynos rūšies molio, į kurį pridedama lauko špatas ir kvarcas ar titnagas.

Ši medžiaga virinama dviem etapais: pirmojoje fazėje ji virta 1000 arba 1300 ° C temperatūroje; o antroje fazėje galima pasiekti 1800 ° C.

Porcelianai gali būti minkšti arba kieti. Minkštųjų atveju pirmoji kepimo fazė pasiekia 1000 ° C.

Tada jis išimamas iš krosnies, kad užteptų glazūrą. Tada jis grįžta į antrosios fazės krosnį, kurioje taikoma mažiausia 1250 ° C temperatūra.

Kietų porceliano atveju antrasis virimo etapas atliekamas aukštesnėje temperatūroje: 1400 ° C ar aukštesnėje temperatūroje.

O jei norima papuošti, apibrėžta dekoracija yra pagaminta ir dedama į orkaitę, tačiau šį kartą maždaug 800 ° C temperatūroje.

Pramonėje jis gali būti naudojamas daug kartų, kad būtų galima gaminti daiktus komerciniam naudojimui (pavyzdžiui, stalo reikmenis) arba naudoti labiau specializuotiems objektams (pavyzdžiui, transformatorių izoliacijai).

3 - ugniai atsparios

Tai medžiaga, kuri gali deformuotis net labai aukštoje temperatūroje (iki 3000 ° C). Tai yra molis, turintis didelę dalį aliuminio oksido, berilio, torio ir cirkonio.

Jie virti 1300–1600 ° C temperatūroje ir turi būti laipsniškai aušinami, kad būtų išvengta gedimų, įtrūkimų ar vidinių įtempių.

Europos standartas DIN 51060 / ISO / R 836 nustato, kad medžiaga yra ugniai atspari, jei ji suminkštėja esant mažiausiai 1500 ° C temperatūrai.

Plytos yra šios rūšies medžiagos, naudojamos orkaitėms statyti, pavyzdys.

4 - Akiniai

Akiniai yra silicio pagrindu pagamintos skystos medžiagos, kurios kietėjant įvairioms formoms kietėja.

Į silicio pagrindą įpilamos įvairios kaitinančios medžiagos, atsižvelgiant į gaminamo stiklo tipą. Šios medžiagos sumažina lydymosi temperatūrą.

5- Cementai

Tai medžiaga, susidedanti iš kalkakmenio ir malto kalcio, kuri, sumaišius su skysčiu (geriausia vandeniu), tampa standi ir leidžiama nusistovėti. Drėgnas jis gali būti suformuotas pagal jūsų norimą formą.

6- Abrazyvai

Tai mineralai, turintys ypač kietų dalelių, kurių sudėtyje yra aliuminio oksido ir deimantų pastos.

Specialios keraminės medžiagos

Keraminės medžiagos yra atsparios ir kietos, tačiau taip pat yra trapios, todėl hibridinės ar kompozicinės medžiagos buvo sukurtos su stiklo pluošto ar plastiko polimerų matrica.

Šiems hibridams kurti gali būti naudojamos keraminės medžiagos. Tai yra medžiagos, sudarytos iš silicio dioksido, aliuminio oksido ir kai kurių metalų, tokių kaip kobaltas, chromas ir geležis.

Kuriant šiuos hibridus yra naudojami du būdai:

Sintezuotas

Tai technika, kuria sutankinami metaliniai milteliai.

Kepti

Šiuo metodu lydinys gaunamas suspaudžiant metalinius miltelius kartu su keramine medžiaga elektrinėje krosnyje.

Į šią kategoriją patenka vadinamoji kompozicinė matricinė keramika (CMC). Juos galima išvardyti:

- Karbidai

Tokie kaip volframas, titanas, silicis, chromas, boras arba anglies sustiprintas silicio karbidas.

- Nitridai

Tokie kaip silicis, titanas, keramikos oksinitridas ar sialonas.

-

Tai keraminės medžiagos, turinčios elektrines ar magnetines savybes.

Keturi pagrindiniai keraminių medžiagų naudojimo būdai

1- Aviacijos ir kosmoso pramonėje

Šioje srityje reikalingi lengvi komponentai, atsparūs aukštai temperatūrai ir mechaniniai reikalavimai.

2– biomedicinoje

Šioje srityje jie yra naudingi kaulams, dantims, implantams gaminti ir kt.

3 - elektronikoje

Kai šios medžiagos yra naudojamos lazerinių stiprintuvų, optinių skaidulų, kondensatorių, lęšių, izoliatorių gamyboje.

4 - energetikos pramonėje

Pavyzdžiui, keramikinės medžiagos gali sudaryti branduolinio kuro komponentus.

7 išskirtiniausios keraminės medžiagos

1- aliuminio oksidas (Al2O3)

Jis naudojamas išlydytam metalui.

2- Aliuminio nitridas (AIN)

Jis naudojamas kaip medžiaga integruotoms grandinėms ir kaip AI203 pakaitalas.

3- boro karbidas (B4C)

Jis naudojamas branduoliniams šarvams gaminti.

4- silicio karbidas (SiC)

Dėl atsparumo oksidacijai jis naudojamas metalams dengti.

5 - silicio nitridas (Si3N4)

Jie naudojami gaminant automobilių variklių ir dujų turbinų komponentus.

6- titano boridas (TiB2)

Ji taip pat dalyvauja skydo gamyboje.

7- Uranija (UO2)

Jis naudojamas kaip branduolinių reaktorių kuras.

Nuorodos

1. Alarcón, Javieras (s / f). Keramikinių medžiagų chemija. Išieškota iš: uv.es
2. Q., Felipe (2010). Keraminės savybės. Atkurta iš: konstruktorcivil.org
3. Lázaro, Džekas (2014). Keramikos struktūra ir savybės. Atgauta iš: prezi.com
4. Mussi, Susan (s / f). Virimas. Susigrąžinta iš: keramikomendikcija.com
5. Žurnalas ARQHYS (2012). Keraminės savybės. Atkurta iš: arqhys.com
6. Nacionalinis technologijos universitetas (2010). Keraminių medžiagų klasifikacija. Atkurta iš: Cienciamateriales.argentina-foro.com
7. Nacionalinis technologijos universitetas (s / f). Keraminės medžiagos. Atgauta iš: frm.utn.edu.ar
8. Vikipedija (s / f). Keraminė medžiaga. Atkurta iš: es.wikipedia.org