Поделиться:
Свойства, типы, применение, характеристики керамических материалов
керамические материалы они состоят из неорганических твердых веществ, металлических или иных, которые были подвергнуты нагреванию. Основой его обычно является глина, но есть разные виды с разным составом.
Обычная глина - это керамическая паста. Также красная глина - это тип керамического материала, в состав которого входят силикаты алюминия. Эти материалы образованы смесью кристаллической и / или стекловидной фаз.
Если они состоят из одного кристалла, они монофазные. Они поликристаллические, когда они состоят из множества кристаллов.
Кристаллическая структура керамических материалов зависит от величины электрического заряда ионов и относительного размера катионов и анионов.
Чем больше анионов, граничащих с центральным катионом, тем более стабильным будет полученное твердое вещество..
Керамические материалы можно найти в виде плотного твердого вещества, волокна, тонкого порошка или пленки.
Происхождение слова pottery встречается в греческом слове Keramikos, чье значение "вещь сожжена".
судебное преследование
Обработка керамических материалов зависит от типа материала, который предполагается получить. Однако для изготовления керамического материала обычно требуются следующие процессы:
1- Смешивание и измельчение сырья
Это процесс, в котором сырье объединяется, и делается попытка гомогенизировать его размер и распределение..
2- Конформация
На этом этапе форма и последовательность дается той массе, которая достигается с помощью сырья. Таким образом, плотность смеси увеличивается, улучшая 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 спрессовывается внутри матрицы. Сухое прессование часто используется для изготовления огнеупорных изделий и электронных керамических компонентов. Эта техника позволяет быстро изготовить несколько изделий..
Литье в карбонит
Это метод, который позволяет производить сотни раз одинаковую форму без ошибок и деформаций..
экструзия
Это процесс, во время которого материал выталкивается или извлекается через фильеру. Он используется для создания объектов с четким и фиксированным поперечным сечением.
4- Сушка
Это процесс, который заключается в контроле испарения воды и сокращений, которые она производит в куске.
Это критическая фаза процесса, потому что это зависит от части, сохраняющей свою форму.
5- Кулинария
На этом этапе вы получите «бисквит». В этом процессе химический состав глины изменяется так, что она хрупкая, но пористая для воды..
На этом этапе тепло должно медленно расти, пока температура не достигнет 600 ºC. После этого первого этапа, что украшения сделаны, когда они хотят сделать.
Важно убедиться, что части разделены внутри печи, чтобы избежать деформации.
свойства
Хотя свойства этих материалов в значительной степени зависят от их состава, они обычно имеют следующие свойства:
- Кристаллическая структура Однако существуют также материалы, которые не имеют такой структуры или имеют ее только в определенных секторах..
- Они имеют приблизительную плотность 2 г / см3.
- Он имеет дело с материалами с изоляционными свойствами электричества и тепла.
- У них низкий коэффициент расширения.
- Они имеют высокую температуру плавления.
- Они обычно водонепроницаемы.
- Мы не горючие и не окисляемые.
- Они твердые, но хрупкие и легкие одновременно.
- Они устойчивы к сжатию, износу и коррозии.
- Они имеют обморожение или способность противостоять низким температурам без ухудшения.
- Они имеют химическую стабильность.
- Они требуют определенной пористости.
классификация
1- Красная керамика
Это самый распространенный тип глины. Имеет красноватый цвет из-за присутствия оксида железа.
Когда приготовлено, это составлено из алюмината и силиката. Это наименее обработанный из всех. Если он сломается, результатом будет красноватая земля. Проницаем для газов, жидкостей и жиров.
Эта глина обычно используется для кирпичей и полов. Температура его приготовления колеблется от 700 до 1000 ° C, и его можно покрыть оксидом олова, чтобы получить посуду из олова. Итальянская и английская плитка сделаны из разных видов глины.
2- Белая керамика
Это более чистый материал, поэтому у них нет пятен. Его гранулометрия является более контролируемой и обычно остекляется на внешней поверхности, чтобы повысить ее непроницаемость.
Используется при изготовлении сантехники и посуды. В этой группе введите:
Фарфор
Это материал, который сделан из каолина, типа очень чистой глины, к которой добавляется полевой шпат и кварц или кремень.
Приготовление этого материала выполняется в два этапа: на первом этапе его готовят при температуре 1000 или 1300 ° С; и на втором этапе может достигать 1800 ° С.
Фарфоры могут быть мягкими или твердыми. В случае мягкой, на первом этапе приготовления достигает 1000 ° С.
Затем его вынимают из духовки, чтобы нанести эмаль. И затем он возвращается в печь для второй фазы, где применяется минимальная температура 1250 ° C..
В случае твердых фарфора вторая фаза приготовления выполняется при более высокой температуре: 1400 ° C или более.
И в случае, если это собирается украсить, украшение определяется и уходит в духовку, но на этот раз при 800 ° C.
Он широко используется в промышленности для разработки объектов коммерческого использования (например, посуды) или для объектов более специализированного использования (в качестве изоляторов в трансформаторах)..
3- огнеупорные
Это материал, который может противостоять очень высоким температурам (до 3000 ° C) без деформации. Они представляют собой глины, которые содержат большое количество оксида алюминия, бериллия, тория и циркония..
Они готовятся при температуре от 1300 до 1600 ° C и должны постепенно охлаждаться, чтобы избежать повреждений, трещин или внутренних напряжений..
Европейский стандарт DIN 51060 / ISO / R 836 гласит, что материал является огнеупорным, если он размягчается при минимальной температуре 1500 ° C.
Кирпичи являются примером этого типа материала, используемого для строительства печей.
4- Очки
Стекла представляют собой жидкие вещества на кремниевой основе, которые при охлаждении затвердевают в разных формах.
К основе кремния добавляются разные флюсы в зависимости от типа стекла, которое должно быть изготовлено. Эти вещества понижают температуру плавления.
5- Цементы
Это материал, состоящий из известняка и молотого кальция, который становится жестким, когда его смешивают с жидкостью (предпочтительно водой), и оставляют стоять. В то время как влажный, он может быть отформован до желаемой формы.
6- Абразивы
Это минералы с чрезвычайно твердыми частицами, в состав которых входят оксид алюминия и алмазная паста..
Специальные керамические материалы
Керамические материалы являются твердыми и прочными, но они также хрупкие, поэтому они разработали гибридные или композитные материалы с матрицей из стекловолокна или пластика..
Керамические материалы могут быть использованы для создания этих гибридов. Это материалы, состоящие из диоксида кремния, оксида алюминия и некоторых металлов, таких как кобальт, хром и железо.
При разработке этих гибридов используются два метода:
Синтезированный
Это техника, в которой металлические порошки спрессованы.
Фритта
С помощью этого метода сплав достигается путем сжатия металлического порошка вместе с керамическим материалом в электрической печи.
В эту категорию входят так называемые композитные матричные керамики (КМЦ). Среди них могут быть перечислены:
- карбиды
Как вольфрам, титан, кремний, хром, бор или карбид кремния, армированный углеродом.
- нитриды
Как кремний, титан, керамический оксиинитрид или сиалон.
- Керамические оксиды
Как глинозем и диоксид циркония.
- электрокерамики
Это керамические материалы с электрическими или магнитными свойствами..
4 основных применения керамических материалов
1- В аэрокосмической промышленности
В этой области требуются легкие компоненты с устойчивостью к высоким температурам и механическим требованиям..
2- В биомедицине
В этой области они полезны для подготовки костей, зубов, имплантатов и т. Д..
3- В электронике
Где эти материалы используются для изготовления лазерных усилителей, волоконной оптики, конденсаторов, линз, изоляторов, среди прочих.
4- В энергетике
Это где керамические материалы могут привести к компонентам ядерного топлива, например,.
7 самых выдающихся керамических материалов
1- глинозем (Al2O3)
Он используется для содержания расплавленного металла.
2- Нитрид алюминия (AIN)
Он используется в качестве материала для интегральных микросхем и в качестве замены AI203.
3- карбид бора (B4C)
Используется для изготовления ядерной защиты.
4- Карбид кремния (SiC)
Используется для покрытия металлов, из-за устойчивости к окислению.
5- Нитрид кремния (Si3N4)
Они используются при изготовлении компонентов автомобильных двигателей и газовых турбин.
6- борид титана (TiB2)
Также участвует в изготовлении брони.
7- Урания (UO2)
Служит топливом для ядерных реакторов..
ссылки
- Аларкон, Хавьер (з / ж). Химия керамических материалов. Восстановлено от: uv.es
- Q., Felipe (2010). Свойства керамики. Получено с: constructorcivil.org
- Лазаро, Джек (2014). Структура и свойства керамики. Получено с: prezi.com
- Мусси, Сьюзен (з / ж). Приготовление пищи. Получено с: ceramicdictionary.com
- Журнал ARQHYS (2012). Свойства керамики. Получено с: arqhys.com
- Национальный технологический университет (2010). Классификация керамических материалов. Получено от: cienciamateriales.argentina-foro.com
- Национальный технологический университет (с / ф). Керамические материалы Получено от: frm.utn.edu.ar
- Википедия (з / ж). Керамический материал Получено с: en.wikipedia.org