Invoering
Keramische materialen zijn anorganische materialen die bestaan uit niet-metalen en metalen. Deze materialen worden al eeuwenlang gebruikt voor diverse doeleinden, variërend van keukengerei, glas, toiletten en andere geavanceerde moderne producten die vandaag de dag worden gebruikt.
In dit artikel bespreken we geavanceerde keramische materialen en hun soorten, kenmerken en toepassingen in de huidige wereld.
Kenmerken van keramische materialen
Keramiek is een hard, kristallijn en glasachtig materiaal dat niet reageert op chemicaliën. Het verhardt vaak bij blootstelling aan hitte (hoge temperaturen). Het kan ook in glas worden omgezet, waardoor het onoplosbaar wordt in water, hoewel sommige materialen over het algemeen wel waterabsorberend zijn. Keramische materialen bestaan uit klei, bakstenen, oxiden en andere belangrijke verbindingen die ze hard en hittebestendig maken.
Het type stof dat wordt gebruikt en de verhouding waarin ze worden gemengd, hangt af van het type keramisch product dat wordt gemaakt en de eigenschappen die de fabrikant ermee beoogt. Sommige keramische materialen bestaan puur uit klei, terwijl andere een mengsel zijn van oxiden zoals carbide, silica, veldspaat, enz. Bij de productie van keramiek worden deze materialen op de juiste manier gemengd in de juiste verhoudingen, waarna het gewenste keramische materiaal wordt gevormd voordat het in een oven wordt geplaatst met gematigde temperaturen voor verhitting en daaropvolgende afwerking. Enkele kenmerken van keramische materialen die ze van hoge waarde maken, met name in het productieproces, zijn:
-
Hardheid en brosheid
-
Sterke weerstand tegen slijtage
-
Chemisch inert en stabiel
-
Opmerkelijke weerstand tegen oxidatie
-
Goede elektrische en thermische isolatiecapaciteiten
-
Goede vuurvaste materialen
Soorten keramische materialen
Er zijn twee hoofdtypen keramische materialen: traditionele keramische materialen en geavanceerde keramische materialen.
Traditionele keramische materialen zijn simpelweg aardewerk, zoals kopjes, mokken, vazen, kommen of alles wat van klei is gemaakt. Geavanceerde keramische materialen daarentegen hebben betrekking op moderne keramiek, gemaakt van oxiden of harde materialen zoals veldspaat, wolfraamcarbide, enz.
Laten we wat dieper ingaan op geavanceerde keramische materialen:
Wat zijn geavanceerde keramische materialen?
Geavanceerde keramiek bestaat uit moderne keramische materialen die in de meeste gevallen kunstmatig worden geproduceerd door een mengsel van natuurlijke aardelementen en synthetische materialen zoals aluminiumoxide, siliciumnitride, silica en siliciumcarbiden. Deze hebben allemaal goede mechanische en chemische eigenschappen. Tegenwoordig zijn er zoveel beschikbaar, zoals hexagonboornitride, siliciumcarbide, wolfraamcarbide en enkele andere, waardoor keramisch materiaal zeer hard en hittebestendig is. Al deze materialen ondergaan een bewerking om tot de geavanceerde keramische producten te komen.
Het verwerkings- en productieproces vereist echter de selectie van de beste beschikbare productiemethode: CNC-bewerking of 3D-printen.
Eigenschappen van geavanceerde keramische materialen
Geavanceerde keramische materialen hebben in veel sectoren en industrieën de volgende eigenschappen die ze gewild en onmisbaar maken: hun harde, taaie oppervlakken, hun vuurvaste vermogen, hun uitstekende bestendigheid tegen hoge temperaturen, hun bestendigheid tegen corrosie, chemische aantasting en slijtage, en hun zeer goede druksterkte en elektrische isolatie.
Soorten geavanceerde keramische materialen
Er zijn verschillende soorten geavanceerde keramische materialen:
-
Silica
Silica staat bekend als een van de moderne keramische materialen met een zeer hoge hittebestendigheid. Het wordt vooral gebruikt bij de productie van kernen en precisiegietstukken.
-
Carbidekeramiek
Als u op zoek bent naar een modern keramisch materiaal met indrukwekkende sterkte en thermische weerstand, dan is carbidekeramiek een van de geavanceerde keramische materialen die u zou moeten overwegen. Carbidekeramiek wordt voornamelijk gemaakt door de toevoeging van koolstof, de vezels ervan en grafeen (een van de hardste materialen ter wereld).
Carbidekeramiek biedt een van de beste combinaties van duurzaamheid, abrasiviteit, lage thermische uitzetting, chemische bestendigheid en thermische geleidbaarheid. Carbidekeramiek, in de vorm van siliciumcarbide, staat ook bekend als het hardste keramische materiaal dat er is. Het is hitte- en corrosiebestendig en zeer abrasief. Bedrijven in de ruimtevaart, chemische industrie en werktuigbouwkunde profiteren allemaal van carbidekeramiek.
De drie belangrijkste voorbeelden van carbidekeramiek zijn silicium-, titanium- en wolfraamcarbidekeramiek. Ze worden allemaal gebruikt bij de productie van wapens en munitie, recreatiemateriaal en vele andere harde oppervlaktematerialen.
-
Vuurstenen
Dit zijn stenen die worden gemaakt door verhitting van aarden elementen zoals zand en klei. Ze zijn over het algemeen zeer duurzaam en behoren tot de hardste keramische materialen, zijn broos van aard en zijn met name bestand tegen zeer hoge temperaturen.
-
Bot China
Dit is een geavanceerd keramisch materiaal, gemaakt met beenderas als hoofdingrediënt. Hoewel het niet bekend staat als anorganisch, bezit het eigenschappen zoals breukvastheid en doorschijnendheid, waardoor het zeer bruikbaar is als modern keramisch materiaal. In Groot-Brittannië ontstond het begin 18e eeuw als een grote innovatie die de Britse export snel deed groeien.
Toepassingen van geavanceerde keramische materialen
Elektronica-industrie
De toevoeging van zeer harde materialen zoals carbide en silica bij de productie van moderne keramische materialen heeft ze bruikbaarder gemaakt voor de elektronica-industrie. Deze geavanceerde keramische materialen bezitten eigenschappen die ze supergeleidend, halfgeleidend en magnetisch maken.
Daarmee kunnen ze worden gebruikt voor de productie van harde materialen zoals bougies, keramische boogbuizen, kralen en buizen voor elektriciteitsleidingen. Ze kunnen ook worden gebruikt voor de productie van elektronische panelen, ultrasone transducers en LED's (Light Emitting Diode).
IJzer- en staalindustrie
Vuurvaste materialen zoals gietpannen, ovens, smeltovens, bekledingen op smeltoppervlakken en leidingen die hete gassen transporteren, zijn allemaal gemaakt van geavanceerde keramische materialen. Dit zijn keramische voorbeelden met een hoge vuurvastheid, die bestand zijn tegen temperaturen boven 1000 °C.
Lucht- en ruimtevaartindustrie
Geavanceerde keramische materialen bezitten verschillende essentiële eigenschappen die ze geschikt maken voor toepassingen in de lucht- en ruimtevaart en de automobielindustrie. Ze kunnen worden gebruikt bij de productie van auto-onderdelen met zeer harde oppervlakken, zoals uitlaten, motoren, remmen, pantsers, enz., dankzij hun hoge bestendigheid. thermische weerstand en een hoge corrosiebestendigheid. Hoewel hardmetaalkeramiek de hardste keramische materialen zijn, zijn ze lichter dan metalen, waardoor ze sneller werken en dus minder laadvermogen en brandstofverbruik hebben.
Wereldwijde markttrends
Momenteel is de geavanceerde keramiek De markt heeft zich snel ontwikkeld en groeit jaarlijks met meer dan 10%, waarbij toonaangevende wereldeconomieën zoals de Verenigde Staten en Japan de ontwikkeling van dit essentiële technologische instrument steunen. Dankzij geavanceerde keramiek is de elektronica-industrie vandaag de dag meer dan $4,3 biljoen waard. Recente studies hebben aangetoond dat er wereldwijd meer dan $30 miljard aan omzet is gegenereerd, omdat geavanceerde keramische materialen hebben aangetoond hoe cruciaal ze zijn voor het maken van zeer robuuste apparatuur die bestand is tegen slijtage, hitte en temperatuur.
Hier bij ggskeramiekWij geven prioriteit aan het leveren van hoogwaardige, geavanceerde keramische producten met een zeer hoge standaard voor een breed scala aan toepassingen. We staan altijd klaar om u te helpen met uw volgende keramiekproject.
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen keramiek en aardewerk?
Beide termen worden vaak verkeerd begrepen en door elkaar gebruikt, maar ze betekenen niet hetzelfde. Aardewerk verwijst naar traditioneel keramiek zoals potten, kopjes, mokken en vazen; keramiek is de overkoepelende term die ze beschrijft. Aardewerk is dus duidelijk een van de vele voorbeelden of onderverdelingen van keramiek.
Wat onderscheidt een gasoven van een elektrische oven?
Vanwege hun gebruiksgemak en configuratie worden elektrische ovens vaker gebruikt in thuissituaties en eenvoudige werkomgevingen. Dit komt simpelweg doordat ze efficiënt gebruik kunnen maken van klei met een lage en milde temperatuur; gasovens daarentegen hebben een hoge temperatuur als belangrijkste kenmerk.
Daarnaast zorgen gasovens vaak voor een betere oppervlaktetextuur van de hardste keramische materialen dan elektrische ovens. Voor een optimale werking zijn immers geen speciale vergunningen nodig.
Wat zijn enkele van de beste geavanceerde keramische materialen voor gebruik in de productie?
Enkele van de beste geavanceerde keramische materialen die u kunt gebruiken, zijn boornitride, wolfraamcarbide en siliciumcarbide. Dit komt doordat ze een zeer sterk keramisch materiaal bezitten, inclusief mechanische eigenschappen zoals een hoge thermische weerstand en een goede duurzaamheid, zelfs onder ongunstige omstandigheden.
Conclusie
Geavanceerde keramiek bestaat uit verschillende soorten keramiek, zoals hardmetaalkeramiek, silica en vuurvaste stenen. Het lijdt geen twijfel dat geavanceerde keramiek de spelregels in talloze industrieën heeft veranderd door materialen te leveren die zowel duurzaam als esthetisch aantrekkelijk zijn. Investeren in geavanceerde keramiek kan geen verkeerde keuze zijn, want wanneer u het gebruikt, bent u verzekerd van producten die de tand des tijds doorstaan en zelfs onder ongunstige omstandigheden goed presteren.