Traditionele keramiek en geavanceerde keramiek

In de geschiedenis van de menselijke beschaving kan de vroegste keramische technologie worden teruggevoerd tot het Neolithicum. Van de oorspronkelijke kleiproducten tot verfijnd porselein en moderne technische keramiek, de keramische technologie is voortdurend in ontwikkeling.

Keramiek is een anorganisch, niet-metalen materiaal, dat over het algemeen wordt gemaakt door verbindingen bij hoge temperatuur te sinteren. Keramische materialen hebben uitstekende fysische en chemische eigenschappen. Van het allereerste aardewerk tot moderne hightech keramische onderdelen, de ontwikkeling van keramische technologie heeft de menselijke vakmanschap en technologie stap voor stap vooruit geholpen.

Ben je benieuwd naar het verschil tussen traditionele kleikeramiek en geavanceerde keramiek? Door dit artikel te lezen, kom je er vast en zeker achter.

Snelle links

1. Wat is traditionele keramiek?
2. Traditionele keramische productietechnologie
3. Prestatiekenmerken van traditioneel keramiek
4. Typische toepassingen van traditionele keramiek
5. Wat is geavanceerde keramiek?
6. Belangrijkste grondstoffen voor geavanceerde keramiek
7. Voorbereidingstechnologie van geavanceerde keramiek

Wat is traditionele keramiek?

Traditioneel keramiek wordt gebakken met natuurlijke mineralen zoals klei, veldspaat en kwarts. Deze vorm van traditioneel keramiek kent een zeer lange ontwikkelingsgeschiedenis en is zeer verfijnd in vakmanschap. Traditioneel keramiek wordt veel gebruikt in de architectuur, dagelijkse benodigdheden en decoratie in het dagelijks leven. Veelvoorkomende kommen, borden, vazen en porselein in ons dagelijks leven zijn traditioneel keramiek.

Wat is traditionele keramiek?

Bij traditioneel keramiek worden voornamelijk drie natuurlijke grondstoffen gebruikt:

Klei: Kan voor een grotere plasticiteit en vormbaarheid zorgen

Veldspaat: lagere sintertemperatuur, wat de verdichting kan bevorderen

Kwarts: Pas de thermische uitzettingscoëfficiënt aan en verbeter de mechanische sterkte

Traditionele keramische productietechnologie

Het productieproces van traditioneel keramiek is relatief eenvoudig en zeer geavanceerd. Het bestaat grofweg uit de volgende hoofdstappen:

• Grondstofverwerking: breken, zeven en batchen van ruwe mineralen

Onbehandelde keramische grondstoffen

• Vormgeven: het gebruik van de plasticiteit van klei voor het vormen of gieten van slib

Het vormen van de keramische pot

• Drogen: Verwijder vocht uit het groene lichaam ter voorbereiding op het volgende bakken

Keramiek wacht om te drogen

• Sinteren: Sinteren op hoge temperatuur in een hogetemperatuuroven

Keramiek bakken

Prestatiekenmerken van traditioneel keramiek

Keramiek is broos en breekt gemakkelijk

De prestaties van traditioneel keramiek zijn relatief algemeen en worden voornamelijk in het dagelijks leven gebruikt. Het heeft een gemiddelde hardheid, is relatief bros, is bestand tegen hoge temperaturen en heeft goede isolatie-eigenschappen, waardoor het perfect is voor gebruik in infrastructuurvoorzieningen en decoratieve kunstwerken.

Typische toepassingen van traditionele keramiek

Bouwmaterialen: stenen, dakpannen die in de bouw worden gebruikt

Keramische imitatiesteen

Dagelijkse gebruiksvoorwerpen: serviesgoed en vazen voor het dagelijks leven

Keramisch serviesgoed

Industrieel gebruik: sommige kunnen worden gebruikt voor basisisolatoren en slijpmaterialen

Wat is geavanceerde keramiek?

Geavanceerde keramiek, ook wel technische keramiek of speciale keramiek genoemd, bestaat uit zeer zuivere verbindingen en nieuwe keramische materialen met hoge prestaties, die worden vervaardigd met behulp van moderne procestechnologie.

Geavanceerde keramiek

Keramiek gemaakt van verschillende keramische materialen heeft verschillende prestatiekenmerken. De grondstoffen van geavanceerde keramiek zijn meestal geraffineerde verbindingen, zoals diverse oxiden, nitriden, enz. Deze zeer zuivere verbindingen hebben een zeer hoge consistentie en stabiliteit en zijn onvervangbare materialen voor diverse veeleisende toepassingen.

Belangrijkste grondstoffen voor geavanceerde keramiek

• Oxiden: Alumina (Al2O3), zirkoniumoxide (ZrO2), berylliumoxide (BeO)

Alumina keramiekDit is de meest voorkomende geavanceerde keramiek en een van de meest kosteneffectieve keramieksoorten. Het heeft sterke, veelzijdige eigenschappen, een hoge hardheid, hoge temperatuurbestendigheid en elektrische isolatie. Het is het voorkeursmateriaal voor veel toepassingen.

Wordt veel gebruikt in vuurvaste materialen, isolatiecomponenten, substraten en schuurmiddelen.

Alumina keramiek

Uitgebreide lectuur: Is aluminiumoxide giftig?

Zirkonia keramiekDe taaiheid behoort tot de beste van alle keramieksoorten, de sterkte is zeer hoog en het is biocompatibel en compatibel met het menselijk lichaam. Het is een veelgebruikt keramisch materiaal in tandheelkundige toepassingen.

Wordt veel gebruikt in keramische messen, tandheelkundige toepassingen, slijtdelen en substraten

Zirkonia keramiek

Uitgebreide lectuur: Waarvoor wordt zirkoniakeramiek gebruikt?

Berylliumoxide keramiekDe thermische geleidbaarheid is uitstekend en het is een van de beste thermische geleiders onder de bekende keramische materialen. Bovendien kan het ook worden gebruikt als moderator- en reflectormateriaal voor kernreactoren. Het is zeer nuttig in nucleaire toepassingen. Er moet echter rekening mee worden gehouden dat berylliumoxide als grondstof meestal giftig is en dat er speciale zorg moet worden besteed aan de productie.

Wordt veel gebruikt voor substraten, slijtvaste onderdelen en onderdelen die bestand zijn tegen hoge temperaturen

Uitgebreide lectuur: Welke keramische materialen hebben de beste thermische geleidbaarheid?

• Niet-oxiden: siliciumcarbide (SiC), siliciumnitride (Si3N4), aluminiumnitride (AlN), boorcarbide (B4C)

Siliciumnitride keramiek：Het heeft een hoge slagvastheid en is bestand tegen oxidatie bij hoge temperaturen. Het wordt vaak gebruikt in zeer sterke onderdelen bij extreme temperaturen, zoals auto-onderdelen, turbinebladen, lagers, enz.

Siliciumnitride keramiek

Uitgebreide lectuur: Toepassingen van siliciumnitridekeramiek

Siliciumcarbide keramiek：Het is een van de hardste keramieksoorten, na diamant de hardste, en staat bekend als "zwarte diamant".

Wordt veel gebruikt in halfgeleidersubstraten, componenten van chemische apparatuur en kogelwerende materialen

Siliciumcarbide keramiek

Uitgebreide lectuur: Wat zijn de toepassingen van siliciumcarbidekeramiek?

Aluminium nitride keramiekDe thermische geleidbaarheid van aluminiumnitride is ook uitstekend en het is een van de beste keramische materialen. Het kan worden gebruikt als warmteafvoermateriaal voor de meeste elektrische apparaten met een hoog vermogen.

Wordt veel gebruikt voor warmteafvoerende substraten en warmteafvoerende componenten

Aluminium nitride keramiek

Boriumcarbide keramiekDit is een uitstekend kogelwerend materiaal, bekend als de "lichtste kogelwerende keramiek". De dichtheid is kleiner dan die van gewone keramische materialen en de beschermende eigenschappen zijn sterk. In het Amerikaanse leger worden veel inzetstukken voor de bescherming van kleine wapens gemaakt van keramische platen van boroncarbide.

Boriumcarbide keramiek

Uitgebreide lectuur: Toepassing van boorcarbide in kogelwerende

• Samengestelde materialen: Keramische matrixcomposieten

Composietkeramiek wordt gemaakt van diverse keramische materialen, die meerdere superieure eigenschappen combineren en elkaars tekortkomingen compenseren. De meest voorkomende zijn zirkoniumversterkte aluminiumoxidekeramiek (ZTA) en yttriumoxide-gestabiliseerd zirkoniumoxide (YSZ). Eén van deze materialen verbetert de taaiheid van aluminiumoxide en de andere maakt het oorspronkelijke zirkoniumoxide stabieler.

Voorbereidingstechnologie van geavanceerde keramiek

Vergeleken met traditionele keramiek is het bereidingsproces van geavanceerde keramiek complexer en preciezer en vereist het het gebruik van diverse technische apparatuur. De belangrijkste stappen zijn als volgt:

• Poedersynthese: keramische grondstoffen verwerken tot ultrafijne poeders

Keramisch poeder

• Gieten: Gieten met behulp van isostatisch persen, spuitgieten en andere methoden

Keramische spuitgietmatrijzen

• Sinteren: Hoge temperatuur sinteren met nauwkeurige temperatuurregeling

Geavanceerd keramisch sinteren

• Nabewerking: Tot slot worden een reeks precisiebewerkingen en oppervlaktebehandelingen uitgevoerd

Keramische precisiebewerking

Tabel met prestatieparameters voor geavanceerde keramiek

Wij hebben prestatieparametertabellen van verschillende geavanceerde keramische materialen voor u opgesteld ter referentie

Conclusie

Traditionele keramiek blijft een belangrijke rol spelen in basistoepassingen dankzij hun geavanceerde technologie en economische efficiëntie, terwijl geavanceerde keramiek de ontwikkeling van hightechindustrieën bevordert met hun uitstekende prestaties. Bedankt voor het lezen van dit artikel, ik hoop dat het u helpt.

Leer meer over keramische materialen