CERAMIKA: RODZAJE, CECHY I ZASTOSOWANIE

Wstęp

Ceramika to niemetaliczne, nieorganiczne związki chemiczne, które można podzielić na dwa główne rodzaje: ceramikę tradycyjną i zaawansowaną. Różnica między ceramiką tradycyjną a zaawansowaną polega głównie na jej pochodzeniu i dostępności. podłoża ceramiczne występują powszechnie w naturze, natomiast zaawansowana ceramika powstaje w procesie syntezy chemicznej.

Natura ceramiki

Ważne jest, aby wiedzieć, że ceramika jest stabilna w warunkach bardzo wysokich temperatur i charakteryzuje się niską dynamiką cieplną. Jest jednak dość krucha w porównaniu z metalami. Inne unikalne właściwości materiałów ceramicznych, które dotyczą zarówno ceramiki tradycyjnej, jak i zaawansowanej, to odporność na korozję, ekstremalna twardość i dobra izolacyjność elektryczna.

Rodzaje ceramiki

Tradycyjnie ceramikę klasyfikuje się jako tradycyjną i zaawansowaną. Obie identyfikuje się na podstawie kształtu, koloru i natury. Łatwo jest nazwać i zidentyfikować różne warianty tradycyjnej ceramiki. Natomiast ceramika zaawansowana wymaga od ekspertów takich jak my identyfikacji, przygotowania i ma wysoce wyspecjalizowane zastosowania.

Ceramika tradycyjna

Tradycyjna ceramika jest wytwarzana z surowców występujących naturalnie. Jej składniki pochodzą z gliny i skaleni, które występują w złożach mineralnych. Jak wiadomo, glina jest produktem ubocznym zwietrzałej skały magmowej, a skaleń – zwietrzałego granitu.

Produkcja tradycyjna ceramika Historia sięga czasów starożytnych. Materiały kompozytowe były poddawane dalszemu działaniu ciepła w celu uzyskania wytrzymałości i trwałości. Obecność krzemionki w tradycyjnej ceramice zapewnia wypełniacze, które wzmacniają i przygotowują tradycyjne wyroby ceramiczne do procesu wypalania. Na przykład nasze naczynia kuchenne są czasami wykonane z kompozytów gliny i słomy.

FIG. 1: Blok minerału ilastego (złożony z gliny, skalenia i krzemianu).

Po uformowaniu przedmioty pozostawia się do wyschnięcia – usuwa się z nich wodę. To jest metoda suszenia. Na koniec wysuszone wyroby gliniane umieszcza się w piecach ogniowych w bardzo wysokich temperaturach. Ta wysoka temperatura zmienia strukturę fizyczną i chemiczną wyrobów, nadając im wyjątkowe właściwości wytrzymałości, trwałości i stabilności.

Wytrzymałość tradycyjnej ceramiki jest bezpośrednio związana z obecnością krzemionki w piasku kwarcowym. Zazwyczaj zachowuje ona wewnętrzną strukturę wiązań i skład nawet po przetworzeniu na produkty finalne. Innymi słowy, skład strukturalny gotowych, tradycyjnych wyrobów ceramicznych nie różni się od składu wyjściowego surowca.

Rodzaje tradycyjnej ceramiki

Ten rodzaje tradycyjnej ceramiki są materiałami ściernymi. ogniotrwałymi, gliną konstrukcyjną, wyrobami białymi, cegłami i płytkami oraz cementem.

• Materiały ścierne: Są to twarde substancje, które mają zdolność rozkładania słabszych materiałów. Niektóre z nich są używane w naszych domach jako środki dezynfekujące i materiały ścierne.

• Materiały ogniotrwałe: Odnosi się to do produktów, które wytrzymują bardzo wysokie temperatury. Na przykład, są one używane do wyściełania pieców i pieców hutniczych w hutach, ponieważ wytrzymują bardzo wysokie temperatury.

• Produkty z gliny konstrukcyjnej: Są one przeznaczone wyłącznie do celów budowlanych, np. w naszych budynkach, nawierzchniach, kanalizacji deszczowej, dachówkach i płytkach podłogowych.

• Wyroby białe: Są charakterystycznie białe i błyszczące. Przykładami są artykuły toaletowe, takie jak umywalki w łazienkach, implanty dentystyczne i płytki terakotowe.

• Cegły i płytki: Standaryzowane materiały budowlane, z których budujemy nasze przestrzenie życiowe.

• Cement: Są to drobne cząsteczki, które po dodaniu do wody tworzą dobre spoiwo wykorzystywane przy budowie budynków.

Zastosowania tradycyjnej ceramiki

Zastosowania tradycyjnej ceramiki wynikają z samych produktów. Obejmują one estetykę, produkcję, konstrukcję i użyteczność. Dlatego omówimy zastosowania tradycyjnej ceramiki w ramach tych zidentyfikowanych kategorii.

1. Estetyczna tradycyjna ceramika

Estetyczna tradycyjna ceramika jest wytwarzana tak, aby odzwierciedlała kultura i historia Ludu. Ich cechy odzwierciedlają również geograficzny i kulturowy wymiar garncarza. Wzory na produktach odzwierciedlają trendy, sztukę i kulturę danego społeczeństwa, stanowiąc wizualną reprezentację naszej historii. To właśnie czynnik historyczny nadaje wartość estetycznym tradycyjnym wyrobom ceramicznym.

Produkty w tej kategorii obejmują porcelanę. Porcelana to piękna, tradycyjna ceramika, występująca w wielu kształtach, kolorach i rozmiarach. Niektóre z nich mają formę garnków używanych do przygotowywania posiłków. Inne przybierają formę filiżanek do herbaty i talerzy do jedzenia. Jednak najczęściej porcelana jest wykorzystywana do ozdabiania naszych domów kwiatami.

FI

G 2: Zdobiona chińska filiżanka porcelanowa wykonana z tradycyjnych materiałów ceramicznych.

2. Cegły używane do budowy domów, ogrodzeń i krawężników mają tradycyjne pochodzenie ceramiczne. Cegły powstają z połączenia drobno zmielonego i sortowanego łupka, gliny i piasku. Te podstawowe materiały miesza się z wodą, aby uzyskać konsystencję umożliwiającą formowanie. Następnie cegły są suszone i wykorzystywane w razie potrzeby.

3. Co ciekawe, formy używane w przemyśle metalurgicznym stanowią kolejną formę tradycyjnej ceramiki. Wynika to z faktu, że podstawowe składniki tradycyjnej ceramiki nadają jej odporność na wysokie temperatury. Proces wypalania, któremu poddawana jest tradycyjna ceramika w celu jej utwardzenia, przygotowuje ją również do wytrzymywania bardzo wysokich temperatur.

ZAAWANSOWANA CERAMIKA

Zaawansowana ceramika to nieorganiczne, niemetaliczne materiały, które zostały udoskonalone pod względem formy, struktury i rodzaju w stosunku do tradycyjnej ceramiki. Zastosowanie innowacyjnych, nowoczesnych technologii umożliwiło przygotowanie proszku ceramicznego Od prostych i podstawowych struktur po zaawansowane formy. Dlatego uważa się je za ceramikę o wysokiej wydajności,

Zaawansowana ceramika wymaga wysoce specjalistycznej wiedzy i doświadczenia technicznego zarówno w produkcji, jak i w procesie przetwarzania. W przeciwieństwie do tradycyjnej ceramiki, prekursorskie surowce proszkowe nie są przetwarzane mechanicznie. Proszek jest najpierw zagęszczany przez spiekanie Proces ten obejmuje spiekanie w stanie stałym lub ciekłym.

W procesie spiekania w stanie stałym, podstawowe materiały proszkowe są podgrzewane, aż ich cząsteczki osiągną punkt styku między dwiema cząsteczkami proszku. Ciągłe podgrzewanie proszku prowadzi do ostatecznego połączenia się cząsteczek obu cząsteczek, zamykając w ten sposób pory i tworząc wiązanie.

W procesie spiekania w stanie ciekłym do proszku, surowca bazowego, wprowadza się substancję chemiczną. Działanie tej substancji chemicznej powoduje uwolnienie cieczy z cząstek proszku. Ostatecznie ciecz odparowuje, pozostawiając substancje krystaliczne.

Rodzaje zaawansowanej ceramiki

a, Cyrkon jest stosowany w postaci proszku lub krystalicznej jako tlenek cyrkonu. W temperaturze pokojowej ma strukturę krystaliczną jednoskośną, a w wysokich temperaturach sześcienną lub czworościenną. Proces produkcji Ceramika cyrkonowa Jest bardzo trudne i kosztowne. W szczególności wymaga cięcia laserowego oraz stosowania technik o wysokiej precyzji.

b. Azotek glinu jest wytwarzany przez bezpośrednią nitryfikację glinu lub syntezę glinu i azotu. Składa się z prostych struktur krystalicznych i charakteryzuje się wysoką rozszerzalnością cieplną oraz przewodnością elektryczną. Podłoża ceramiczne z glinu są wysoce odporne na korozję, ale rozpuszczają się powoli w roztworach kwasów mineralnych i silnych zasad.

c. Azotek boru to substancja syntetyczna wytwarzana z azotu i boru. Powstały produkt występuje w dwóch formach krystalicznych: jako heksagonalne kryształy azotku boru lub sześcienne kryształy azotku boru. Ten zaawansowany materiał ceramiczny charakteryzuje się wysoką pojemnością cieplną i przewodnością oraz twardością dorównującą diamentowi.

d. Tlenek berylu jest syntetyzowany albo poprzez karbotermiczną redukcję materiałów, albo poprzez wytrącanie materiałów zawierających beryl.

e. Węglik krzemu jest albo pochodną rzadkiego minerału znanego jako moissanit, albo syntezą krzemu i węgla. Związek ten jest bardzo przydatny jako ceramika przemysłowa, zwłaszcza w produkcji ceramiki półprzewodnikowej.

Zastosowania zaawansowanej ceramiki

Zaawansowana ceramika jest chemicznie obojętna, co zwiększa jej przydatność w bardzo specjalistycznych i ważnych okolicznościach, w następujący sposób:

1. Inżynieria lotnicza: Zaawansowane podłoża ceramiczne są wykorzystywane w produkcji części lotniczych. Zapewniają one wytrzymałość i trwałość części. Oferujemy standardowe powłoki dla części lotniczych, które gwarantują trwałość Państwa maszyn.

2. Zastosowania medyczne: Implanty, takie jak implanty dentystyczne i implanty nóg, są wykonane z zaawansowanej ceramiki. Cechą zaawansowanej ceramiki jest wysoka tolerancja i adaptacja do ludzkiej skóry, dzięki czemu nie jest ona odrzucana przez tkanki organizmu. Podobnie, zaawansowane podłoża ceramiczne są wykorzystywane w optyce medycznej i lampach rentgenowskich.

RYS. 3: Implant medyczny wykonany z materiałów Advanced Ceramic

3. Przygotowanie kosmetyków: Zaawansowane podłoża ceramiczne nadają pudrom kosmetycznym polerowany i gładki połysk, gdy są stosowane do przygotowywania kosmetyków.

4. Sprzęt balistyczny: Zaawansowane materiały ceramiczne charakteryzują się wysoką wytrzymałością na rozciąganie, co sprawia, że nadają się zarówno do produkcji pocisków, jak i materiałów kuloodpornych.

5. Sprzęt elektroniczny i akustyczny: Zaawansowane podłoża ceramiczne są dobrymi półprzewodnikami prądu. Znajdują specjalistyczne zastosowanie w urządzeniach radiowych i mikrofalowych. Dlatego też są wykorzystywane w produkcji specjalistycznych urządzeń elektrycznych i wysokonapięciowych.

6. Zaawansowana ceramika jest przydatna do formowania ostrza i inne narzędzia tnące. Fakt, że nie ulegają one łatwo korozji ani zużyciu, sprawia, że materiały tnące są trwałe pomimo regularnego użytkowania.

7. Materiały z węglika krzemu doskonale nadają się do zastosowań kosmetycznych. Wynika to z ich podobieństwa do diamentów. Ponieważ diamenty są drogie, stanowią tańszą alternatywę dla produktów kosmetycznych.

WNIOSEK

Doskonale rozumiemy, jak wewnętrzna struktura i skład surowców determinują produkt końcowy. Dlatego dokładamy wszelkich starań, aby… przygotowanie surowca i również zapewnić, że kontrola odbywa się na każdym etapie naszego procesu produkcyjnego.

Na co czekasz? Odkryj naszą szeroką ofertę podłoży i produktów ceramicznych i spełnij swoje wyjątkowe potrzeby w zakresie ceramiki przemysłowej!