КЕРАМИКА: ВИДЫ, ОСОБЕННОСТИ И ПРИМЕНЕНИЕ

Введение

Керамика – это неметаллическое неорганическое соединение, которое можно разделить на два основных типа: традиционную и современную керамику. Различия между традиционной и современной керамикой заключаются главным образом в её происхождении и доступности. Традиционная керамика керамические подложки Обычно они встречаются в природе, тогда как современная керамика производится путем химического синтеза.

Природа керамики

Важно знать, что керамика стабильна при очень высоких температурах и обладает низкой теплодинамичностью. Однако она довольно хрупкая по сравнению с металлами. Другие уникальные свойства керамических материалов, характерные как для традиционной, так и для современной керамики, включают в себя стойкость к коррозии, исключительную твёрдость и хорошую электроизоляцию.

Виды керамики

Керамику традиционно классифицируют на традиционную и высокотехнологичную. Оба вида различаются по форме, цвету и свойствам. Различия в традиционной керамике легко определить. С другой стороны, высокотехнологичная керамика требует участия таких экспертов, как мы, для её определения, подготовки и применения в узкоспециализированных областях.

Традиционная керамика

Традиционная керамика изготавливается из природного сырья. В качестве компонентов используются глина и полевые шпаты, которые встречаются в месторождениях полезных ископаемых. Как известно, глина – это побочный продукт выветривания магматических пород, а полевой шпат – побочный продукт выветривания гранита.

Производство традиционная керамика История этого метода восходит к древности. Композитные материалы подвергались дальнейшей обработке нагревом для достижения прочности и долговечности. Присутствие кремния в традиционной керамике служит наполнителем, поддерживающим и подготавливающим традиционные керамические изделия к обжигу. Например, наша кухонная утварь иногда изготавливается из композитных материалов на основе глины и соломы.

РИС. 1: Блок глинистого минерала (состоящего из глины, полевого шпата и силиката).

После формовки изделия оставляют сохнуть, удаляя из них воду. Это и есть метод сушки. Наконец, высушенные глиняные изделия помещают в огневые печи, где они подвергаются очень высокой температуре. Высокая температура изменяет физическую и химическую структуру изделий, придавая им уникальные свойства прочности, долговечности и стабильности.

Прочность традиционной керамики напрямую зависит от наличия кремнезёма в кварцевом песке. Они, как правило, сохраняют внутреннюю структуру связей и состав даже после переработки в готовые изделия. Другими словами, структурный состав готовых традиционных керамических изделий не отличается от исходного сырья.

Виды традиционной керамики

The виды традиционной керамики являются абразивными материалами. огнеупоры, строительная глина, белая керамика, кирпичи и плитка, а также цемент.

• Абразивные материалы: это твёрдые вещества, способные разрушать более слабые материалы. Некоторые из них используются в быту в качестве дезинфицирующих средств и абразивов.

• Огнеупорные материалы: это изделия, выдерживающие очень высокие температуры. Например, их используют для футеровки печей и обжиговых установок на металлургических заводах, поскольку они выдерживают очень высокие температуры.

• Изделия из строительной глины: они предназначены исключительно для строительных целей, например, для использования в наших зданиях, для мощения дорожек, дренажных дорожек, кровельной и напольной плитки.

• Белая посуда: обычно белая и блестящая. Примерами могут служить раковины в ванных комнатах, зубные имплантаты и терракотовая плитка.

• Кирпичи и плитка: стандартные строительные материалы, которые используются для строительства наших жилых помещений.

• Цемент: это мелкие частицы, которые при добавлении в воду образуют хорошие вяжущие материалы, используемые при строительстве зданий.

Использование традиционной керамики

Применение традиционной керамики определяется самими изделиями. Оно варьируется от эстетических, производственных, строительных и практических целей. Поэтому мы рассмотрим применение традиционной керамики в рамках этих категорий.

1. Эстетическая традиционная керамика

Эстетичная традиционная керамика создается с целью отразить культура и история народа. Их особенности также отражают географическое и культурное наследие гончара. Узоры на изделиях отражают тенденции, искусство и культуру общества, визуально отражая нашу историю. Именно исторический фактор придаёт эстетическую ценность традиционным керамическим изделиям.

Изделия этой категории включают фарфор. Фарфор — это красивый традиционный вид керамики, который бывает самых разных форм, цветов и размеров. Из него изготавливают горшки для приготовления пищи, чайные чашки и тарелки. Однако чаще всего фарфор используют для украшения домов цветами.

ФИ

G 2: Декорированная китайская фарфоровая чашка, изготовленная из традиционных керамических материалов.

2. Кирпичи, используемые для строительства домов, заборов и бордюров, традиционно производятся из керамики. Их изготавливают из смеси тонко измельченного и отсортированного сланца, глины и песка. Эти исходные материалы смешивают с водой до консистенции, подходящей для формовки. После этого кирпичи сушат и используют по назначению.

3. Интересно также, что формы, используемые в металлургической промышленности, представляют собой ещё одну разновидность традиционной керамики. Это связано с тем, что основные компоненты традиционной керамики обеспечивают ей способность выдерживать высокие температуры. Процесс обжига, которому подвергается традиционная керамика для придания ей твёрдости, также подготавливает её к выдержке очень высоких температур.

УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ КЕРАМИКА

Современная керамика – это неорганические неметаллические материалы, форма, структура и тип которых были улучшены по сравнению с традиционной керамикой. Применение инновационных современных технологий позволило приготовление керамического порошка От простых и базовых структур к сложным формам. Именно поэтому они считаются высокоэффективными керамиками,

Производство и обработка передовой керамики требуют высокого технического опыта и знаний. В отличие от традиционной керамики, исходное порошкообразное сырье не подвергается механической обработке. Сначала порошок уплотняется в процессе спекание процесс.Этот процесс включает в себя либо спекание в твердом состоянии, либо спекание в жидком состоянии.

При спекании в твердом состоянии исходные порошкообразные материалы нагреваются до тех пор, пока их элементы не поднимутся к краю периметра между двумя частицами порошка. Непрерывный нагрев порошка приводит к окончательному слиянию элементов двух частиц, тем самым закрывая поры и образуя связь.

В процессе спекания в жидком состоянии к исходному порошку сырья вводится химический реагент. Под его воздействием происходит выделение жидкости из частиц порошка. В конечном итоге жидкость испаряется, оставляя после себя кристаллические вещества.

Типы современной керамики

а. Цирконий используется в порошкообразной или кристаллической форме в виде оксида циркония. Он имеет моноклинную кристаллическую структуру при комнатной температуре и кубическую или тетраэдрическую структуру при высоких температурах. Процесс производства Циркониевая керамика Это очень сложно и дорого. В частности, требуется лазерная резка и высокоточные технологии.

б. Нитрид алюминия получают либо прямой нитрификацией алюминия, либо синтезом алюминия и азота. Он состоит из простых кристаллических структур и обладает высоким коэффициентом теплового расширения и электропроводностью. Алюминиевые керамические подложки обладают высокой коррозионной стойкостью, но медленно растворяются в минеральных кислотах и концентрированных растворах щелочей.

c. Нитрид бора — синтетическое вещество, получаемое из азота и бора. Полученный продукт существует в двух кристаллических формах: гексагональной и кубической. Эта передовая керамика обладает высокой теплопроводностью и теплопроводностью, а также твёрдостью, сравнимой с алмазом.

г. Оксид бериллия синтезируется либо путем карботермического восстановления материалов, либо осаждением материалов, содержащих бериллий.

е. Карбид кремния получают либо из редкого минерала, известного как муассанит, либо синтезом кремния и углерода. Это соединение широко используется в промышленной керамике, особенно в производстве полупроводниковой керамики.

Использование современной керамики

Современная керамика химически инертна, и эта особенность расширяет возможности ее использования в особых и важных ситуациях, а именно:

1. Авиационно-космическая техника: в производстве деталей самолётов используются современные керамические подложки. Они придают им прочность и долговечность. Мы предлагаем стандартизированные покрытия для деталей самолётов, которые обеспечат их долговечность.

2. Медицинские применения: Имплантаты, такие как зубные и ножные, изготавливаются из высококачественной керамики. Высококачественная керамика обладает высокой переносимостью и адаптируется к тканям кожи человека, поэтому не отторгается тканями организма. Аналогичным образом, высококачественные керамические подложки используются для медицинской оптики и рентгеновских трубок.

Рис. 3: Медицинский имплантат, изготовленный из усовершенствованных керамических материалов

3. Приготовление косметики: Современные керамические субстраты придают косметическим пудрам полированный и гладкий блеск при их использовании в приготовлении косметики.

4. Баллистическое оборудование: прочность на разрыв современных керамических материалов приводит к их использованию в производстве пуль, а также пуленепробиваемых материалов.

5. Электронное и акустическое оборудование: Подложки из усовершенствованной керамики являются хорошими полупроводниками электричества. Они нашли специализированное применение в радиочастотных и микроволновых приборах. Поэтому их используют в производстве специализированных электрических и высоковольтных приборов.

6. Современная керамика полезна для формирования лезвия и другие режущие инструменты. Благодаря тому, что они не подвержены коррозии и износу, режущие материалы долговечны даже при регулярном использовании.

7. Материалы на основе карбида кремния очень подходят для косметических целей. Это объясняется их сходством с алмазами. Поскольку алмазы дороги, это более доступный вариант для удовлетворения ваших косметических потребностей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы прекрасно понимаем, как внутренняя структура и состав сырья определяют конечный продукт. Поэтому мы очень внимательно относимся к подготовка сырья и также убедиться, что осмотр осуществляется на каждом этапе нашего производственного процесса.

Чего же вы ждете? Ознакомьтесь с нашим широким ассортиментом керамических субстратов и изделий и реализуйте свои уникальные потребности в промышленной керамике!