Günümüzde seramik malzemeler birçok endüstride tercih edilen bir malzeme haline gelmiştir.
Havacılıktan telekomünikasyona hatta tıp sektörüne kadar seramik malzemeler yaygın bir kullanım alanı bulmuştur.
Peki neden böyle, bu kadar yaygara neden kopuyor ve gerçekten bu kadar abartılmaya değer mi?
görelim
Seramik Malzemeler Nelerdir?
Duymuş olabileceğiniz şeylerin aksine.
Seramik malzemeler metalik değildir, metal değildirler ama evet, metaller kadar güçlüdürler.
Bunları şöyle düşünün: inorganik maddeler, ısıtma yoluyla istenilen nihai sonuca ulaştırılır.
Diğer doğal malzemelerin ısıtılıp sertleştirilmesiyle üretilirler.
Seramik malzemelerin yapıları farklılık göstermekle birlikte genellikle karbürler, nitrürler ve hatta oksitlerden oluşurlar.
Bunlar onları güçlü ve dayanıklı kılan bileşenlerdir.
Daha önce seramiklerin metal olmadığını belirtmiştik; ancak bunların elektriği iletmediğini bilmek sizi memnun edebilir.
Aynı şekilde kolay kolay aşınmazlar ve bu da onları birçok sektörde oldukça kullanışlı hale getirir.
Ayrıca isminin karmaşıklığına aldanmayın, ileri seramikler aslında ileri özelliklere sahip bir seramik türüdür.
Evet, hem seramik hem de ileri seramik birçok endüstride oldukça faydalıdır.
Seramik Malzemelerin Özellikleri Nelerdir?
Seramikler gerçekten de tüm bu ilgiye değer, onları birçok endüstride çok değerli kılan çok benzersiz özelliklere sahipler.
Ancak bu özellikler seramiklerin özel sınıflamasına göre farklılık göstermektedir.
Her seramik sınıflandırmasını oluşturan çeşitli özelliklere bir göz atalım.
-
Mükemmel Güç ve Sertlik
Seramik malzemelerin çok sert olduğu bilinmektedir.
Çoğu metalin aksine serttirler, kolay kolay aşınmazlar, çizilmelere karşı da dayanıklıdırlar.
Bu özelliğinden dolayı çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
-
Isıya Karşı Mükemmel Direnç
Seramiklerin bir diğer önemli özelliği ise metaller gibi erimeden veya bozulmadan çok yüksek sıcaklıklara dayanabilmeleridir.
Yani, endüstriler gibi havacılık ve uzay ve aşırı ısının oluştuğu imalat sanayinde bunları çok iyi kullanıyoruz.
İleri seramikler özellikle aşırı sıcaklıklara dayanıklılıklarıyla ünlüdür.
-
Elektriksel Yalıtım
Daha önce de söylediğimiz gibi seramiklerin elektriği iletmediği de bilinmektedir.
Örneğin elektrik yalıtkanları, transformatörler veya devre kartları bu özelliklerinden dolayı seramik malzemelerden üretilir.
Hatta bazı ileri seramik malzemelerin, seçime bağlı olarak elektriği iletmek üzere özel olarak tasarlandığını bilmelisiniz.
Bu da onları elektronik açısından oldukça önemli kılıyor.
-
Kimyasallara Karşı Direnç
Seramik sınıflandırmasının aynı zamanda malzemenin kimyasallara ne kadar dayanıklı olduğundan da etkilendiğini bilmelisiniz.
Birçok seramik korozyona, asitlere ve diğer kimyasallara karşı dayanıklıdır.
Bu da onların tıp endüstrisinde, laboratuvarlarda ve daha birçok alanda yaygın bir kullanım alanı bulmasını sağlamıştır.
-
Hafif
Seramikler sert ve dayanıklı olmalarına rağmen, metallerin aksine çok hafif olduklarını bilmek sizi memnun edebilir.
Dolayısıyla otomotiv gibi hem hafif hem de güçlü malzemelere ihtiyaç duyan sektörlerde seramikler yoğun olarak kullanılıyor.
Seramik Malzemelerin Sınıflandırılması/Türleri Nelerdir?
Seramik sınıflandırması, malzemenin özellikleri, yapısı ve diğer bileşenleri gibi şeylerle ilgilidir.
Belirli ihtiyaç ve uygulamaya göre çok sayıda farklı seramik çeşidimiz bulunmaktadır.
Geleneksel amaçlar için en iyi şekilde kullanılan bazı türlerimiz var.
İleri seramikler ise daha karmaşık endüstriler için tasarlanmıştır.
Aşağıda başlıca seramik sınıflandırmaları listelenmiştir, bakalım:
-
Geleneksel Seramikler
Bu tür seramiklerin yapımında kil gibi doğal maddeler kullanılır.
Ev ve inşaat malzemeleri üretiminde en yaygın olarak kullanılırlar.
Demek istediğim şu:
-
Yapısal Seramikler
Kiremit, boru ve hatta tuğla yapımında kullanılırlar.
Bunun sebebi, onların mükemmel mukavemetli ve dayanıklı olmalarıdır.
-
Beyaz Eşya Seramikleri
Bu tipler ev eşyalarının üretiminde kullanılır.
Örnek olarak porselen, çini, vitrifiye, çini ve daha birçokları verilebilir.
-
Refrakter Seramikler
Bu tipler fırın ve ocaklarda kullanılır.
Aşırı sıcaklıklarda bile işlevselliğini koruyacak şekilde üretilmiştir.
-
İleri Seramikler
Muhtemelen bu ismi numarasız olarak birkaç kez görmüş ve duymuşsunuzdur.
İleri seramikler, mükemmel mukavemet, dayanıklılık ve daha birçok olağanüstü faydaya sahip benzersiz bir seramik türüdür.
Havacılık, tıp ve hatta telekomünikasyon sektöründe yaygın bir kullanım alanı bulmuşlardır.
O halde ileri seramiklerin seramik sınıflandırmasına bir göz atalım:
-
Oksit Seramikler
Bunlar şu malzemeler kullanılarak yapılır: alüminyum oksit veya zirkonyum.
Çoğunlukla biyomedikal implant yapımında kullanılırlar.
-
Oksit Olmayan Seramikler
Bu tür seramiklerin içerisinde karbürler ve nitrürler de bulunur.
Bu bileşenler onları çok güçlü ve ısıya karşı çok dayanıklı hale getirir
Savunma sanayinde kullanılırlar
-
Piezoelektrik Seramikler
Daha önce bazı seramik türlerinin seçici olarak elektrik üretecek şekilde tasarlandığını belirtmiştik.
Bu da onlardan biri.
Çok fazla basınca maruz kaldıklarında elektrik üretirler.
Gaz sensörlerinde ve ultrasonik cihazlarda kullanılırlar.
-
Elektronik Seramikler
Bu tipler de ileri seramik tipleri altında sınıflandırılır.
Elektronik alet üretiminde istihdam ediliyorlar.
Bu tipler manyetikten elektriksel özelliklere kadar mükemmel özelliklere sahiptirler.
Aşağıda elektronik seramiklere ait bazı örnekler verilmiştir:
-
Kondansatör Seramikleri
Elektrik devrelerinin içerisinde elektrik enerjisini depolamak ve serbest bırakmak için kullanılırlar.
-
Süperiletken Seramikler
Bu tipler MR makinelerinde kullanılır ve aynı zamanda mükemmel güç iletimi sağlarlar.
-
Manyetik Seramikler
Manyetik seramikler aşağıdakilerin üretiminde kullanılır: antenler ve transformatörler.
-
Kompozit Seramikler
Bu tipler, seramiklerin niteliklerini geliştirmek için çeşitli seramik türlerinin özelliklerini bünyesinde barındırır.
Geleneksel seramiklerin ve diğer türlerin iyi performans gösteremediği durumlarda, genellikle en iyi uyumu sağlarlar.
Bunun çeşitli türleri şunlardır:
-
Seramik Matris Kompozitler (CMC)
Bu tipler hafiftir.
Bu özellik otomotiv ve havacılık sanayinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
-
Biyo-Seramik Kompozitler
Bu tipler tıp alanında kullanılır.
Kullanım örnekleri arasında diş implantları ve kemik grefti de yer almaktadır.
İnsan vücuduyla temas ettiğinde enfeksiyona neden olmazlar.
-
Isı Bariyer Kaplamaları
Metal yüzeyleri yoğun ısıdan korumak için harikadırlar
Türbinlerde ve motorlarda kullanılırlar.
Seramik Malzemelerin Kullanım Alanları Nelerdir?
Daha önce de belirttiğimiz gibi seramik malzemeler üstün niteliklere ve karakteristiklere sahiptir.
Isıya dayanıklılıktan, mükemmel mukavemete kadar çeşitli endüstrilerde geniş bir kullanım alanı bulmuşlardır.
Ancak seramik sınıflandırması, bunların nasıl ve ne zaman kullanılacağını etkiler.
Aşağıda bunların bazı uygulamaları yer almaktadır:
-
Mimarlık ve İnşaat
Geleneksel seramik sınıfına giren çimento ve tuğla gibi seramikler inşaat ve mimaride yaygın olarak kullanılmaktadır.
Çok dayanıklıdırlar ve aşırı hava koşullarına karşı dayanıklıdırlar.
Bu da onları inşaat için mükemmel bir uyum haline getirir.
-
Havacılık ve Savunma
İleri seramikler havacılık ve savunma sanayinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Benzer şekilde, bazı seramik malzemeler gibi seramik matris kompozitler (CMC) uzay mekiklerinde yaygın bir kullanıma sahiptir.
Çünkü hem ısıya karşı çok dayanıklıdırlar hem de hafiftirler.
Savunma sektöründe seramik sınıflandırması füze bölmeleri ve hatta kurşun geçirmez zırhlardır.
-
Elektronik ve Elektrik Mühendisliği
Elektronik seramikler devre kartlarının yapımında çok önemli bir kullanıma sahiptir.
Benzer şekilde trafo ve anten üretiminde de manyetik seramikler çok önemli rol oynuyor.
-
Tıbbi ve Sağlık
İleri seramikler tıp sektöründe büyük önem taşıyor.
Kesin biyo seramik Alümina gibi malzemeler kemik replasmanında ve diş implantlarında yaygın olarak kullanılır.
Bu malzemeler insan vücuduyla temas ettiğinde enfeksiyona neden olmaması nedeniyle vazgeçilmezdir.
-
Otomotiv ve Taşımacılık
Seramik malzemeler otomotiv sektöründe de önemli bir kullanım alanına sahiptir.
Otomobillerin fren balataları, ısı kalkanları ve benzeri bazı bölmelerinde seramik malzemeler kullanılmaktadır.
Bunun sebebi dayanıklı olmaları ve ısıya dayanıklı olmalarıdır.
Benzer şekilde bazı gelişmiş seramik malzemeler gaz için kullanılır sensörler.
Seramik Malzemelerin Faydaları
Seramik malzemelerin faydaları gerçekten saymakla bitmez.
Sağlamdırlar, ısıya karşı mükemmel dirençleri vardır ve uzun ömürlüdürler.
Metaller gibi aşınmamaları, havacılık ve imalat sektörlerinde geniş bir kullanım alanına sahip olmalarını sağlamaktadır.
Benzer şekilde, gelişmiş seramikler ısıya dayanıklılık konusunda etkileyici bir kabiliyete sahiptir ve bu da onları aşağıdaki amaçlar için kullanıma uygun hale getirir: jet motorları.
Aynı şekilde elektronikte de seramikler aşırı ısınmayı önlemeye yardımcı oluyor.
Seramiklerin geniş sınıflandırması, endüstrilerin en uygun olanı seçmesine olanak tanır.
Bu nedenle modern kullanımda vazgeçilmez hale gelmişlerdir.
Sonuç olarak
Zamanla seramik malzemeler birçok sektörde oyunun kurallarını değiştiren bir unsur haline geldi.
Ayaklarımızın altındaki fayanslardan, kullanmadan bir gün geçiremediğimiz en harika teknolojilere kadar.
Her birinin gücü seramikten geliyor.
Evet, seramik malzemeler gerçekten de bu kadar abartılmaya değer.