- Vád
- 1- Nyersanyagok keverése és őrlése
- 2- Konformáció
- 3- öntés
- nyomás
- Barbonit formázás
- Extrudálás
- 4- Szárítás
- 5- Főzés
- A kerámia anyagok tulajdonságai
- Besorolás: kerámia anyagok típusai
- 1- Vörös kerámia
- 2- Fehér kerámia
- Porcelán
- 3- tűzálló
- 4- szemüveg
- 5- Cementek
- 6- Csiszolóanyagok
- Különleges kerámia anyagok
- A szintetizált
- Sütjük
- - Keményfém
- - Nitridek
- -
- A kerámia anyagok 4 fő felhasználási területe
- 1- A repülőgépiparban
- 2- Az orvosbiológiában
- 3- elektronikában
- 4- Az energiaiparban
- A 7 legkiemelkedőbb kerámia anyag
- 1- alumínium-oxid (Al2O3)
- 2- alumínium-nitrid (AIN)
- 3-bór-karbid (B4C)
- 4- szilícium-karbid (SiC)
- 5- Szilícium-nitrid (Si3N4)
- 6- titán-borid (TiB2)
- 7- Uránia (UO2)
- Irodalom
A kerámia anyagok szervetlen, fémes vagy nem szilárd anyagokból állnak, amelyek melegítésre kerültek. Alapja általában agyag, de vannak különböző típusok, különböző összetételűek.
Az általános agyag egy kerámia paszta. A vörös agyag szintén olyan kerámia anyag, amelynek alkotóelemei alumínium-szilikátok. Ezeket az anyagokat kristályos és / vagy üveges fázisok keveréke képezi.

Ha egyetlen kristályból készülnek, akkor egyfázisúak. Polikristályosak, ha sok kristályból állnak.
A kerámia anyagok kristályszerkezete az ionok elektromos töltésének értékétől és a kationok és anionok relatív méretétől függ. Minél nagyobb a központi kationt körülvevő anionok mennyisége, annál stabilabb lesz a kapott szilárd anyag.
A kerámia anyagok lehetnek sűrű szilárd anyag, rost, finom por vagy film.
A kerámia szó eredete a keramikos görög szóban található, amelynek jelentése "égett dolog".
Vád
A kerámia anyagok feldolgozása az előállítandó anyag típusától függ. A kerámiaanyag előállítása azonban általában a következő folyamatokat igényli:
1- Nyersanyagok keverése és őrlése
Ez az a folyamat, amelyben a nyersanyagokat összekapcsolják, és megkísérelik homogenizálni azok méretét és eloszlását.
2- Konformáció
Ebben a fázisban a tészta alakot és állagot kap, amelyet a nyersanyagokkal érnek el. Ily módon megnő a keverék sűrűsége, javítva annak mechanikai tulajdonságait.
3- öntés
Ez az a folyamat, amellyel bármely valós objektum ábrázolása vagy képe (harmadik dimenzióban) létrehozható. A sajtoláshoz általában a következők egyikét hajtják végre:
nyomás
Az alapanyagot sajtológépen préselik. A száraz sajtolást gyakran használják tűzálló termékek és elektronikus kerámia alkatrészek előállításához. Ez a technika lehetővé teszi több darab gyors előállítását.
Barbonit formázás
Ez egy olyan technika, amely lehetővé teszi, hogy ugyanaz a forma százszor álljon elő hibák és deformációk nélkül.
Extrudálás
Ez egy folyamat, amelynek során az anyagot egy szerszámon keresztül tolják vagy extrahálják. Tiszta és rögzített keresztmetszetű objektumok előállítására szolgál.
4- Szárítás
Ez egy folyamat, amely a víz párolgásának és a darabban előállított összehúzódások ellenőrzéséből áll.
Ez a folyamat kritikus szakasza, mivel attól függ, hogy a darab megtartja-e alakját.
5- Főzés
Ebből a fázisból kapjuk a "tortát". Ebben az eljárásban az agyag kémiai összetétele megváltozik, hogy törékenyé, de vízporosá váljon.
Ebben a fázisban a hőnek lassan fel kell emelkednie, amíg el nem éri a 600ºC hőmérsékletet. Az első szakasz után a dekoráció készül, amikor készen állnak rá.
A deformáció elkerülése érdekében fontos, hogy a darabokat a kemencében elkülönítsék.
A kerámia anyagok tulajdonságai
Noha ezen anyagok tulajdonságai nagymértékben függnek összetételüktől, általában ezek a következő tulajdonságokkal rendelkeznek:
- Kristályszerkezet. Vannak olyan anyagok is, amelyeknek nincs ilyen felépítése, vagy csak bizonyos ágazatokban vannak.
- Sűrűségük körülbelül 2 g / cm3.
- Ezek az anyagok elektromos és hőszigetelő tulajdonságokkal rendelkeznek.
- Kis tágulási együtthatóval rendelkeznek.
- Magas olvadáspontúak.
- Általában vízálló.
- Nem éghetők és nem oxidálhatók.
- Kemények, de törékenyek és könnyek ugyanakkor.
- Ellenállnak a nyomásnak, a kopásnak és a korróziónak.
- Fagyuk van, vagy képesek ellenállni az alacsony hőmérsékleteknek anélkül, hogy romlanak.
- Kémiai stabilitással rendelkeznek.
- Bizonyos porozitást igényelnek.
Besorolás: kerámia anyagok típusai
1- Vörös kerámia
Ez a leggyakoribb agyagtípus. Vöröses színű, a vas-oxid jelenléte miatt.
Főzéskor aluminátból és szilikátból áll. Ez a legkevésbé feldolgozott. Ha törik, vöröses föld lesz. Áteresztőképességű a gázok, folyadékok és zsírok számára.
Ezt az agyagot általában téglákhoz és padlóhoz használják. Égetési hőmérséklete 700 - 1000 ° C, és ón-oxiddal lefedhető, hogy vízmentes fajansokat kapjon. Az olasz és az angol cserép különféle agyagból készül.
2- Fehér kerámia
Tiszta anyag, tehát nincs folt. Granulometria jobban ellenőrzött, és általában kívülről vannak zománcozva, hogy javítsák vízhatlanságukat.
Szaniterek és edények gyártásához használják. Ebbe a csoportba tartozik:
Porcelán
Ez egy anyag, amelyet kaolinból készítenek, egy nagyon tiszta agyagfajtából, amelyhez földpát és kvarc vagy kő adódik.
Az anyag főzését két szakaszban végezzük: az első szakaszban 1000 vagy 1300 ° C hőmérsékleten főzzük; és a második szakaszban 1800 ° C-ot lehet elérni.
A porcelán lehet puha vagy kemény. Puha esetében az első főzési szakasz eléri az 1000 ° C-ot.
Ezután kiveszi a sütőből a máz felviteléhez. Ezután visszatér a kemencébe a második fázishoz, amelyben legalább 1250 ° C hőmérsékletet alkalmaznak.
Kemény porcelánok esetében a második főzési fázist magasabb hőmérsékleten: 1400 ° C vagy annál magasabb hőmérsékleten hajtják végre.
És ha díszíteni kívánja, akkor a meghatározott díszítést elkészítik és behelyezik a sütőbe, de ezúttal körülbelül 800 ° C-on.
Az iparban többféle felhasználást kínál tárgyak gyártására kereskedelmi felhasználásra (például étkészlet) vagy speciálisabb felhasználású tárgyakhoz (például a transzformátorok szigeteléséhez).
3- tűzálló
Ez egy anyag, amely deformáció nélkül képes ellenállni nagyon magas hőmérsékleten (3000 ° C-ig). Agyagok, amelyek nagy arányban tartalmaznak alumínium-oxidot, berilliumot, toriumot és cirkóniumot.
1300 és 1600 ° C közötti hőmérsékleten főznek, és fokozatosan hűteni kell a meghibásodások, repedések vagy belső feszültségek elkerülése érdekében.
A DIN 51060 / ISO / R 836 európai szabvány megállapítja, hogy az anyag tűzálló, ha legalább 1500 ° C hőmérsékleten lágyul.
A tégla példája az ilyen típusú anyagnak, amelyet kemencék gyártásához használnak.
4- szemüveg
Az üvegek szilícium-alapú folyékony anyagok, amelyek különböző formáikban megszilárdulnak, amikor lehűlnek.
Különböző folyékony anyagokat adnak a szilikon alaphoz, a gyártandó üveg típusától függően. Ezek az anyagok csökkentik az olvadáspontot.
5- Cementek
Ez egy mészkőből és őrölt kalciumból álló anyag, amely merevvé válik, amikor összekeverik folyadékkal (lehetőleg vízzel), és hagyják ülepedni. Nedves állapotban a kívánt alakhoz önthető.
6- Csiszolóanyagok
Rendkívül kemény részecskék ásványi anyagok, amelyek alkotóelemei között alumínium-oxid és gyémántpaszta található.
Különleges kerámia anyagok
A kerámia anyagok ellenállóak és kemények, de törékenyek is, ezért hibrid vagy összetett anyagokat fejlesztettek ki üvegszálas vagy műanyag polimer mátrix segítségével.
Kerámia anyagok felhasználhatók ezen hibridek kifejlesztésére. Ezek szilícium-dioxidból, alumínium-oxidból és néhány fémből, például kobaltból, krómból és vasból álló anyagok.
Kétféle módszert alkalmaznak ezeknek a hibrideknek a kidolgozásához:
A szintetizált
Ez a módszer a fémes porok tömörítésére szolgál.
Sütjük
Ezzel a módszerrel az ötvözetet úgy érik el, hogy a fémport a kerámia anyaggal együtt elektromos kemencében préselik.
Az úgynevezett kompozit mátrixkerámia (CMC) ebbe a kategóriába tartozik. Ezek felsorolhatók:
- Keményfém
Ilyen például a volfrám, a titán, a szilícium, a króm, a bór vagy a szénnel erősített szilícium-karbid.
- Nitridek
Ilyen például a szilícium, titán, kerámia-oxinitrid vagy szialon.
-
Kerámia anyagok elektromos vagy mágneses tulajdonságokkal.
A kerámia anyagok 4 fő felhasználási területe
1- A repülőgépiparban
Ezen a területen könnyű, magas hőmérsékleti ellenállású és mechanikai követelményeknek ellenálló alkatrészekre van szükség.
2- Az orvosbiológiában
Ezen a területen csontok, fogak, implantátumok stb. Készítésére használhatók.
3- elektronikában
Amennyiben ezeket az anyagokat többek között lézer erősítők, száloptika, kondenzátorok, lencsék, szigetelők gyártására használják.
4- Az energiaiparban
A kerámia anyagok itt eredményezhetik például nukleáris üzemanyagok alkotóelemeit.
A 7 legkiemelkedőbb kerámia anyag
1- alumínium-oxid (Al2O3)
Olvadt fémet tartalmaz.
2- alumínium-nitrid (AIN)
Integrált áramkörök anyagaként és az AI203 helyettesítőjeként használják.
3-bór-karbid (B4C)
Nukleáris páncélok készítésére használják.
4- szilícium-karbid (SiC)
Fémek bevonására használják, mivel ellenáll az oxidációnak.
5- Szilícium-nitrid (Si3N4)
Autómotorok és gázturbinák alkatrészeinek gyártásánál használják.
6- titán-borid (TiB2)
A pajzsok gyártásában is részt vesz.
7- Uránia (UO2)
Üzemanyagként szolgál nukleáris reaktorok számára.
Irodalom
- Alarcón, Javier (s / f). Kerámia anyagok kémiája. Helyreállítva: uv.es
- Q., Felipe (2010). Kerámia tulajdonságok. Helyreállítva a következőből: konstruktorcivil.org
- Lázaro, Jack (2014). A kerámia szerkezete és tulajdonságai. Helyreállítva: prezi.com
- Mussi, Susan (s / f). Főzés. Helyreállítva:
- ARQHYS Magazine (2012). Kerámia tulajdonságok. Helyreállítva: arqhys.com
- Nemzeti Technológiai Egyetem (2010). A kerámia anyagok osztályozása. Helyreállítva: Cienciamateriales.argentina-foro.com
- Nemzeti Technológiai Egyetem (s / f). Kerámia anyagok. Helyreállítva: frm.utn.edu.ar
- Wikipédia (s / f). Kerámia anyag. Helyreállítva: es.wikipedia.org
