KERAMISKA MATERIAL: EGENSKAPER, TYPER, ANVÄNDNINGSOMRÅDEN - KULTURORDFÖRRÅD

De keramiska materialen består av oorganiska, metalliska eller icke fasta material som har genomgått värme. Basen är vanligtvis lera, men det finns olika typer med olika kompositioner.

Vanlig lera är en keramisk pasta. Även röd lera är en typ av keramiskt material som har aluminiumsilikater bland sina komponenter. Dessa material bildas av en blandning av kristallina och / eller glasartade faser.

Om de är tillverkade med en enda kristall är de enfasiga. De är polykristallina när de består av många kristaller.

Den kristallina strukturen hos keramiska material beror på värdet på den elektriska laddningen av jonerna och den relativa storleken på katjoner och anjoner. Ju större mängd anjoner som omger den centrala katjonen, desto stabilare blir det resulterande fasta ämnet.

Keramiska material kan vara i form av ett tätt fast ämne, fiber, fint pulver eller film.

Ursprunget till ordet keramik finns i det grekiska ordet keramikos, vars betydelse är "bränd sak."

Åtal

Bearbetningen av keramiska material beror på vilken typ av material som ska erhållas. Att producera ett keramiskt material kräver emellertid normalt följande processer:

1- Blandning och slipning av råvaror

Det är processen där råvaror förenas och man försöker homogenisera deras storlek och distribution.

2- Konformation

I denna fas ges degen form och konsistens, vilket uppnås med råmaterialen. På detta sätt ökar blandningens densitet, vilket förbättrar dess mekaniska egenskaper.

3 - Gjutning

Det är processen genom vilken en representation eller bild (i tredje dimension) av ett verkligt objekt skapas. För att gjuta utförs ofta en av dessa processer:

Brådskande

Råvaran pressas in i en dyna. Torkpressning används ofta för att tillverka eldfasta produkter och elektroniska keramiska komponenter. Denna teknik gör det möjligt att tillverka flera delar snabbt.

Formning av barbonit

Det är en teknik som gör att samma form kan produceras hundratals gånger utan fel eller deformationer.

extrusion

Det är en process under vilken materialet skjuts eller extraheras genom en dyna. Används för att generera objekt med ett tydligt och fast tvärsnitt.

4 - Torkning

Det är en process som består av att kontrollera avdunstningen av vattnet och de sammandragningar som det producerar i stycket.

Det är en kritisk fas i processen eftersom det beror på det att stycket bibehåller sin form.

5 - Matlagning

Från denna fas erhålls "kakan". I denna process ändras den kemiska sammansättningen av leran så att den blir spröd men vattenporös.

I denna fas måste värmen stiga långsamt tills en temperatur på 600 ºC har uppnåtts. Efter den första fasen görs dekorationerna när de vill göras.

Det är viktigt att säkerställa att bitarna separeras inuti ugnen för att undvika deformation.

Egenskaper hos keramiska material

Även om egenskaperna hos dessa material till stor del beror på deras sammansättning, delar de i allmänhet följande egenskaper:

Kristallstruktur. Det finns emellertid också material som inte har denna struktur eller endast har det i vissa sektorer.
De har en densitet av cirka 2g / cm3.
Dessa är material med isolerande egenskaper elektricitet och värme.
De har en låg expansionskoefficient.
De har en hög smältpunkt.
De är vanligtvis vattentäta.
De är varken brännbara eller oxiderbara.
De är hårda, men ömtåliga och lätta samtidigt.
De är resistenta mot kompression, slitage och korrosion.
De har frost eller förmågan att motstå låga temperaturer utan att försämras.
De har kemisk stabilitet.
De kräver viss porositet.

Klassificering: typer av keramiska material

1- Röd keramik

Det är den vanligaste typen av lera. Den har en rödaktig färg som beror på närvaron av järnoxid.

När den kokas består den av aluminat och silikat. Det är det minst bearbetade av alla. Om det spricker är resultatet en rödaktig jord. Det är permeabelt för gaser, vätskor och fetter.

Denna lera används ofta för tegel och golv. Bränningstemperaturen sträcker sig från 700 till 1000 ° C, och den kan täckas med tennoxid för att få ett vattentätt lergods. Italienska och engelska lergods tillverkas med olika typer av lera.

2- Vit keramik

Det är ett renare material, så att de inte har fläckar. Deras granulometri är mer kontrollerad och de är vanligtvis emaljerade på utsidan för att förbättra deras ogenomtränglighet.

Det används för tillverkning av sanitetsartiklar och porslin. Denna grupp inkluderar:

Porslin

Det är ett material som är tillverkat av kaolin, en mycket ren typ av lera till vilken fältspat och kvarts eller flint läggs till.

Tillagningen av detta material utförs i två faser: i den första fasen kokas det vid 1000 eller 1300 ° C; och i den andra fasen kan 1800 ° C nås.

Porslin kan vara mjuka eller hårda. När det gäller mjuka, når den första tillagningsfasen 1000 ° C.

Den avlägsnas sedan från ugnen för att applicera glasyr. Och sedan går den tillbaka till ugnen för den andra fasen där en minimitemperatur på 1250 ° C appliceras.

För hårda porslin utförs den andra kokfasen vid en högre temperatur: 1400 ° C eller mer.

Och om den ska dekoreras görs den definierade dekorationen och läggs i ugnen, men denna gång vid cirka 800 ° C.

Den har flera användningsområden i branschen för att göra föremål för kommersiellt bruk (till exempel porslin) eller för föremål för mer specialiserad användning (som isolering i transformatorer).

3 - Eldfast

Det är ett material som tål mycket höga temperaturer (upp till 3000 ° C) utan att deformeras. Det är leror som har stora andelar aluminiumoxid, beryllium, thorium och zirkonium.

De kokas mellan 1300 och 1600 ° C och måste gradvis kylas för att undvika fel, sprickor eller inre påfrestningar.

Den europeiska standarden DIN 51060 / ISO / R 836 fastställer att ett material är eldfast om det mjuknar med en minsta temperatur på 1500 ° C.

Tegelstenar är ett exempel på denna typ av material som används för att bygga ugnar.

4 - Glasögon

Glasögon är kiselbaserade flytande ämnen som stelnar i olika former när de svalnar.

Olika flödande ämnen läggs till kiselbasen, beroende på vilken typ av glas som ska tillverkas. Dessa ämnen sänker smältpunkten.

5- Cement

Det är ett material som består av kalksten och malt kalcium, som blir styvt när det blandas med vätska (helst vatten) och får sedimentera. Medan det är vått kan det formas till önskad form.

6- Slipmedel

Det är mineraler med extremt hårda partiklar och som har aluminiumoxid och diamantpasta, bland deras komponenter.

Speciella keramiska material

Keramiska material är resistenta och hårda men är också ömtåliga, varför hybrid- eller kompositmaterial har utvecklats med en fiberglas- eller plastpolymermatris.

Keramiska material kan användas för att utveckla dessa hybrider. Dessa är material som består av kiseldioxid, aluminiumoxid och vissa metaller som kobolt, krom och järn.

Två tekniker används vid utarbetandet av dessa hybrider:

Det syntetiserade

Det är den teknik i vilken metallpulver är komprimerade.

Yngeln

Med denna teknik uppnås legeringen genom att komprimera det metalliska pulvret tillsammans med det keramiska materialet i en elektrisk ugn.

Den så kallade kompositmatriskeramiken (CMC) ingår i denna kategori. Dessa kan listas:

- Karbider

Såsom volfram, titan, kisel, krom, bor eller kolförstärkt kiselkarbid.

- Nitrider

Såsom kisel, titan, keramisk oxynitrid eller sialon.

-

Det är keramiska material med elektriska eller magnetiska egenskaper.

De fyra huvudsakliga användningarna av keramiska material

1- Inom flygindustrin

Inom detta område krävs lätta komponenter med motståndskraft mot höga temperaturer och mekaniska krav.

2- I biomedicin

På detta område är de användbara för att tillverka ben, tänder, implantat etc.

3- I elektronik

När dessa material används för tillverkning av laserförstärkare, fiberoptik, kondensatorer, linser, isolatorer, bland andra.

4- I energibranschen

Det är där keramiska material till exempel kan resultera i komponenter av kärnbränslen.

De 7 mest framstående keramiska materialen

1- aluminiumoxid (Al2O3)

Det används för att innehålla smält metall.

2- aluminiumnitrid (AIN)

Det används som ett material för integrerade kretsar och som ersättning för AI203.

3- Borkarbid (B4C)

Det används för att göra kärnvapen.

4- kiselkarbid (SiC)

Det används för att belägga metaller på grund av dess motståndskraft mot oxidation.

5- kiselnitrid (Si3N4)

De används för tillverkning av komponenter för fordonsmotorer och gasturbiner.

6- titanborid (TiB2)

Det deltar också i tillverkningen av sköldar.

7- Urania (UO2)

Det fungerar som bränsle för kärnreaktorer.

referenser

Alarcón, Javier (s / f). Keramiska materialkemi. Återställd från: uv.es
Q. Felipe (2010). Keramiska egenskaper. Återställd från: constructorcivil.org
Lázaro, Jack (2014). Keramikens struktur och egenskaper. Återställd från: prezi.com
Mussi, Susan (s / f). Matlagning. Återställs från: ceramicdiction.com
ARQHYS Magazine (2012). Keramiska egenskaper. Återställd från: arqhys.com
National Technological University (2010). Klassificering av keramiska material. Återställd från: Cienciamateriales.argentina-foro.com
Nationella teknologiska universitetet (s / f). Keramiska material. Återställd från: frm.utn.edu.ar
Wikipedia (s / f). Keramiskt material. Återställd från: es.wikipedia.org

KERAMISKA MATERIAL: EGENSKAPER, TYPER, ANVÄNDNINGSOMRÅDEN - KULTURORDFÖRRÅD - 2025