SERAMIK MALZEMELER: ÖZELLIKLERI, ÇEŞITLERI, KULLANIMLARI - KÜLTÜR KELIME - 2025

Seramik malzemeler geçirmiş ısıya sahip inorganik metal ya da katı oluşur. Tabanı genellikle kildir, ancak farklı bileşimlere sahip farklı türleri vardır.

Genel kil, seramik bir macundur. Ayrıca kırmızı kil, bileşenleri arasında alüminyum silikatlar bulunan bir seramik malzeme türüdür. Bu malzemeler, kristal ve / veya camsı fazların bir karışımı ile oluşturulur.

Tek bir kristalden yapılmışlarsa tek fazlıdırlar. Birçok kristalden oluştukları zaman polikristalindirler.

Seramik malzemelerin kristal yapısı, iyonların elektrik yükünün değerine ve katyon ve anyonların göreceli boyutuna bağlıdır. Merkezi katyonu çevreleyen anyon miktarı ne kadar fazlaysa, elde edilen katı o kadar kararlı olacaktır.

Seramik malzemeler yoğun bir katı, lif, ince toz veya film şeklinde olabilir.

Seramik kelimesinin kökeni, anlamı "yanmış şey" olan Yunanca keramikos kelimesinden gelmektedir.

Soruşturma

Seramik malzemelerin işlenmesi, elde edilecek malzemenin türüne bağlıdır. Bununla birlikte, bir seramik malzeme üretmek normalde aşağıdaki işlemleri gerektirir:

1- Hammaddelerin karıştırılması ve öğütülmesi

Hammaddelerin birleştirildiği ve boyutlarını ve dağılımlarını homojenleştirmeye çalışılan süreçtir.

2- Konformasyon

Bu aşamada ham madde ile elde edilen hamura şekil ve kıvam verilir. Bu şekilde karışımın yoğunluğu artırılarak mekanik özellikleri iyileştirilir.

3- Kalıplama

Herhangi bir gerçek nesnenin bir temsilinin veya görüntüsünün (üçüncü boyutta) yaratıldığı süreçtir. Kalıplamak için, bu işlemlerden biri genellikle gerçekleştirilir:

basma

Hammadde bir kalıba preslenir. Kuru presleme genellikle refrakter ürünler ve elektronik seramik bileşenler yapmak için kullanılır. Bu teknik, birkaç parçanın hızlı bir şekilde üretilmesine izin verir.

Barbonit kalıplama

Hatasız ve deformasyonsuz aynı şeklin yüzlerce kez üretilmesini sağlayan bir tekniktir.

sıkma

Malzemenin bir kalıptan itildiği veya ekstrakte edildiği bir işlemdir. Kesiti net ve sabit olan nesneler oluşturmak için kullanılır.

4- Kurutma

Suyun buharlaşmasını ve parçada ürettiği kasılmaları kontrol etmekten oluşan bir işlemdir.

Parçanın şeklini korumasına bağlı olduğu için sürecin kritik bir aşamasıdır.

5- Yemek pişirme

Bu aşamadan "kek" elde edilir. Bu işlemde, kilin kimyasal bileşimi onu kırılgan ancak su gözenekli hale getirmek için değiştirilir.

Bu aşamada ısı, 600ºC'lik bir sıcaklığa ulaşılana kadar yavaşça yükselmelidir. Bu ilk aşamadan sonra süslemeler yapılmak istendiğinde yapılır.

Deformasyonu önlemek için parçaların fırın içinde ayrıldığından emin olmak önemlidir.

Seramik malzemelerin özellikleri

Bu malzemelerin özellikleri büyük ölçüde bileşimlerine bağlı olmakla birlikte, genel olarak aşağıdaki özellikleri paylaşırlar:

• Kristal yapı. Ancak bu yapıya sahip olmayan veya sadece belirli sektörlerde bulunan malzemeler de bulunmaktadır.
• Yaklaşık 2 g / cm3 yoğunluğa sahiptirler.
• Elektrik ve ısı yalıtım özelliklerine sahip malzemelerdir.
• Düşük bir genleşme katsayısına sahiptirler.
• Yüksek erime noktasına sahiptirler.
• Genellikle su geçirmezdirler.
• Ne yanıcı ne de oksitlenebilirler.
• Sert ama aynı zamanda kırılgan ve hafif.
• Sıkışmaya, aşınmaya ve korozyona dayanıklıdırlar.
• Donları var veya bozulmadan düşük sıcaklıklara dayanma yetenekleri var.
• Kimyasal stabiliteye sahiptirler.
• Biraz gözeneklilik gerektirirler.

Sınıflandırma: seramik malzeme türleri

1- Kırmızı seramik

En bol bulunan kil türüdür. Demir oksit varlığından dolayı kırmızımsı bir renge sahiptir.

Pişirildiğinde alüminat ve silikattan oluşur. En az işlenmiş olanıdır. Kırılırsa, sonuç kırmızımsı bir topraktır. Gazları, sıvıları ve yağları geçirgendir.

Bu kil genellikle tuğla ve zeminler için kullanılır. Pişme sıcaklığı 700 ila 1000 ° C arasında değişir ve su geçirmez bir toprak kap elde etmek için kalay oksitle kaplanabilir. İtalyan ve İngiliz çanak çömlek, farklı kil türlerinden yapılmıştır.

2- Beyaz seramik

Daha saf bir malzeme olduğu için lekeleri yok. Granülometrileri daha kontrollüdür ve genellikle geçirimsizliklerini artırmak için dışarıdan emaye kaplanırlar.

Sıhhi tesisat ve sofra takımı imalatında kullanılır. Bu grup şunları içerir:

Porselen

Feldispat ve kuvars veya çakmaktaşı katılmış çok saf bir kil türü olan kaolinden yapılmış bir malzemedir.

Bu malzemenin pişirilmesi iki aşamada gerçekleştirilir: ilk aşamada 1000 veya 1300 ° C'de pişirilir; ikinci aşamada ise 1800 ° C'ye ulaşılabilir.

Porselenler yumuşak veya sert olabilir. Yumuşak olanlarda ilk pişirme aşaması 1000 ° C'ye ulaşır.

Daha sonra sır uygulamak için fırından çıkarılır. Ardından minimum 1250 ° C sıcaklığın uygulandığı ikinci aşama için fırına geri döner.

Sert porselenlerde ikinci pişirme aşaması daha yüksek bir sıcaklıkta yapılır: 1400 ° C veya daha fazla.

Ve dekore edilecekse, tanımlanan dekorasyon yapılır ve fırına verilir, ancak bu sefer yaklaşık 800 ° C'de.

Endüstride ticari kullanım için nesneler (örneğin sofra takımı) veya daha özel kullanım için nesneler (transformatörlerde yalıtım gibi) yapmak için birden fazla kullanıma sahiptir.

3- Refrakter

Çok yüksek sıcaklıklara (3000 ° C'ye kadar) deforme olmadan dayanabilen bir malzemedir. Bunlar büyük oranda alüminyum oksit, berilyum, toryum ve zirkonyum içeren killerdir.

1300 ve 1600 ° C arasında pişirilirler ve arızaları, çatlakları veya iç gerilmeleri önlemek için aşamalı olarak soğutulmaları gerekir.

Avrupa standardı DIN 51060 / ISO / R 836, minimum 1500 ° C sıcaklıkta yumuşarsa malzemenin refrakter olduğunu belirler.

Tuğlalar, fırın yapımında kullanılan bu tür malzemelerin bir örneğidir.

4- Gözlük

Camlar, soğuduklarında farklı şekillerde katılaşan silikon esaslı sıvı maddelerdir.

Silisyum tabana imal edilecek camın cinsine göre farklı fluxlama maddeleri eklenir. Bu maddeler erime noktasını düşürür.

5- Çimentolar

Kireçtaşı ve öğütülmüş kalsiyumdan oluşan, sıvı (tercihen su) ile karıştırıldığında sertleşen ve çökmesine izin verilen bir malzemedir. Islakken istediğiniz şekle kalıplanabilir.

6- Aşındırıcılar

Bileşenleri arasında alüminyum oksit ve elmas macunu bulunan son derece sert parçacıklı minerallerdir.

Özel seramik malzemeler

Seramik malzemeler dayanıklı ve serttir ancak aynı zamanda kırılgandır, bu nedenle fiberglas veya plastik polimer matris ile hibrit veya kompozit malzemeler geliştirilmiştir.

Bu melezleri geliştirmek için seramik malzemeler kullanılabilir. Bunlar silikon dioksit, alüminyum oksit ve kobalt, krom ve demir gibi bazı metallerden oluşan malzemelerdir.

Bu melezlerin detaylandırılmasında iki teknik kullanılmaktadır:

Sentezlenen

Metalik tozların sıkıştırıldığı tekniktir.

Yavru

Bu teknikle alaşım metalik tozun seramik malzeme ile birlikte bir elektrikli fırın içinde sıkıştırılmasıyla elde edilir.

Sözde kompozit matris seramikler (CMC) bu kategoriye girer. Bunlar listelenebilir:

- Karbürler

Tungsten, titanyum, silikon, krom, bor veya karbon takviyeli silikon karbür gibi.

- Nitrürler

Silikon, titanyum, seramik oksinitrür veya sialon gibi.

-

Elektriksel veya manyetik özelliklere sahip seramik malzemelerdir.

Seramik malzemelerin 4 ana kullanımı

1- Havacılık endüstrisinde

Bu alanda, yüksek sıcaklıklara ve mekanik taleplere dirençli hafif bileşenlere ihtiyaç vardır.

2- Biyotıpta

Bu alanda kemik, diş, implant vb. Yapımında faydalıdır.

3- Elektronikte

Bu malzemelerin lazer amplifikatörleri, fiber optikler, kondansatörler, lensler, izolatörler ve diğerleri üretmek için kullanıldığı yerler.

4- Enerji sektöründe

Örneğin, seramik malzemelerin nükleer yakıt bileşenlerine neden olabileceği yerdir.

En seçkin 7 seramik malzeme

1- Alümina (Al2O3)

Erimiş metal içermek için kullanılır.

2- Alüminyum nitrür (AIN)

Entegre devreler için bir malzeme olarak ve AI203'ün yerine kullanılır.

3- Bor karbür (B4C)

Nükleer zırh yapmak için kullanılır.

4- Silisyum karbür (SiC)

Oksidasyona karşı direnci nedeniyle metalleri kaplamak için kullanılır.

5- Silisyum nitrür (Si3N4)

Otomotiv motorları ve gaz türbinleri için bileşenlerin imalatında kullanılırlar.

6- Titanyum Borür (TiB2)

Aynı zamanda kalkan imalatına da katılır.

7- Uranya (UO2)

Nükleer reaktörler için yakıt görevi görür.

Referanslar

1. Alarcón, Javier (kadın / erkek). Seramik malzeme kimyası. Uv.es'den kurtarıldı
2. S., Felipe (2010). Seramik özellikler. Kurtarıldı: constructorcivil.org
3. Lázaro, Jack (2014). Seramiğin yapısı ve özellikleri. Prezi.com'dan kurtarıldı
4. Mussi, Susan (k / k). Yemek pişirme. Kurtarıldı: Ceramicdictionary.com
5. ARQHYS Dergisi (2012). Seramik özellikler. Arqhys.com'dan kurtarıldı
6. Ulusal Teknoloji Üniversitesi (2010). Seramik malzemelerin sınıflandırılması. Kurtarıldı: Cienciamateriales.argentina-foro.com
7. Ulusal Teknoloji Üniversitesi (s / f). Seramik malzemeler. Kurtarıldı: frm.utn.edu.ar
8. Wikipedia (s / f). Seramik malzeme. Es.wikipedia.org adresinden kurtarıldı