Pay:
Seramik Malzemelerin Özellikleri, Tipleri, Kullanım Alanları, Özellikleri
seramik malzemeler bunlar metalik veya başka türlü ısıya maruz kalan inorganik katı maddelerden oluşur. Tabanı genellikle kildir, ancak farklı kompozisyonlara sahip farklı tipler vardır..
Yaygın kil seramik bir macundur. Ayrıca kırmızı kil, bileşenleri arasında alüminyum silikat bulunan bir seramik malzeme türüdür. Bu malzemeler, kristalimsi ve / veya vitreus fazlarının bir karışımı ile oluşturulur..
Tek bir kristalle oluşmuşlarsa monofaziktirler. Birçok kristal tarafından oluştuğunda çok kristallidirler.
Seramik malzemelerin kristal yapısı, iyonların elektrik yükünün değerine ve katyonların ve anyonların göreceli büyüklüğüne bağlıdır..
Merkezi katyonu çevreleyen anyon sayısı arttıkça, ortaya çıkan katı daha stabil olacaktır..
Seramik malzemeler yoğun katı, lif, ince toz veya film şeklinde bulunabilir.
Çanak çömlek kelimesinin kökeni Yunanca kelimede bulunur. Keramikos, anlamı "şey yandı".
kovuşturma
Seramik malzemelerin işlenmesi, elde edilmesi amaçlanan malzemenin türüne bağlıdır. Bununla birlikte, bir seramik malzeme üretmek genellikle aşağıdaki işlemleri gerektirir:
1- Hammaddelerin karıştırılması ve öğütülmesi
Hammaddelerin birleştirildiği süreçtir ve büyüklüklerini ve dağılımlarını homojenleştirmek için bir girişimde bulunulur..
2- Yapılanma
Bu aşamada hammadde ile elde edilen kütleye şekil ve tutarlılık verilir. Bu şekilde, karışımın yoğunluğu arttırılarak mekanik özellikleri iyileştirilir..
3- Kalıplama
Gerçek bir nesnenin temsilinin veya görüntüsünün (üçüncü boyutta) yaratıldığı süreçtir. Yaygın olarak bu işlemlerden birini kalıplamak için gerçekleştirilir:
basma
Hammadde bir kalıbın içine bastırılır. Kuru presleme, refrakter ürünler ve elektronik seramik bileşenlerin yapımında sıklıkla kullanılır. Bu teknik birkaç parçanın hızlı bir şekilde üretilmesini sağlar.
Barbonit içinde kalıplama
Yüzlerce kez aynı formun hatasız ve deformasyon olmadan üretilmesine izin veren bir tekniktir..
sıkma
Malzemenin bir kalıp içinden itildiği veya çıkarıldığı bir işlemdir. Net ve sabit bir kesite sahip nesneler üretmek için kullanılır.
4- Kurutma
Suyun buharlaşmasını ve parçada ürettiği kasılmaları kontrol etmeyi içeren bir işlemdir..
Sürecin kritik bir aşamasıdır çünkü formunu koruyan parçaya bağlıdır.
5- Pişirme
Bu aşamadan itibaren "pandispanya" alırsınız. Bu işlemde, kilin kimyasal bileşimi kırılgan fakat suya gözenekli olacak şekilde değiştirilir..
Bu aşamada, 600 ºC sıcaklığa ulaşılana kadar ısı yavaş yavaş yükselmelidir. Bu ilk aşamadan sonra, süslemeler yapmak istediklerinde yapılırlar..
Deformasyonları önlemek için parçaların fırının içinde ayrılmasını sağlamak önemlidir..
özellikleri
Bu malzemelerin özellikleri büyük ölçüde bileşimlerine bağlı olsalar da, genellikle aşağıdaki özellikleri paylaşırlar:
- Kristal yapısı Bununla birlikte, bu yapıya sahip olmayan ya da sadece belirli sektörlerde bulunan malzemeler de vardır..
- Yaklaşık 2g / cm3 yoğunluğa sahiptirler.
- Elektrik ve ısı yalıtım özelliklerine sahip malzemelerle ilgilenir.
- Düşük bir genleşme katsayısına sahiptirler.
- Erime noktası yüksek.
- Genellikle su geçirmez.
- Yanıcı veya oksitleyici değiliz.
- Sert ama aynı zamanda kırılgan ve hafifler..
- Sıkıştırma, aşınma ve korozyona karşı dayanıklıdır.
- Donma veya bozulma olmadan düşük sıcaklıklara dayanma kabiliyetine sahiptirler.
- Kimyasal stabiliteye sahipler.
- Belli bir gözeneklilik gerektirirler.
sınıflandırma
1- Kırmızı seramik
En bol bulunan kil türüdür. Demir oksit varlığından dolayı kırmızımsı bir renge sahiptir..
Pişirildiğinde alüminat ve silikattan oluşur. Bu en az işlenmiş olanıdır. Kırılırsa, sonuç kırmızımsı bir dünyadır. Gazlara, sıvılara ve yağlara karşı geçirgendir.
Bu kil genellikle tuğlalar ve zeminler için kullanılır. Pişirme sıcaklığı 700 ila 1000 ° C arasında değişmektedir ve kalaylı bir çanak çömlek elde etmek için kalay oksit ile kaplanabilmektedir. İtalyan ve İngiliz çini farklı kil tipleri ile yapılır.
2- Beyaz seramik
Daha saf bir malzemedir, bu yüzden lekeleri yoktur. Granülometrisi daha kontrollüdür ve genellikle sızdırmazlığını arttırmak için dış yüzeyinde sırlıdır..
Vitrifiye ve sofra takımı imalatında kullanılır. Bu gruba şunu girin:
Porselen
Feldispat ve kuvars veya çakmaktaşı ilave edilen çok saf bir kil türü olan kaolenden yapılmış bir malzemedir..
Bu malzemenin pişirilmesi iki aşamada yapılır: ilk aşamada 1000 veya 1300 ° C'de pişirilir; ve ikinci aşamada 1800 ° C'ye ulaşabilir.
Porselenler yumuşak veya sert olabilir. Yumuşak durumda, pişirme ilk aşamasında 1000 ° C'ye ulaşır.
Daha sonra emaye uygulamak için fırından çıkarılır. Ve sonra minimum 1250 ° C sıcaklığın uygulandığı ikinci aşama için fırına geri döner..
Sert porselenler durumunda, ikinci pişirme aşaması daha yüksek bir sıcaklıkta yapılır: 1400 ° C veya daha fazla.
Ve süslenmesi durumunda, dekorasyon tanımlanır ve fırına girer, ancak bu sefer 800 ° C'de.
Endüstride ticari kullanım nesnelerini (örneğin sofra takımları) veya daha özel kullanım nesnelerini (transformatörlerde yalıtkanlar olarak) geliştirmek için çok sayıda kullanımı vardır..
3- Refrakter
Deforme olmadan çok yüksek sıcaklıklara (3000 ° C'ye kadar) dayanabilen bir malzemedir. Büyük oranda alüminyum oksit, berilyum, toryum ve zirkonyum içeren killerdir..
1300 ila 1600 ° C arasında pişirilirler ve hataları, çatlamaları veya iç gerilmeleri önlemek için kademeli olarak soğutulmaları gerekir..
Avrupa standardı DIN 51060 / ISO / R 836, minimum 1500 ° C sıcaklıkta yumuşarsa bir malzemenin refrakter olduğunu belirtir.
Tuğlalar fırınların yapımında kullanılan bu tip malzemelerin bir örneğidir..
4- Gözlük
Camlar, soğutulduğunda farklı formlarla katılaşan silikon bazlı sıvı maddelerdir..
Üretilecek olan camın cinsine göre silikon tabanına farklı akışlar ilave edilir. Bu maddeler erime noktasını düşürür.
5- Çimento
Kireçtaşı ve öğütülmüş kalsiyumdan oluşan, sıvı ile karıştırıldıktan sonra sertleşen ve durması beklenilen bir malzemedir. Islak iken, istenen şekle kalıplanabilir.
6- Zımparalar
Çok sert parçacıklara sahip minerallerdir ve bileşenleri arasında alüminyum oksit ve elmas macunu vardır..
Özel seramik malzemeler
Seramik malzemeler sert ve serttir ancak kırılgandırlar, bu yüzden bir cam elyaf veya plastik polimer matrisine sahip hibrit veya kompozit materyaller geliştirmişlerdir..
Bu hibritleri 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 kullanılır:
Sentezlenmiş
Metalik tozların sıkıştırıldığı tekniktir..
Frit
Bu teknikle, alaşım metalik tozu seramik bir fırınla birlikte elektrikli bir fırında sıkıştırarak elde edilir.
Bu kategoride sözde kompozit matris seramik (CMC) geliyor. Bunlar arasında listelenebilir:
- karbürler
Tungsten, titanyum, silisyum, krom, bor veya karbon takviyeli silisyum karbür gibi.
- nitritler
Silikon, titanyum, seramik oksinitrid veya sialon gibi.
- Seramik oksitler
Alümina ve zirkonya gibi.
- Elektroseramikler
Elektriksel veya manyetik özelliklere sahip seramik malzemelerdir..
Seramik malzemelerin 4 ana kullanımı
1- Havacılık endüstrisinde
Bu alanda, yüksek sıcaklıklara ve mekanik gereksinimlere dirençli hafif bileşenler gereklidir..
2- Biyotıpta
Bu alanda kemik, diş, implant vb. Hazırlanması için kullanışlıdır..
3- Elektronikte
Bu malzemelerin lazer amplifikatörlerin, fiber optiklerin, kapasitörlerin, merceklerin, yalıtkanların, diğerlerinin yanısıra imalatında kullanıldığı yerlerde.
4- Enerji sektöründe
Örneğin seramik malzemeler nükleer yakıt bileşenlerine neden olabilir..
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 koruma üretmek için kullanılır.
4- Silisyum karbür (SiC)
Metalleri kaplamak için kullanılır, oksidasyona karşı direnci için.
5- Silisyum nitrür (Si3N4)
Otomotiv motorları ve gaz türbinlerinin bileşenlerinin imalatında kullanılırlar.
6- Titanyum Borid (TiB2)
Ayrıca zırh imalatına katılıyor.
7- Urania (UO2)
Nükleer reaktörler için yakıt görevi görür.
referanslar
- Alarcón, Javier (s / f). Seramik malzemelerin kimyası. Kurtarıldı: uv.es
- S., Felipe (2010). Seramiklerin özellikleri. Şu kaynaktan alındı: constructorcivil.org
- Lázaro, Jack (2014). Seramiklerin yapısı ve özellikleri. Alınan: prezi.com
- Mussi, Susan (s / f). Pişirme. Alınan kaynak: ceramicdictionary.com
- ARQHYS Dergisi (2012). Seramiklerin özellikleri. Şu kaynaktan alındı: arqhys.com
- Ulusal Teknoloji Üniversitesi (2010). Seramik malzemelerin sınıflandırılması. Alınan: cienciamateriales.argentina-foro.com
- Ulusal Teknoloji Üniversitesi (s / f). Seramik malzemeler Alınan: frm.utn.edu.ar
- Wikipedia (s / f). Seramik malzeme Alınan: en.wikipedia.org