Kerámia meghatározás és kémia

A "kerámia" szó a görög "keramikos" szóból származik, amely azt jelenti: "kerámia". Míg a legkorábbi kerámia kerámia volt, a kifejezés anyagcsoportot foglal magában, beleértve néhány tiszta elemet is. A kerámia egy szervetlen, nemfémes szilárdáltalában oxid, nitrid, borid vagy karbid alapján, amelyet magas hőmérsékleten égetnek el. A kerámiákat égetés előtt üvegezni lehet, hogy olyan bevonat jöjjön létre, amely csökkenti a porozitást és sima, gyakran színes felülettel rendelkezik. Sok kerámia ionos és kovalens kötések keverékét tartalmazza az atomok között. A kapott anyag lehet kristályos, félkristályos vagy üveges. A hasonló összetételű amorf anyagokat általában "üveg".

A kerámia négy fő típusa a fémszerkezetek, a szerkezeti kerámiák, a műszaki kerámiák és a tűzálló anyagok. A háztartási termékek közé konyhai eszközök tartoznak, fazekasság, és falburkolatok. A szerkezeti kerámiához tartozik a tégla, csövek, tetőcserepek és padlólapok. A műszaki kerámiák speciális, finom, fejlett vagy műszaki kerámiáknak is ismertek. Ebbe az osztályba tartoznak a csapágyak, a speciális lapok (például az űrhajók hővédelme), az orvosbiológiai implantátumok, a kerámia fékek, a nukleáris üzemanyagok, a kerámia motorok és a kerámia bevonatok. A tűzálló anyagok olyan kerámia termékek, amelyeket tégelyek, vonalkemencék előállításához és a hő sugárzásához használnak gázkandallókban.

A kerámia alapanyagai az agyag, kaolinát, alumínium-oxid, szilícium-karbid, volfrám-karbid és bizonyos tiszta elemek. Az alapanyagokat vízzel kombinálják, hogy keverék alakuljon ki, amely formázható vagy formázható. A kerámiákat készítés után nehéz megmunkálni, így általában a kívánt formájukra formálják őket. Az űrlapot hagyjuk megszáradni, és kemencének nevezett kemencében tüzelik. A tüzelési folyamat új energiát szolgáltat az energiának kémiai kötések az anyagban (üvegesítés) és néha új ásványokat (például a kaolinból származó mullit képződik a porcelán égetésénél). Vízálló, dekoratív vagy funkcionális mázokat adhatunk hozzá az első tüzelés előtt, vagy szükség lehet egy későbbi égetésre (általánosabb). A kerámia első égetése egy keksznek nevezett terméket eredményez. Az első tüzelés során a szerves anyagok és más illékony szennyeződések elégetésre kerülnek. A második (vagy harmadik) tüzelést üvegezésnek lehet nevezni.

A kerámia a kerámia, tégla, csempe, fajansz, porcelán és porcelán. Ezek az anyagok jól ismertek az építésben, a kézművesmunkában és a művészetben. Sok más kerámia anyag is létezik:

• A múltban, üveg kerámianak tekintették, mert ez egy szervetlen szilárd anyag, amelyet égetnek és kezelnek, mint a kerámia. Mivel azonban az üveg egy amorf szilárd, az üveget általában külön anyagnak tekintik. A kerámiák rendezett belső szerkezete nagy szerepet játszik tulajdonságaikban.
• A szilárd tiszta szilícium és a szén kerámiának tekinthető. Szigorú értelemben egy gyémánt kerámia lehet.
• A szilícium-karbid és a volfrám-karbid olyan műszaki kerámiák, amelyek nagy kopásállósággal bírnak, ezért hasznosak páncélzatban, bányászati ​​kopólemezekben és gépalkatrészekben.
• Urán-oxid (UO₂ atomreaktor üzemanyagként használt kerámia.
• cirkónium (cirkónium-dioxid) kerámia késlapátok, drágakövek, üzemanyagcellák és oxigénérzékelők előállításához használják.
• A cink-oxid (ZnO) egy félvezető.
• Bór-oxidot használnak testpáncél készítéséhez.
• Bizmut stroncium-réz-oxid és magnézium-diborid (MgB₂) szupravezetők.
• A szteatit (magnézium-szilikát) elektromos szigetelő anyag.
• A bárium-titanátot fűtőelemek, kondenzátorok, átalakítók és adattároló elemek előállítására használják.
• A kerámia tárgyak hasznosak a régészetben és a paleontológiában, mivel kémiai összetételük felhasználható eredetük azonosítására. Ez magában foglalja nemcsak az agyag összetételét, hanem a kőzet összetételét is kedély - a gyártás és a szárítás során hozzáadott anyagok.

A kerámiák olyan sokféle anyagot tartalmaznak, hogy nehéz tulajdonságaikat általánosítani. A legtöbb kerámia a következő tulajdonságokkal rendelkezik:

• Nagy keménység
• Általában törékeny, gyenge keménységgel
• Magas olvadáspont
• Kémiai ellenállás
• Gyenge elektromos és hővezető képesség
• Alacsony hajlékonyság
• Magas rugalmassági modulus
• Magas nyomószilárdság
• Optikai átlátszóság sokféle hullámhosszon

Kivételt képez a szupravezető és piezoelektromos kerámia.

A kerámiák elkészítésének és jellemzésének tudományát nevezik ceramography.

A kompozit anyagok egynél több anyagcsoportból állnak, amelyek között lehet kerámia is. A kompozitokra példa a szénszál és az üvegszál. A cermet egy olyan típusú összetett anyag, amely kerámiát és fémet tartalmaz.

A üvegkerámia A nem kristályos anyag kerámia kompozícióval rendelkezik. Míg a kristályos kerámiák általában formázásra kerülnek, addig az üvegkerámia öntés vagy olvadék fúvása útján alakul ki. Az üvegkerámiákra példaként említhetők az "üveg" tűzhelyek és a kötéshez használt üvegkompozit nukleáris hulladék ártalmatlanítás céljából.