Keramika materialları

Müasir keramika materialları xüsusi keramika əsasında ənənəvi keramikadan işlənmiş və ənənəvi keramikadan fərqli xüsusiyyətlərə malik olan yeni keramika növüdür. O, çoxdan ənənəvi keramika anlayışından və əhatə dairəsindən kənara çıxıb. Yüksək və yeni texnologiyanın məhsuludur. Buna görə də keramika materialları qədim və gənc bir mövzudur.

Müasir keramika materialları adlanan qeyri-üzvi qeyri-metal materiallardır. Metallar və üzvi materiallarla yanaşı müasir materialların üç əsas kateqoriyasından biridir. Bu, həmçinin metal materiallar və üzvi materiallar istisna olmaqla, bütün materialların ümumi tanınmasıdır. Bu fəsildə müzakirə obyekti müasir keramika materialları və ya müasir qeyri-üzvi qeyri-metal materiallardır.

Müasir keramika materialları yüksək texnoloji mənalara malikdir. Ənənəvi materiallarla müqayisədə. Əsasən aşağıdakı üç xüsusiyyətə malikdir:

(1) Müasir elmi və texnoloji inkişafın tələblərinə əsaslanaraq. Müasir elm və texnologiyanın inkişafının məhsuludur və yüksək texnologiyalı məhsuldur.

(2) İstehsal prosesi mürəkkəbdir və müasir elmi və texnoloji nailiyyətlərin rəhbərliyini tələb edir. Ona görə də texniki bilik tələb edən məhsuldur.

(3) Əla və xüsusi xüsusiyyətlərə malikdir və kommersiya və yeni texnologiya sənayesinin tələblərinə cavab verə bilər.

Keramika materiallarının təsnifatı

İstehsalın və elm və texnikanın inkişafı ilə. Keramika materiallarının və məmulatlarının növləri günü-gündən artır. Müxtəlif materialların və ya məhsulların xüsusiyyətlərini başa düşməyi asanlaşdırmaq üçün onlar adətən müxtəlif rakurslardan təsnif edilirlər.

1. Kimyəvi tərkibinə görə təsnifat

(1) Oksid keramika. Keramika ailəsində çox mühüm yer tutan bir çox oksid keramika növləri var. Ən çox istifadə edilən oksid keramika Al2O3, SiO2, MgO, ZrO3, CeO2, CaO-dur. Cr2O3, mullit (3Al2O3.2SiO4) və şpinel (MgAl2O3) və s. Keramikada Al2O3 və SiO2 metal materiallarda polad və alüminium ərintiləri kimi geniş istifadə olunur. Bəzi oksid keramikaları Cədvəl 11.1-də verilmişdir. Silikatlar da oksid seriyasına aiddir. ZrsiO4 kimi. Zəng gözlədi. BaT, CgyiO kimi kompozit oksidlər də var; və s. də bu kateqoriyaya aiddir.

Keramika materialları kimyəvi tərkibinə görə təsnif edilir

(2) Karbid keramika. Karbid keramika ümumiyyətlə oksidlərdən daha yüksək ərimə nöqtəsinə malikdir. Ən çox istifadə olunanları SIC, SC, Phoenix C. TIC və s.

(3) Amid keramika. Ən çox istifadə edilən xlorid əla hərtərəfli mexaniki xüsusiyyətlərə və yüksək temperatur müqavimətinə malik olan a-jidir. Bundan əlavə, TZN, BN və AI nitrid keramikalarının tətbiqi getdikcə genişlənir. Yenicə ortaya çıxan C3N4-ün Si3O4-dən daha yaxşı performans göstərəcəyi gözlənilir.

(4) Dörd kimyəvi keramika. Borid keramikasının tətbiqi çox geniş deyil. Onlar əsasən dərin qatqılar və ya performansı yaxşılaşdırmaq üçün digər keramika matrislərinə əlavə olunacaq ikinci fazalar kimi istifadə olunur. Ən çox istifadə edilənlərə Ti, Zr& və s.

2. Performans və istifadəyə görə təsnifat

(1) Struktur keramika. Struktur keramika struktur hissələrinin istehsalı üçün struktur material kimi istifadə olunur. Əsasən onun mexaniki xüsusiyyətlərindən istifadə edin. Təkmilləşdirilmiş möhkəmlik, möhkəmlik, sərtlik, modul, aşınma müqaviməti, yüksək temperatura davamlılıq (yüksək temperatura davamlılıq, termal zərbə müqaviməti, ablasyon müqaviməti) və s. Yuxarıda qeyd olunan nüvə kimyəvi tərkibinə görə təsnif edilən dörd keramikadan çoxu struktur keramikadır. AjZQ daşı kimi. 3N4 və ZX üstün mexaniki xassələrə malik təmsilçi struktur keramika materiallarıdır.

(2) Funksional keramika. Funksional keramika əsasən onların elektromaqnit xassələri, istilik xassələri, optik xassələri, bioloji xassələri və s. kimi fiziki xassələrindən istifadə etməklə funksional cihazların istehsalı üçün funksional materiallar kimi istifadə olunur. Məsələn ferrit. Ferroelektrik keramika əsasən elektromaqnit xüsusiyyətlərinə görə istifadə olunur. Ondan elektromaqnit komponentləri, dielektrik keramika kondansatörlər, pyezoelektrik keramika isə yerdəyişmə və ya təzyiq sensorları hazırlamaq üçün istifadə olunur. Bərk elektrolit keramika ion ötürmə xüsusiyyətlərindən istifadə edərək oksigen detektorları hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər. Biokeramika süni sümüklərin və süni dişlərin hazırlanmasında istifadə olunur. Superkeçirici materiallar və optik liflər də funksional keramika kateqoriyasına aiddir.

Qeyd etmək lazımdır ki, yuxarıdakı təsnifat da nisbidir. Mütləq olmaqdansa, bəzən struktur keramika və funksional keramika arasında ciddi sərhəd yoxdur. Bəzi keramika materialları üçün hər ikisi var. Piezoelektrik keramika. Funksional keramika kimi təsnif edilə bilsə də, onun mexaniki xüsusiyyətlərinə, məsələn, möhkəmlik, möhkəmlik, sərtlik və elastik modul kimi müəyyən tələblər var. Hər şeydən əvvəl, ümumi piezoelektrik xüsusiyyətlərə nail olmaq üçün E qüvvəsinə tab gətirərkən zədələnmənin qarşısını almaq üçün kifayət qədər gücə malik olmalıdır. Bundan əlavə, yüksək temperaturlu struktur keramika və ya kosmos gəmilərinin istilik keçirməyən hissələri üçün termal zərbəyə davamlı və odadavamlı keramika kimi, struktur keramika kateqoriyasına aid olmasına baxmayaraq. Bununla belə, istilik genişlənmə müqaviməti yalnız öz gücü, möhkəmliyi və modulu ilə müəyyən edilmir, həm də istilik keçiriciliyi və istilik genişlənmə əmsalı da istilik şokuna qarşı çox mühüm təsir göstərən mexaniki xüsusiyyətlərlə eynidir. Korroziyaya davamlılıq kimyəvi keramikaların (məsələn, turşuya davamlı nasoslar) mühüm göstəricisidir, lakin sənayenin tələblərinə cavab vermək üçün müəyyən mexaniki xüsusiyyətlərə malik olmalıdır. Superkeçirici materiallardan naqil hazırlamaq çətindir, çünki onlar çox yağlıdırlar. Buna görə də o, hələ praktik tətbiq mərhələsinə daxil ola bilmir. Xülasə etmək lazımdır ki, istər struktur keramika, istərsə də funksional keramika olsun, mexaniki xüsusiyyətlər keramika materiallarının ən əsas xüsusiyyətləridir. Sadəcə olaraq, müxtəlif istifadələrin mexaniki xüsusiyyətlərə fərqli tələbləri var.

Bu fəsildə əsasən struktur keramikadan bəhs edilir.

Keramika üstünlükləri

1. Keramika materiallarının performans xüsusiyyətləri

Hamımızın bildiyimiz kimi, metal materialların (saf qızıl və ya ərintilər) kimyəvi bağları əsasən metallardır. Onlar metal müsbət atomlardan və onları dolduran elektron buludlardan ibarətdir. Metal bağların heç bir istiqaməti yoxdur. Buna görə metal yaxşı plastik deformasiya xüsusiyyətlərinə malikdir. Qeyri-metal birləşmələrə məhəl qoymayan keramikalara gəldikdə, onların kimyəvi xüsusiyyətləri sağlamlıq və kovalent bağlardan daha yüksəkdir. Bu kimya güclü istiqamətliliyə və yüksək bağlama enerjisinə malikdir. Buna görə də keramika materiallarının plastik deformasiyaya uğraması çətindir. Yüksək kövrəklik və güclü çatlama həssaslığı. Bu keramika materiallarının Axilles dabanıdır. Lakin məhz bu kimyəvi bağ növünə görə struktur keramika metal materiallardan üstün olan bir sıra xüsusi xüsusiyyətlərə malikdir.

①Yüksək sərtlik onun əla aşınma müqavimətini müəyyən edir;

②Yüksək alov nöqtəsi. Mükəmməl istilik müqavimətinə malik olduğunu müəyyən etdi;

③Yüksək kimyəvi sabitlik. Yaxşı korroziyaya davamlı olduğunu müəyyən edir.

Baxmayaraq ki, keramika materialları belə əla üstünlüklərə malikdir. Bununla belə, onun ölümcül çatışmazlığı - kövrəklik - performansını və praktik tətbiqlərini məhdudlaşdırır. Buna görə də, keramikanın sərtləşdirilməsi bütün dünya miqyasında diqqəti cəlb edən keramika materiallarının tədqiqi sahəsində əsas mövzuya çevrilmişdir (ətraflı məlumat üçün keramikanın sərtləşdirilməsi bölməsinə baxın).

2. Müasir (mütərəqqi) keramika ilə ənənəvi keramika arasında müqayisə

Müasir keramika ənənəvi keramika ilə müqayisədə. Xammal tərkibində, hazırlıq prosesində, təşkilati strukturda və performansda əhəmiyyətli fərqlər var.

Ənənəvi keramika ilə müasir keramika arasında kontrast