Mga materyales nga seramik

Ang moderno nga mga materyales nga seramik usa ka bag-ong klase sa mga seramik nga gigama gikan sa tradisyonal nga mga seramika nga gibase sa mga espesyal nga seramika ug adunay lahi nga mga kinaiya nga lahi sa tradisyonal nga mga seramika. Dugay na kini nga lapas sa konsepto ug kasangkaran sa tradisyonal nga mga seramika. Kini usa ka produkto sa taas ug bag-ong teknolohiya. Busa, ang mga materyales nga seramik usa ka karaan ug batan-on nga hilisgutan.

Ang gitawag nga moderno nga mga materyales sa seramik mao ang dili organikong mga materyales nga dili metal. Usa kini sa tulo ka dagkong mga kategorya sa modernong mga materyales kauban ang mga metal ug organikong materyales. Kini usab ang kinatibuk-ang pag-ila sa tanan nga mga materyales gawas sa metal nga mga materyales ug mga organikong materyales. Ang tumong sa diskusyon niini nga kapitulo mao ang modernong ceramic nga mga materyales o modernong dili organikong non-metallic nga mga materyales.

Ang mga modernong seramik nga materyales adunay high-tech nga kahulugan. Kon itandi sa tradisyonal nga mga materyales. Kini nag-una adunay sa mosunod nga tulo ka mga kinaiya:

(1) Pinasukad sa mga kinahanglanon sa modernong pag-uswag sa siyensya ug teknolohiya. Kini mao ang produkto sa kalamboan sa modernong siyensiya ug teknolohiya ug mao ang usa ka high-tech nga produkto.

(2) Ang proseso sa paggama komplikado ug nanginahanglan giya sa modernong siyentipikanhon ug teknolohiya nga mga nahimo. Busa, kini mao ang usa ka teknikal nga kahibalo-intensive nga produkto.

(3) Kini adunay maayo kaayo ug espesyal nga mga kabtangan ug makatagbo sa mga kinahanglanon sa komersyal ug bag-ong teknolohiya nga mga industriya.

Klasipikasyon sa mga seramik nga materyales

Uban sa pagpalambo sa produksyon ug siyensiya ug teknolohiya. Ang mga klase sa seramik nga materyales ug produkto nagkadaghan adlaw-adlaw. Aron mapadali ang pagsabot sa mga kinaiya sa lain-laing mga materyales o produkto, sila sa kasagaran giklasipikar gikan sa lain-laing mga anggulo.

1. Klasipikasyon pinaagi sa kemikal nga komposisyon

(1) Mga seramik nga oxide. Adunay daghang mga matang sa oxide ceramics, nga nag-okupar sa usa ka importante kaayo nga posisyon sa seramiko pamilya. Ang labing kasagarang gigamit nga oxide ceramics mao ang Al2O3, SiO2, MgO, ZrO3, CeO2, CaO. Ang Cr2O3, mullite (3Al2O3.2SiO4) ug spinel (MgAl2O3), ug uban pa. Ang ubang mga oxide ceramics gilista sa Table 11.1. Ang mga silicate nahisakop usab sa serye sa oxide. Sama sa ZrsiO4. Naghulat ang tawag. Adunay usab mga composite oxide sama sa BaT, CgyiO; ug uban pa nahulog usab sa kini nga kategorya.

Ang mga seramik nga materyales giklasipikar sa kemikal nga komposisyon

(2) Carbide seramiko. Ang carbide ceramics kasagaran adunay mas taas nga lebel sa pagkatunaw kay sa mga oxide. Ang labing kasagarang gigamit mao ang SIC, SC, Phoenix C. TIC ug uban pa. Ang mga seramiko sa Carbide kinahanglan adunay proteksyon sa atmospera sa panahon sa proseso sa pag-andam.

(3) Amide nga mga seramik. Ang labing kaylap nga gigamit nga chloride mao ang a-ji, nga adunay maayo kaayo nga komprehensibo nga mekanikal nga mga kabtangan ug taas nga resistensya sa temperatura. Dugang pa, ang mga aplikasyon sa TZN, BN, ug AI nitride ceramics nahimong mas kaylap. Ang C3N4, nga bag-o lang nagpakita, gilauman nga adunay mas maayo nga performance kaysa Si3O4.

(4) Upat ka kemikal nga seramika. Ang mga aplikasyon sa boride ceramics dili kaayo halapad. Kasagaran kini gigamit ingon lawom nga mga additives o ikaduhang hugna nga idugang sa ubang mga seramik nga matrice aron mapaayo ang pasundayag. Ang kasagarang gigamit naglakip sa Ti, Zr&, ug uban pa.

2. Klasipikasyon pinaagi sa performance ug paggamit

(1) Mga seramiko sa istruktura. Ang mga seramiko sa istruktura gigamit ingon mga materyales sa istruktura sa paghimo sa mga bahin sa istruktura. Sa panguna gigamit ang mekanikal nga mga kabtangan niini. Gipalambo nga kusog, katig-a, katig-a, modulus, pagsukol sa pagsul-ob, taas nga temperatura nga pagsukol (taas nga kalig-on sa temperatura, pagbatok sa thermal shock, pagsukol sa ablation), ug uban pa. Sama sa AjZQ nga bato. Ang 3N4 ug ZX mga representante nga structural ceramic nga mga materyales nga adunay labaw nga mekanikal nga mga kabtangan.

(2) Functional nga mga seramiko. Ang mga functional nga seramiko gigamit ingon nga magamit nga mga materyales sa paghimo sa mga gamit nga magamit, labi na gamit ang ilang pisikal nga mga kabtangan sama sa electromagnetic nga mga kabtangan, thermal nga mga kabtangan, optical nga mga kabtangan, biological nga mga kabtangan, ug uban pa. Pananglitan ferrite. Ang ferroelectric ceramics kasagarang gigamit alang sa ilang mga electromagnetic properties. Gigamit kini sa paghimo sa mga electromagnetic nga sangkap, ang mga dielectric nga seramiko gigamit sa paghimo sa mga capacitor, ug ang piezoelectric nga mga seramika gigamit sa paghimo sa mga displacement o pressure sensor. Ang solid electrolyte ceramics mahimong magamit sa paghimo sa oxygen detector gamit ang ilang ion transfer properties. Ang bioceramics gigamit sa paghimog artipisyal nga bukog ug artipisyal nga ngipon. Ang mga superconducting nga materyales ug optical fibers nahisakop usab sa kategorya nga functional ceramics.

Angayan nga isulti nga ang klasipikasyon sa ibabaw relatibo usab. Imbis nga hingpit, usahay walay estrikto nga utlanan tali sa structural ceramics ug functional ceramics. Alang sa pipila ka mga materyales nga seramik, adunay pareho. Piezoelectric nga mga seramiko. Bisan kung mahimo kini nga klasipikasyon nga functional ceramics, kini adunay piho nga mga kinahanglanon alang sa mekanikal nga mga kabtangan niini, sama sa kusog, katig-a, katig-a, ug elastic modulus. Una sa tanan, kini kinahanglan nga adunay igo nga kalig-on aron malikayan ang kadaot kung makasukol sa E nga puwersa, aron ang kasagarang piezoelectric nga mga kinaiya makab-ot. Dugang pa, sama sa high-temperature structural ceramics o thermal shock-resistant ug fire-resistant ceramics alang sa spacecraft heat-proof nga mga bahin, bisan kung kini nahisakop sa kategorya nga structural ceramics. Bisan pa, ang resistensya sa pagpalapad sa thermal dili lamang gitino sa kaugalingon nga kusog, katig-a, ug modulus, apan ang thermal conductivity ug thermal expansion coefficient parehas usab sa mekanikal nga mga kabtangan, nga adunay hinungdanon nga epekto sa resistensya sa thermal shock. Ang resistensya sa kaagnasan usa ka hinungdanon nga paghimo sa mga kemikal nga seramiko (sama sa mga bomba nga resistensya sa acid), apan kinahanglan kini adunay piho nga mekanikal nga mga kabtangan aron matubag ang mga kinahanglanon sa industriya. Ang mga superconducting nga materyales lisud himoong wire tungod kay tambok kaayo kini. Busa, dili pa kini makasulod sa praktikal nga yugto sa aplikasyon. Sa pagsumada, bisan kung kini mga structural ceramics o functional ceramics, ang mekanikal nga mga kabtangan mao ang labing sukaranan nga mga kabtangan sa mga seramik nga materyales. Kini ra nga ang lainlaing mga gamit adunay lainlaing mga kinahanglanon alang sa mekanikal nga mga kabtangan.

Kini nga kapitulo naghisgot nag-una sa structural ceramics.

Mga bentaha sa seramika

1. Mga kinaiya sa performance sa mga materyales nga seramik

Sama sa nahibal-an namong tanan, ang kemikal nga mga gapos sa metal nga mga materyales (pure bulawan o mga haluang metal) kasagaran mga metal. Gilangkuban sila sa metal nga positibo nga mga atomo ug mga panganod sa elektron nga nagpuno niini. Ang mga bugkos sa metal walay direksyon. Busa, ang metal adunay maayo nga plastic deformation properties. Sama sa alang sa mga seramik nga wala magtagad sa mga non-metallic compound, ang ilang kemikal nga mga kabtangan mas taas kaysa sa kahimsog ug covalent bond. Kini nga chemistry adunay lig-on nga direksyon ug taas nga nagbugkos nga kusog. Busa, lisud alang sa mga seramik nga materyales nga moagi sa plastic deformation. Taas nga brittleness ug kusog nga pagkasensitibo sa crack. Kini ang Achilles nga tikod sa mga materyales nga seramik. Apan tungod gyud sa kini nga klase sa bugkos sa kemikal nga ang mga seramiko sa istruktura adunay usa ka serye sa mga espesyal nga kabtangan nga labaw sa mga materyales nga metal.

①Ang taas nga katig-a nagtino sa maayo kaayo nga pagsukol niini;

②Taas nga flame point. Determinado nga kini adunay talagsaong kainit nga pagsukol;

③Taas nga kemikal nga kalig-on. Gitino niini nga kini adunay maayo nga pagsukol sa kaagnasan.

Bisan kung ang mga seramik nga materyales adunay ingon ka maayo nga mga bentaha. Bisan pa, ang makamatay nga disbentaha niini - ang brittleness - naglimite sa performance ug praktikal nga mga aplikasyon niini. Busa, ang pagpatig-a sa mga seramik nahimong usa ka kinauyokan nga hilisgutan sa natad sa panukiduki sa mga materyales sa seramik nga nakadani sa atensyon sa tibuok kalibutan (tan-awa ang seksyon sa pagpatig-a sa mga seramika alang sa mga detalye).

2. Pagtandi tali sa moderno (advanced) nga mga seramiko ug sa tradisyonal nga mga seramika

Ang modernong mga seramika kon itandi sa tradisyonal nga mga seramika. Adunay daghang mga kalainan sa komposisyon sa hilaw nga materyal, proseso sa pag-andam, istruktura sa organisasyon ug pasundayag.

Ang kalainan tali sa tradisyonal nga mga seramika ug sa modernong mga seramika