Керамички материјали

Современите керамички материјали се нов тип на керамика што е развиена од традиционалната керамика базирана на специјална керамика и има карактеристични карактеристики кои се разликуваат од традиционалната керамика. Тој одамна ги надмина концептот и опсегот на традиционалната керамика. Тоа е производ на висока и нова технологија. Затоа, керамичките материјали се древна и млада тема.

Таканаречените современи керамички материјали се неоргански неметални материјали. Таа е една од трите главни категории на современи материјали заедно со метали и органски материјали. Тоа е, исто така, општо признавање на сите материјали освен метални материјали и органски материјали. Предмет на дискусија во ова поглавје се современи керамички материјали или современи неоргански неметални материјали.

Современите керамички материјали имаат високотехнолошки конотации. Во споредба со традиционалните материјали. Главно ги има следните три карактеристики:

(1) Врз основа на барањата на современиот научен и технолошки развој. Тој е производ на развојот на современата наука и технологија и е високотехнолошки производ.

(2) Процесот на производство е сложен и бара насоки на современи научни и технолошки достигнувања. Затоа, тој е производ кој бара технички знаења.

(3) Има одлични и посебни својства и може да ги задоволи барањата на комерцијалните и новите технолошки индустрии.

Класификација на керамички материјали

Со развојот на производството и науката и технологијата. Видовите на керамички материјали и производи од ден на ден се зголемуваат. Со цел да се олесни разбирањето на карактеристиките на различни материјали или производи, тие обично се класифицираат од различни агли.

1. Класификација по хемиски состав

(1) Оксидна керамика. Постојат многу видови на оксидна керамика, кои заземаат многу важна позиција во семејството на керамика. Најчесто употребувана оксидна керамика се Al2O3, SiO2, MgO, ZrO3, CeO2, CaO. Cr2O3, мулитот (3Al2O3.2SiO4) и шпинелот (MgAl2O3), итн. Некои оксидни керамика се наведени во Табела 11.1. Силикатите исто така припаѓаат на оксидната серија. Како што е ZrsiO4. Повикот чекаше. Постојат и композитни оксиди како BaT, CgyiO; итн., исто така, спаѓаат во оваа категорија.

Керамичките материјали се класифицираат според хемискиот состав

(2) Карбидна керамика. Карбидната керамика обично има повисока точка на топење од оксидите. Најчесто користени се SIC, SC, Phoenix C. TIC итн. Карбидната керамика треба да има заштита од атмосферата за време на процесот на подготовка.

(3) Амидна керамика. Најшироко користен хлорид е a-ji, кој има одлични сеопфатни механички својства и отпорност на високи температури. Дополнително, примената на TZN, BN и AI нитридната керамика стануваат сè пораспространети. C3N4, кој штотуку се појави, се очекува да има подобри перформанси од Si3O4.

(4) Четири хемиски керамика. Примените на боридната керамика не се многу широки. Тие главно се користат како длабоки адитиви или втори фази кои треба да се додадат на други керамички матрици за да се подобрат перформансите. Најчесто користените вклучуваат Ti, Zr&, итн.

2. Класификација по перформанси и употреба

(1) Структурна керамика. Структурната керамика се користи како структурен материјал за производство на структурни делови. Главно користете ги неговите механички својства. Зголемена цврстина, цврстина, цврстина, модул, отпорност на абење, отпорност на висока температура (јачина на висока температура, отпорност на термички шок, отпорност на аблација) итн. Повеќето од четирите керамички класифицирани според нуклеарниот хемиски состав споменати погоре се структурна керамика. Како што е каменот AjZQ. 3N4 и ZX се репрезентативни структурни керамички материјали со супериорни механички својства.

(2) Функционална керамика. Функционалната керамика се користи како функционални материјали за производство на функционални уреди, главно користејќи ги нивните физички својства како што се електромагнетни својства, термички својства, оптички својства, биолошки својства итн. На пример, феритот. Фероелектричната керамика главно се користи поради нивните електромагнетни својства. Се користи за производство на електромагнетни компоненти, диелектрична керамика се користи за производство на кондензатори, а пиезоелектрична керамика се користи за производство на сензори за поместување или притисок. Цврстата електролитна керамика може да се користи за да се направат детектори за кислород користејќи ги нивните својства за пренос на јони. Биокерамиката се користи за правење вештачки коски и вештачки заби. Во категоријата функционална керамика спаѓаат и суперспроводливите материјали и оптичките влакна.

Вреди да се спомене дека и горната класификација е релативна. Наместо да биде апсолутна, понекогаш не постои строга граница помеѓу структурната керамика и функционалната керамика. За некои керамички материјали ги има и двете. Пиезоелектрична керамика. Иако може да се класифицира како функционална керамика, таа исто така има одредени барања за неговите механички својства, како што се цврстина, цврстина, цврстина и модул на еластичност. Пред сè, тој мора да има доволно сила за да спречи оштетување при издржување на силата Е, за да може да се постигнат заеднички пиезоелектрични карактеристики. Дополнително, како што се структурна керамика со висока температура или керамика отпорна на термички удари и огноотпорна керамика за делови отпорни на топлина на вселенските летала, иако припаѓаат на категоријата структурна керамика. Сепак, отпорот на термичка експанзија не се одредува само од сопствената сила, цврстина и модул, туку топлинската спроводливост и коефициентот на термичка експанзија се исто така исти како и механичките својства, кои имаат многу важно влијание врз отпорноста на термички шок. Отпорноста на корозија е важна изведба на хемиската керамика (како што се пумпи отпорни на киселина), но мора да има одредени механички својства за да ги исполни барањата на индустријата. Суперспроводливите материјали тешко се прават жици бидејќи се многу масни. Затоа, сè уште не може да влезе во фазата на практична примена. Сумирајќи, без разлика дали се работи за структурна керамика или функционална керамика, механичките својства се најосновните својства на керамичките материјали. Едноставно, различните намени имаат различни барања за механички својства.

Ова поглавје дискутира главно за структурна керамика.

Предности на керамиката

1. Карактеристики на изведба на керамички материјали

Како што сите знаеме, хемиските врски на металните материјали (чисто злато или легури) се главно метали. Тие се составени од метални позитивни атоми и електронски облаци кои ги исполнуваат. Металните врски немаат насоченост. Затоа, металот има добри својства на пластична деформација. Што се однесува до керамиката која ги игнорира неметалните соединенија, нивните хемиски својства се повисоки од здравствените и ковалентните врски. Оваа хемија има силна насоченост и висока енергија на врзување. Затоа, тешко е керамичките материјали да претрпат пластична деформација. Висока кршливост и силна чувствителност на пукнатини. Ова е Ахиловата пета од керамички материјали. Но, токму поради овој тип на хемиска врска, структурната керамика има низа посебни својства кои се супериорни во однос на металните материјали.

① Високата цврстина ја одредува нејзината одлична отпорност на абење;

②Висока точка на пламен. Утврдено е дека има извонредна отпорност на топлина;

③ Висока хемиска стабилност. Тоа одредува дека има добра отпорност на корозија.

Иако керамичките материјали имаат такви одлични предности. Сепак, неговиот фатален недостаток - кршливост - ги ограничува неговите перформанси и практичната примена. Затоа, зацврстувањето на керамиката стана основна тема во областа на истражувањето на керамичките материјали што привлекува светско внимание (видете го делот за зацврстување на керамиката за детали).

2. Споредба помеѓу модерната (напредна) керамика и традиционалната керамика

Модерна керамика во споредба со традиционалната керамика. Постојат значителни разлики во составот на суровината, процесот на подготовка, организациската структура и перформансите.

Контраст помеѓу традиционалната керамика и модерната керамика