Керамика материаллары

Хәзерге керамик материаллар - яңа керамика төре, алар махсус керамикага нигезләнгән традицион керамикадан эшләнгән һәм традицион керамикадан аерылып торган үзенчәлекләренә ия. Ул традицион керамика төшенчәсеннән һәм масштабыннан күптән китте. Бу югары һәм яңа технология продукты. Шуңа күрә керамик материаллар борыңгы һәм яшь тема.

Заманча керамик материаллар - органик булмаган металл булмаган материаллар. Бу металл һәм органик материаллар белән беррәттән заманча материалларның өч төп категориясенең берсе. Бу шулай ук ​​металл материаллардан һәм органик материаллардан кала барлык материалларның гомуми танылуы. Бу бүлектә фикер алышу объекты - заманча керамик материаллар яки заманча органик булмаган металл булмаган материаллар.

Хәзерге керамик материалларның югары технологияле бәйләнешләре бар. Традицион материаллар белән чагыштырганда. Аның нигезендә түбәндәге өч үзенчәлек бар:

1) Заманча фәнни-технологик үсеш таләпләренә нигезләнеп. Бу заманча фән һәм технология үсешенең продукты һәм югары технологияле продукт.

2) җитештерү процессы катлаулы һәм заманча фәнни-технологик казанышлар белән җитәкчелек итүне таләп итә. Шуңа күрә ул техник белем таләп итә торган продукт.

(3) Аның искиткеч һәм махсус үзенчәлекләре бар, коммерция һәм яңа технология өлкәләре таләпләренә җавап бирә ала.

Керамик материалларны классификацияләү

Производство һәм фән, технология үсеше белән. Керамик материаллар һәм продуктларның төрләре көннән-көн арта. Төрле материалларның яки ​​продуктларның характеристикаларын аңлауны җиңеләйтү өчен, алар гадәттә төрле почмаклардан классификацияләнәләр.

1. Химик состав буенча классификацияләү

(1) Оксид керамикасы. Оксид керамикасының күп төрләре бар, алар керамика гаиләсендә бик мөһим урын били. Иң еш кулланыла торган оксид керамикасы - Al2O3, SiO2, MgO, ZrO3, CeO2, CaO. Cr2O3, муллит (3Al2O3.2SiO4) һәм шпинель (MgAl2O3) һ.б. керамикада Al2O3 һәм SiO2 металл материалларда корыч һәм алюминий эретмәләре кебек киң кулланыла. Кайбер оксид керамикасы 11.1 таблицада күрсәтелгән. Силикатлар шулай ук ​​оксид сериясенә керәләр. ZrsiO4 кебек. Шалтырату көтте. BaT, CgyiO кебек составлы оксидлар да бар; һ.б. шулай ук ​​бу категориягә керәләр.

Керамик материаллар химик состав буенча классификацияләнәләр

(2) Карбид керамикасы. Карбид керамикасы, гадәттә, оксидларга караганда югарырак эретү ноктасына ия. Иң еш кулланыла торганнары - СИС, СК, Феникс С. ТИК һ.б. Карбид керамикасы әзерлек барышында атмосфераны сакларга тиеш.

(3) Керамика арасында. Иң киң кулланылган хлорид - a-ji, ул бик яхшы комплекслы механик үзенчәлекләргә һәм югары температурага чыдамлыкка ия. Моннан тыш, TZN, BN, AI нитрид керамикасын куллану киң тарала бара. Күптән түгел барлыкка килгән C3N4, Si3O4 белән чагыштырганда яхшырак булыр дип көтелә.

(4) Дүрт химик керамика. Борид керамикасын куллану бик киң түгел. Алар, нигездә, эшне яхшырту өчен башка керамик матрицаларга кушылыр өчен тирән өстәмәләр яки икенче этаплар буларак кулланыла. Гадәттә кулланылганнар арасында Ti, Zr & һ.б.

2. Эшчәнлек һәм куллану буенча классификацияләү

(1) Структур керамика. Структур керамика структур өлешләр җитештерү өчен структур материал буларак кулланыла. Нигездә аның механик үзлекләрен кулланыгыз. Көч, катгыйлык, катылык, модуль, киемгә каршы тору, югары температурага каршы тору (югары температура көче, җылылык шокына каршы тору, абляциягә каршы тору) һ.б. aboveгарыда телгә алынган атом химиясе составы буенча классификацияләнгән дүрт керамиканың күбесе структур керамика. AjZQ таш кебек. 3N4 һәм ZX - өстен механик үзенчәлекләре булган структур керамик материаллар.

2) Функциональ керамика. Функциональ керамика функциональ җайланмалар җитештерү өчен функциональ материаллар буларак кулланыла, күбесенчә физик үзлекләрен, мәсәлән, электромагнит үзлекләрен, җылылык үзлекләрен, оптик үзлекләрен, биологик үзлекләрен һ.б. Мисал өчен феррит. Ферроэлектрик керамика, нигездә, электромагнит үзлекләре өчен кулланыла. Электромагнит компонентлары ясау өчен, диэлектрик керамика конденсатор ясау өчен, пиезоэлектрик керамика күчерү яки басым сенсорлары өчен кулланыла. Каты электролит керамикасы, ион тапшыру үзлекләрен кулланып, кислород детекторлары ясау өчен кулланылырга мөмкин. Биокерамика ясалма сөякләр һәм ясалма тешләр ясау өчен кулланыла. Супер үткәргеч материаллар һәм оптик җепселләр шулай ук ​​функциональ керамика категориясенә керәләр.

Әйтергә кирәк, югарыдагы классификация дә чагыштырмача. Абсолют булу урынына, структур керамика белән функциональ керамика арасында кайвакыт чик юк. Кайбер керамик материаллар өчен икесе дә бар. Пиезоэлектрик керамика. Аны функциональ керамика дип классификацияләргә мөмкин булса да, аның механик үзлекләренә билгеле таләпләр бар, мәсәлән, көч, катгыйлык, катылык, эластик модуль. Беренчедән, E көченә каршы торганда зарарны булдырмас өчен җитәрлек көч булырга тиеш, шулай итеп гомуми пиезоэлектрик характеристикаларга ирешеп була. Моннан тыш, югары температуралы структур керамика яки термик шокка чыдам һәм космик корабның җылылыкка каршы өлешләре өчен утка чыдам керамика, алар структур керамика категориясенә керсәләр дә. Ләкин, җылылык киңәюенә каршы тору үз көче, катылыгы, модуласы белән генә билгеләнми, җылылык үткәрүчәнлеге һәм җылылык киңәю коэффициенты шулай ук ​​механик үзлекләр белән бертигез, алар җылылык шокына каршы торуда бик мөһим йогынты ясыйлар. Коррозиягә каршы тору - химик керамиканың мөһим эше (кислотага чыдам насослар кебек), ләкин ул тармак таләпләренә туры килерлек механик үзенчәлекләргә ия булырга тиеш. Супер үткәргеч материалларны чыбыкларга ясау кыен, чөнки алар бик майлы. Шуңа күрә ул практик куллану этабына керә алмый. Йомгаклап әйткәндә, структур керамика яки функциональ керамика булсын, механик үзлекләр керамик материалларның иң төп үзенчәлекләре. Төрле куллану механик үзлекләр өчен төрле таләпләргә ия.

Бу бүлектә нигездә структур керамика карала.

Керамиканың өстенлекләре

1. Керамик материалларның эш үзенчәлекләре

Барыбызга да билгеле булганча, металл материалларның химик бәйләнешләре (саф алтын яки эретмәләр) күбесенчә металл. Алар металл позитив атомнардан һәм аларны тутырган электрон болытлардан тора. Металл бәйләнешнең юнәлеше юк. Шуңа күрә металл яхшы пластик деформация үзлекләренә ия. Металл булмаган кушылмаларны санга сукмаган керамикага килгәндә, аларның химик үзлекләре сәламәтлек һәм ковалент бәйләнешләрдән югарырак. Бу химия көчле юнәлешле һәм югары бәйләүче энергиягә ия. Шуңа күрә керамик материалларга пластик деформация кичерү кыен. Highгары бриттллык һәм көчле ярак сизгерлеге. Бу керамик материалларның Ахиллес үкчәсе. Ләкин нәкъ бу химик бәйләнеш төре аркасында структур керамика металл материаллардан өстенрәк үзенчәлекләр сериясенә ия.

Ighгары катылык аның искиткеч киемгә каршы торуын билгели;

Heгары ялкын ноктасы. Аның искиткеч җылылыкка каршы торуы ачыкланды;

ChemicalХимик тотрыклылык. Аның яхшы коррозиягә каршы торуы билгеләнә.

Керамик материалларның шундый яхшы өстенлекләре булса да. Ләкин, аның үлемгә китерә торган җитешсезлеге - бриттллык - аның эшләвен һәм практик кулланылышын чикли. Шуңа күрә керамиканы катгыйлау керамик материалларны тикшерү өлкәсендә төп темага әйләнде, ул бөтен дөнья игътибарын җәлеп итә (детальләр өчен керамика бүлеген катгыйлауны карагыз).

2. Заманча (алдынгы) керамика белән традицион керамика арасында чагыштыру

Традицион керамика белән чагыштырганда хәзерге керамика. Чимал составында, әзерлек процессында, оештыру структурасында һәм эштә зур аермалар бар.

Традицион керамика белән хәзерге керамика арасында контраст