Что такое керамические материалы: полное руководство

Термин «керамика» довольно популярен, и если вы посмотрите, что это такое, то обнаружите, что она применяется во множестве сфер. Если вы недостаточно хорошо знаете, что такое керамические материалы и как их можно использовать в своём проекте, руководство ниже — для вас. Итак, давайте читать.

Что такое керамические материалы?

Керамические материалы изготавливают из минералов, глин, соединений и оксидов. Они отличаются от металлических и органических материалов, а всё остальное относится к списку керамики. К часто используемой керамике относятся тарелки, унитазы, плитка, стекло и т. д.

Керамика сохраняет прочность даже при воздействии высоких температур. Она способна противостоять химическим веществам, а также высокому давлению. Керамика немагнитна, а некоторые её виды могут очень легко разбиваться.

Керамика отличается от гончарных изделий

Керамику часто путают с гончарными изделиями, но это совершенно не одно и то же. Гончарные изделия — это разновидность керамики. К керамической посуде обычно относятся миски, вазы, кружки и чашки. Существуют также художественные изделия, которые относятся к гончарным, и это одна из более старых разновидностей керамики.

Из чего делают керамику?

Керамику изготавливают, смешивая воду, глину, порошки и некоторые земляные материалы. Соотношение материалов зависит от создаваемого изделия и требуемых характеристик. Некоторые виды керамики делают из глины, но другие могут изготавливаться из кремнезёма, полевого шпата и других добавок.

Свойства керамики

Керамические материалы обладают различными свойствами, которые делятся на две категории, приведённые ниже:

Механические свойства керамики

Механические свойства керамики приведены ниже:

• Они обладают высокой прочностью на сжатие.
• Керамика имеет низкую ударную вязкость.
• Керамика имеет жёсткую и неподатливую структуру.
• Они также характеризуются высокими температурами размягчения и прочностью на сжатие.
• В них есть микротрещины, которые вызывают хрупкость.
• Она обладает низкой стойкостью к ударам.

Химические свойства керамики

Технические свойства керамики следующие:

• Керамика обладает химической стойкостью.
• Она способна противостоять коррозии.
• Она не реагирует с основаниями и кислотами, так как инертна.
• Некоторые виды керамики также действуют как катализаторы в химических реакциях.

Виды керамики

Существуют различные виды керамики, и в разделе ниже описан каждый из них.

Традиционная

Традиционную керамику изготавливают из таких материалов, как глина, полевой шпат и кварц, которые затем формуют во влажном состоянии. Такая керамика может служить многим целям, например обеспечивать магнетизм, проводимость и изоляцию. Её структура зависит от состава глины. Из неё делают предметы быта, такие как кашпо, кружки, кувшины, вазы и т. д.

Передовая

Передовая керамика разрабатывается с расчётом на высокие эксплуатационные характеристики, что делает её чрезвычайно прочной и способной противостоять химическим веществам и теплу. Её изготавливают из синтетических порошков, таких как карбид кремния, оксид алюминия и нитрид кремния.

Передовая керамика

Некоторые виды передовой керамики приведены ниже:

Кремнезём

Кремнезём обладает выщелачиваемостью и стойкостью к термическому удару, что делает его пригодным для изготовления стержней и литейных оболочек для энергетического и аэрокосмического секторов.

Карбид вольфрама

Карбид вольфрама способен оставаться стабильным при воздействии высоких температур. Его также смешивают с некоторыми металлическими связующими, такими как никель и кобальт, что помогает создавать цемент. Благодаря износостойкости и твёрдости его применяют в таких изделиях, как сопла для гидроабразивной резки и режущие инструменты.

Огнеупорный кирпич

Огнеупорный кирпич — это огнеупорная керамика, устойчивая к химическим веществам и высоким температурам. Поэтому он не легко разрушается, а благодаря низкой теплопроводности обеспечивает энергоэффективность. Его в основном используют в каминах, а также при производстве стали и стекла в смеси с глиной.

Костяной фарфор

Костяной фарфор — это фарфор, известный своим просвечивающим видом, устойчивостью к сколам и исключительной прочностью. Его изготавливают из полевошпатового сырья, костяной золы и каолина. Из него можно формовать тонкие изделия; он используется для украшений, декоративных предметов и столовой посуды.

Карбид кремния (SiC)

Карбид кремния — один из распространённых видов керамических материалов, содержащий углерод и кремний, что придаёт ему высокую стойкость к износу и химическим воздействиям. Его применяют в термических процессах, например в полупроводниковых приборах, режущих инструментах и абразивах.

Карбид титана

Карбид титана содержит углерод и титан что делает его пригодным для использования в жёстких условиях благодаря высокой стабильности. Его применяют в износостойких покрытиях и режущих инструментах.

Ситаллы

Ситаллы образуются путём смешивания стекла с мельчайшими кристаллами, что придаёт очень эстетичный кристаллический вид. Они подходят для изготовления посуды для запекания, варочных панелей и кухонной утвари, обладают высокой стойкостью к термическому удару и при этом очень прочны.

Гончарная керамика

Гончарная керамика также относится к традиционной керамике. Фарфор — очень распространённый вид гончарной керамики, изготавливаемый из белой глины, состоящей из мелких частиц и обладающей высокой пластичностью. Он прочен и долговечен, его можно обжигать при высоких температурах. Его применяют для изготовления столовой посуды, зубных имплантатов и изоляторов.

Передовые применения керамики

Керамика находит множество передовых применений, которые перечислены ниже:

Биомедицина: Керамику применяют в медицинской сфере благодаря её прочности и биосовместимости; её выбирают для изготовления медицинских имплантатов.

Аэрокосмос: Различные аэрокосмические компоненты, такие как лопатки турбин и теплозащитные экраны, изготавливают из керамики.

Энергетика: Энергетический сектор использует керамические материалы благодаря их термостойкости и термической стабильности. Их применяют для изготовления теплоизоляции, топливных элементов и солнечных панелей.

Электроника: Электронная отрасль использует керамику благодаря её превосходной стабильности и способности рассеивать тепло.

Преимущества 3D-печатной керамики по сравнению с металлами

3D-печатная керамика обладает высокой стойкостью к температуре без изменения формы или деформации. Кроме того, она очень лёгкая, что делает её пригодной для аэрокосмической отрасли, где вес имеет значение. Керамика также обладает коррозионной стойкостью, что является проблемой для металлов.

Преимущества 3D-печатной керамики по сравнению с пластиками

3D-печатная керамика имеет ряд преимуществ по сравнению с пластиками, поскольку выдерживает высокие температуры, недоступные пластикам. Она очень долговечна благодаря своей прочности. Кроме того, пластики могут реагировать с химическими веществами, чего нельзя сказать о керамике.

Заключение

После прочтения приведённого выше руководства по керамике вы наверняка поняли, что такое керамика и какие существуют виды керамических материалов. Итак, если вы теперь хотите заказать изготовление керамических компонентов, вы можете связаться с нами по адресу DEK.