หุ้น:
คุณสมบัติของวัสดุประเภทเซรามิกการใช้งานลักษณะ
วัสดุเซรามิก พวกเขาประกอบด้วยของแข็งอนินทรีย์โลหะหรืออย่างอื่นที่ได้รับความร้อน ฐานของมันมักจะเป็นดินเหนียว แต่มีหลายประเภทที่มีองค์ประกอบต่างกัน.
ดินเหนียวทั่วไปคือวางเซรามิก ดินเหนียวสีแดงยังเป็นวัสดุเซรามิกชนิดหนึ่งที่มีอะลูมิเนียมซิลิเกตอยู่ในส่วนประกอบ วัสดุเหล่านี้เกิดขึ้นจากส่วนผสมของผลึกและ / หรือเฟสคล้ายแก้ว.
หากพวกเขาประกอบด้วยคริสตัลเดียวพวกเขา monophasic พวกเขาเป็นคริสตัลไลน์เมื่อพวกเขาประกอบด้วยคริสตัลจำนวนมาก.
โครงสร้างผลึกของวัสดุเซรามิกขึ้นอยู่กับค่าของประจุไฟฟ้าของไอออนและขนาดสัมพัทธ์ของประจุบวกและประจุลบ.
ยิ่งจำนวนของแอนไอออนที่อยู่ตรงกลางแคทไอออนบวกยิ่งมีความเสถียรมากขึ้นเท่านั้น.
วัสดุเซรามิกสามารถพบได้ในรูปแบบของของแข็งหนาแน่นไฟเบอร์ผงละเอียดหรือฟิล์ม.
ที่มาของคำว่าเครื่องปั้นดินเผาพบได้ในคำกรีก Keramikos, ซึ่งความหมายคือ "เผาสิ่ง".
การฟ้องร้อง
การประมวลผลของวัสดุเซรามิกขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุที่จะได้รับ อย่างไรก็ตามการผลิตวัสดุเซรามิกมักจะต้องใช้กระบวนการดังต่อไปนี้:
1- การผสมและบดวัตถุดิบ
มันเป็นกระบวนการที่วัตถุดิบเป็นอันหนึ่งอันเดียวกันและพยายามที่จะทำให้เป็นเนื้อเดียวกันขนาดและการกระจายของพวกเขา.
2- โครงสร้าง
ในขั้นตอนนี้รูปร่างและความมั่นคงจะมอบให้กับมวลที่ทำได้ด้วยวัตถุดิบ ด้วยวิธีนี้ความหนาแน่นของส่วนผสมจะเพิ่มขึ้นปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของมัน.
3- ปั้น
มันเป็นกระบวนการที่การแสดงหรือรูปภาพ (ในมิติที่สาม) ของวัตถุจริงใด ๆ ถูกสร้างขึ้น เพื่อปั้นโดยทั่วไปหนึ่งในกระบวนการเหล่านี้จะดำเนินการ:
การกด
กดวัตถุดิบภายในแม่พิมพ์ การกดแห้งมักใช้ทำผลิตภัณฑ์ทนไฟและส่วนประกอบเซรามิกอิเล็กทรอนิกส์ เทคนิคนี้ช่วยให้การผลิตหลายชิ้นได้อย่างรวดเร็ว.
ปั้นใน barbonite
มันเป็นเทคนิคที่ช่วยให้การผลิตหลายร้อยครั้งในรูปแบบเดียวกันโดยไม่มีข้อผิดพลาดหรือการเสียรูป.
การอัดขึ้นรูป
เป็นกระบวนการที่วัสดุผลักหรือสกัดผ่านแม่พิมพ์ มันถูกใช้เพื่อสร้างวัตถุที่มีส่วนข้ามที่ชัดเจนและคงที่.
4- การทำให้แห้ง
มันเป็นกระบวนการที่ประกอบด้วยการควบคุมการระเหยของน้ำและการหดตัวที่ผลิตในชิ้นส่วน.
มันเป็นขั้นตอนที่สำคัญของกระบวนการเพราะมันขึ้นอยู่กับชิ้นส่วนที่รักษารูปแบบของมัน.
5- การทำอาหาร
จากขั้นตอนนี้คุณจะได้ "เค้กฟองน้ำ" ในกระบวนการนี้องค์ประกอบทางเคมีของดินเหนียวจะถูกเปลี่ยนเพื่อให้เปราะบาง แต่มีรูพรุนกับน้ำ.
ในขั้นตอนนี้ความร้อนจะต้องเพิ่มขึ้นอย่างช้า ๆ จนกว่าจะถึงอุณหภูมิ 600 ° C หลังจากช่วงแรกนี้คือการตกแต่งที่ทำเมื่อพวกเขาต้องการที่จะทำ.
มันเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นจะถูกแยกออกภายในเตาอบเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูป.
สรรพคุณ
แม้ว่าคุณสมบัติของวัสดุเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของพวกเขาในระดับสูง แต่โดยทั่วไปพวกเขาแบ่งปันคุณสมบัติต่อไปนี้:
- โครงสร้างผลึก อย่างไรก็ตามยังมีวัสดุที่ไม่มีโครงสร้างนี้หรือมีเฉพาะในบางภาค.
- พวกมันมีความหนาแน่นโดยประมาณ 2g / cm3.
- มันเกี่ยวข้องกับวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนของไฟฟ้าและความร้อน.
- พวกมันมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำ.
- พวกเขามีจุดหลอมเหลวสูง.
- พวกเขามักจะกันน้ำ.
- เราไม่ติดไฟหรือออกซิไดซ์.
- มันแข็ง แต่เปราะบางและเบาในเวลาเดียวกัน.
- พวกเขาทนต่อการบีบอัดการสึกหรอและการกัดกร่อน.
- พวกเขามีอาการบวมเป็นน้ำเหลืองหรือความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิต่ำโดยไม่เสื่อมสภาพ.
- พวกมันมีความเสถียรทางเคมี.
- พวกเขาต้องการความโปร่งบาง.
การจัดหมวดหมู่
1- เครื่องปั้นดินเผาแดง
มันเป็นดินประเภทที่อุดมสมบูรณ์ที่สุด มันมีสีแดงที่เกิดจากการมีเหล็กออกไซด์.
เมื่อปรุงแล้วจะประกอบไปด้วยอะลูมิเนตและซิลิเกต มันเป็นกระบวนการที่น้อยที่สุดของทั้งหมด หากมันแตกออกมาผลลัพธ์ก็คือแผ่นดินสีแดง มันดูดซึมได้กับก๊าซของเหลวและไขมัน.
ดินนี้มักใช้สำหรับอิฐและพื้น อุณหภูมิการปรุงอาหารอยู่ในช่วง 700 ถึง 1,000 ° C และสามารถปกคลุมด้วยดีบุกออกไซด์เพื่อให้ได้เครื่องถ้วยชาม กระเบื้องอิตาลีและอังกฤษทำด้วยดินเหนียวหลากหลายชนิด.
2- เซรามิกสีขาว
มันเป็นวัสดุที่บริสุทธิ์กว่านั่นคือสาเหตุที่พวกเขาไม่มีจุด Granulometry นั้นถูกควบคุมได้มากขึ้นและมักจะเคลือบบนใบหน้าภายนอกเพื่อเพิ่มความไม่สามารถซึมผ่านได้.
มันถูกใช้ในการผลิตเครื่องสุขภัณฑ์และเครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร ในกลุ่มนี้ให้ป้อน:
เรื่องของเครื่องเคลือบ
มันเป็นวัสดุที่ทำจากดินขาวซึ่งเป็นดินเหนียวบริสุทธิ์ชนิดหนึ่งที่ถูกเพิ่มเฟลด์สปาร์และควอตซ์หรือหินเหล็กไฟ.
การทำอาหารของวัสดุนี้จะทำในสองขั้นตอน: ในระยะแรกมันจะปรุงที่ 1,000 หรือ 1300 ° C; และในระยะที่สองสามารถเข้าถึง 1800 ° C.
Porcelains สามารถอ่อนหรือแข็ง ในกรณีที่นุ่มในขั้นตอนแรกของการปรุงอาหารถึง 1,000 ° C.
จากนั้นจะถูกลบออกจากเตาอบเพื่อเคลือบฟัน จากนั้นมันจะกลับไปที่เตาอบสำหรับเฟสที่สองซึ่งใช้อุณหภูมิต่ำสุดที่ 1250 ° C.
ในกรณีของ porcelains แบบแข็งขั้นตอนการปรุงอาหารครั้งที่สองจะกระทำที่อุณหภูมิสูงกว่า: 1,400 ° C หรือมากกว่า.
และในกรณีที่มันกำลังจะทำการตกแต่งการตกแต่งจะถูกกำหนดและเข้าไปในเตาอบ แต่คราวนี้อยู่ที่ 800 ° C.
มันมีการใช้งานหลายอย่างในอุตสาหกรรมเพื่ออธิบายรายละเอียดของการใช้งานเชิงพาณิชย์ (บนโต๊ะอาหารตัวอย่าง) หรือสำหรับวัตถุที่มีความเชี่ยวชาญเฉพาะทาง (เป็นฉนวนในหม้อแปลง).
3- วัสดุทนไฟ
เป็นวัสดุที่สามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงมาก (สูงถึง 3000 ° C) โดยไม่เสียรูป เป็นดินเหนียวที่มีอะลูมิเนียมออกไซด์เบริลเลียมทอเรียมและเซอร์โคเนียมเป็นจำนวนมาก.
พวกเขาจะปรุงระหว่าง 1300 และ 1600 ° C และจะต้องระบายความร้อนอย่างต่อเนื่องเพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องรอยแตกหรือความเครียดภายใน.
มาตรฐานยุโรป DIN 51060 / ISO / R 836 ระบุว่าวัสดุทนไฟหากนิ่มลงด้วยอุณหภูมิต่ำสุดที่ 1,500 ° C.
อิฐเป็นตัวอย่างของวัสดุประเภทนี้ใช้สำหรับการก่อสร้างเตาอบ.
4- แก้ว
แว่นตาเป็นสารของเหลวที่มีฐานซิลิคอนซึ่งแข็งตัวในรูปแบบที่แตกต่างกันเมื่อระบายความร้อนด้วย.
ฟลักซ์ที่แตกต่างกันจะถูกเพิ่มเข้าไปในฐานซิลิกอนตามประเภทของแก้วที่จะทำการผลิต สารเหล่านี้ลดจุดหลอมเหลว.
5- ซีเมนต์
มันเป็นวัสดุที่ประกอบด้วยหินปูนและแคลเซียมพื้นดินซึ่งกลายเป็นแข็งเมื่อมันผสมกับของเหลว (โดยเฉพาะน้ำ) และได้รับอนุญาตให้ยืน ในขณะที่เปียกก็สามารถขึ้นรูปตามรูปร่างที่ต้องการ.
6- กัดกร่อน
พวกเขาเป็นแร่ธาตุที่มีอนุภาคที่แข็งมากและที่มีอลูมิเนียมออกไซด์และเพชรวางในหมู่ของพวกเขา.
วัสดุเซรามิกพิเศษ
วัสดุเซรามิกนั้นแข็งและเหนียว แต่ก็เปราะบางดังนั้นพวกเขาจึงพัฒนาวัสดุไฮบริดหรือคอมโพสิตด้วยเมทริกซ์ของไฟเบอร์กลาสหรือพลาสติกโพลีเมอร์.
วัสดุเซรามิกสามารถใช้ในการพัฒนาลูกผสมเหล่านี้ เหล่านี้เป็นวัสดุที่ประกอบด้วยซิลิคอนไดออกไซด์อลูมิเนียมออกไซด์และโลหะบางชนิดเช่นโคบอลต์โครเมียมและเหล็ก.
ในการทำรายละเอียดของลูกผสมทั้งสองจะใช้เทคนิค:
สังเคราะห์ขึ้นมา
มันเป็นเทคนิคที่มีการกระชับผงโลหะ.
ฟริต
ด้วยเทคนิคนี้โลหะผสมสามารถทำได้โดยการบีบอัดผงโลหะพร้อมกับวัสดุเซรามิกในเตาอบไฟฟ้า.
ในหมวดหมู่นี้เซรามิกคอมโพสิตเมทริกซ์ (CMC) ที่เรียกว่ามา กลุ่มคนเหล่านี้สามารถแสดงรายการ:
- คาร์ไบด์
เช่นเดียวกับทังสเตนไทเทเนียมซิลิกอนโครเมียมโบรอนหรือซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เสริมคาร์บอน.
- ไนไตร
เช่นซิลิคอน, ไทเทเนียม, เซรามิก oxyinitride หรือ sialon.
- เซรามิกออกไซด์
เช่นอลูมินาและเซอร์โคเนีย.
- electroceramics
พวกเขาเป็นวัสดุเซรามิกที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าหรือแม่เหล็ก.
การใช้งานหลัก 4 ของวัสดุเซรามิก
1- ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
ในฟิลด์นี้จำเป็นต้องมีส่วนประกอบของแสงที่มีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงและข้อกำหนดเชิงกล.
2- ในชีวการแพทย์
ในบริเวณนี้มีประโยชน์สำหรับการเตรียมกระดูกฟันเทียมและอื่น ๆ.
3- ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ในกรณีที่วัสดุเหล่านี้ใช้สำหรับการผลิตเครื่องขยายเสียงเลเซอร์, ไฟเบอร์ออปติก, ตัวเก็บประจุ, เลนส์, ฉนวนไฟฟ้าและอื่น ๆ.
4- ในอุตสาหกรรมพลังงาน
มันเป็นที่ที่วัสดุเซรามิกสามารถส่งผลให้เกิดส่วนประกอบเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เช่น.
7 วัสดุเซรามิกที่โดดเด่นที่สุด
1- อลูมินา (Al2O3)
มันถูกใช้เพื่อประกอบด้วยโลหะที่หลอมเหลว.
2- อลูมิเนียมไนไตรด์ (AIN)
ใช้เป็นวัสดุสำหรับวงจรรวมและใช้แทน AI203.
3- โบรอนคาร์ไบด์ (B4C)
มันถูกใช้เพื่อผลิตเกราะป้องกันนิวเคลียร์.
4- ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)
มันถูกใช้เพื่อเคลือบโลหะสำหรับความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน.
5- ซิลิคอนไนไตรด์ (Si3N4)
พวกเขาจะใช้ในการผลิตส่วนประกอบของเครื่องยนต์ยานยนต์และกังหันก๊าซ.
6- ไทเทเนียมบอไรด์ (TiB2)
นอกจากนี้ยังมีส่วนร่วมในการผลิตชุดเกราะ.
7- Urania (UO2)
ทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์.
การอ้างอิง
- Alarcón, Javier (s / f) เคมีของวัสดุเซรามิก กู้คืนจาก: uv.es
- Q. , Felipe (2010) สมบัติของเซรามิก สืบค้นจาก: constructorcivil.org
- Lázaro, Jack (2014) โครงสร้างและคุณสมบัติของเซรามิกส์ ดึงมาจาก: prezi.com
- Mussi, Susan (s / f) การปรุงอาหาร สืบค้นจาก: ceramicdictionary.com
- ARQHYS Magazine (2012) สมบัติของเซรามิก ดึงมาจาก: arqhys.com
- มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีแห่งชาติ (2553) การจำแนกประเภทของวัสดุเซรามิก สืบค้นจาก: cienciamateriales.argentina-foro.com
- มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีแห่งชาติ (s / f) วัสดุเซรามิก ดึงจาก: frm.utn.edu.ar
- Wikipedia (s / f) วัสดุเซรามิก สืบค้นจาก: en.wikipedia.org