ANG MGA MATERYALES NA SERAMIK: MGA KATANGIAN, URI, AY GUMAGAMIT - TALASALITAAN NG KULTURA - 2025

Ang mga ceramic material ay binubuo ng mga organikong, metal o hindi solido na sumailalim sa init. Ang batayan nito ay karaniwang luad, ngunit may iba't ibang uri na may iba't ibang mga komposisyon.

Ang mga karaniwang luad ay isang ceramic paste. Gayundin ang pulang luad ay isang uri ng materyal na seramik na may aluminyo silicates sa mga bahagi nito. Ang mga materyales na ito ay nabuo ng isang halo ng mala-kristal at / o glassy phase.

Kung ang mga ito ay ginawa gamit ang isang solong kristal, sila ay single-phase. Ang mga ito ay polycrystalline kapag binubuo sila ng maraming mga kristal.

Ang mala-kristal na istraktura ng mga materyales na seramik ay nakasalalay sa halaga ng electric singil ng mga ions at ang kamag-anak na laki ng mga cations at anion. Mas malaki ang halaga ng mga anion na pumapalibot sa gitnang cation, mas matatag ang nagreresultang solid.

Ang mga materyales na seramik ay maaaring nasa anyo ng isang siksik na solid, hibla, pinong pulbos o pelikula.

Ang pinagmulan ng salitang karamik ay matatagpuan sa salitang Greek na keramikos, na ang kahulugan ay "nasusunog na bagay."

Pag-uusig

Ang pagproseso ng mga materyales na seramik ay nakasalalay sa uri ng materyal na maaaring makuha. Gayunpaman, ang paggawa ng isang seramikong materyal ay karaniwang nangangailangan ng mga sumusunod na proseso:

1- Paghahalo at paggiling ng mga hilaw na materyales

Ito ay ang proseso kung saan ang mga hilaw na materyales ay sumali at isang pagtatangka ay ginawa upang homogenize ang kanilang laki at pamamahagi.

2- Pagbabago

Sa yugtong ito, ang kuwarta ay binibigyan ng hugis at pagkakapareho na nakamit kasama ang mga hilaw na materyales. Sa ganitong paraan ang pagtaas ng halo ay nadagdagan, pagpapabuti ng mga mekanikal na katangian nito.

3- Paghahubog

Ito ay ang proseso kung saan nilikha ang isang representasyon o imahe (sa ikatlong sukat) ng anumang totoong bagay. Upang mahulma, ang isa sa mga prosesong ito ay karaniwang isinasagawa:

Pagpindot

Ang hilaw na materyal ay pinindot sa isang mamatay. Ang madalas na pagpindot ay madalas na ginagamit upang makagawa ng mga produktong may refractory at mga elektronikong sangkap na seramik. Ang pamamaraan na ito ay nagbibigay-daan sa paggawa ng maraming piraso nang mabilis.

Paghubog ng Barbonite

Ito ay isang pamamaraan na nagbibigay-daan sa parehong hugis na magagawa ng daan-daang beses nang walang mga pagkakamali o mga deformations.

Pagpaputok

Ito ay isang proseso kung saan ang materyal ay itinulak o nakuha sa pamamagitan ng isang kamatayan. Ginamit upang makabuo ng mga bagay na may malinaw at naayos na seksyon ng krus.

4- Pagtutuyo

Ito ay isang proseso na binubuo ng pagkontrol sa pagsingaw ng tubig at ang mga contraction na ibinubunga nito sa piraso.

Ito ay isang kritikal na yugto ng proseso dahil nakasalalay dito na pinapanatili ng piraso ang hugis nito.

5- Pagluluto

Mula sa yugtong ito nakuha ang "cake". Sa prosesong ito, ang komposisyon ng kemikal ng luad ay binago upang gawin itong malutong ngunit tubig-porous.

Sa yugtong ito ang init ay dapat na tumaas nang dahan-dahan hanggang maabot ang isang temperatura ng 600ºC. Matapos ang unang yugto na ito, ang mga dekorasyon ay ginawa, kung nais nilang gawin.

Mahalagang tiyakin na ang mga piraso ay pinaghiwalay sa loob ng oven upang maiwasan ang pagpapapangit.

Mga katangian ng mga materyales na seramik

Kahit na ang mga pag-aari ng mga materyales na ito ay nakasalalay sa kanilang komposisyon, sa pangkalahatan ay ibinabahagi nila ang mga sumusunod na katangian:

• Istraktura ng Crystal. Gayunpaman, mayroon ding mga materyales na walang istrukturang ito o mayroon lamang sa ilang mga sektor.
• Mayroon silang isang density ng humigit-kumulang 2g / cm3.
• Ito ang mga materyales na may mga insulate na katangian ng koryente at init.
• Mayroon silang isang mababang koepisyent ng pagpapalawak.
• Mayroon silang isang mataas na punto ng pagkatunaw.
• Karaniwan silang hindi tinatagusan ng tubig.
• Ang mga ito ay hindi masusunog o oxidizable.
• Mahirap sila, ngunit marupok at magaan sa parehong oras.
• Ang mga ito ay lumalaban sa compression, magsuot at kaagnasan.
• Mayroon silang hamog na nagyelo, o ang kakayahang makatiis ng mababang temperatura nang hindi masisira.
• Mayroon silang katatagan ng kemikal.
• Nangangailangan sila ng ilang porosity.

Pag-uuri: mga uri ng mga materyales na seramik

1- Pula na seramik

Ito ang pinaka-masaganang uri ng luwad. Mayroon itong mapula-pula na kulay na dahil sa pagkakaroon ng iron oxide.

Kapag luto, binubuo ito ng aluminate at silicate. Ito ay hindi bababa sa naproseso ng lahat. Kung bali, ang resulta ay isang mapula-pula na lupa. Ito ay natagpuan sa mga gas, likido at taba.

Ang luad na ito ay karaniwang ginagamit para sa mga brick at sahig. Ang temperatura ng pagpapaputok nito ay mula 700 hanggang 1000 ° C, at maaari itong sakop ng tin oxide upang makakuha ng isang watertight earthenware. Ang earthenware ng Italyano at Ingles ay ginawa gamit ang iba't ibang uri ng luwad.

2- White keramik

Ito ay isang purer material, kaya wala silang mga mantsa. Ang kanilang granulometry ay higit na kinokontrol at karaniwang sila ay naka-enamel sa labas upang mapahusay ang kanilang impermeability.

Ginagamit ito sa paggawa ng sanitary ware at pinggan. Kasama sa pangkat na ito ang:

Porselana

Ito ay isang materyal na ginawa mula sa kaolin, isang napaka dalisay na uri ng luad kung saan idinagdag ang feldspar at quartz o flint.

Ang pagluluto ng materyal na ito ay isinasagawa sa dalawang yugto: sa unang yugto niluto ito sa 1000 o 1300 ° C; at sa pangalawang yugto, maaaring maabot ang 1800 ° C.

Ang mga porselana ay maaaring malambot o matigas. Sa kaso ng mga malambot, ang unang yugto ng pagluluto ay umabot sa 1000 ° C.

Pagkatapos ay tinanggal ito mula sa oven upang mag-apply glaze. At pagkatapos ito ay bumalik sa oven para sa ikalawang yugto kung saan inilalapat ang isang minimum na temperatura ng 1250 ° C.

Sa kaso ng mga hard porselana, ang pangalawang yugto ng pagluluto ay ginagawa sa isang mas mataas na temperatura: 1400 ° C o higit pa.

At kung ito ay pinalamutian, ang tinukoy na dekorasyon ay ginawa at ilagay sa oven, ngunit sa oras na ito sa humigit-kumulang na 800 ° C.

Marami itong gamit sa industriya upang makagawa ng mga bagay para sa komersyal na paggamit (kagamitan sa mesa, halimbawa), o para sa mga bagay para sa mas dalubhasang paggamit (tulad ng pagkakabukod sa mga transformer).

3- Pabrika

Ito ay isang materyal na maaaring makatiis ng napakataas na temperatura (hanggang sa 3000 ° C) nang walang pagpapapangit. Ang mga ito ay clays na may malaking proporsyon ng aluminyo oxide, beryllium, thorium at zirconium.

Nagluto ang mga ito sa pagitan ng 1300 at 1600 ° C, at dapat na paunti-unting pinalamig upang maiwasan ang pagkabigo, bitak o panloob na mga stress.

Ang pamantayang European DIN 51060 / ISO / R 836 ay nagtataguyod na ang isang materyal ay katimbang kung pinapalambot ito ng isang minimum na temperatura ng 1500 ° C.

Ang mga brick ay isang halimbawa ng ganitong uri ng materyal, na ginagamit para sa pagtatayo ng mga oven.

4- Salamin

Ang mga salamin ay mga likidong sangkap na nakabatay sa silikon na nagpapatatag sa iba't ibang anyo kapag pinalamig sila.

Ang iba't ibang mga sangkap na fluxing ay idinagdag sa base ng silikon, ayon sa uri ng baso na gagawin. Ang mga sangkap na iyon ay nagpapababa sa natutunaw na punto.

5- Mga Semento

Ito ay isang materyal na binubuo ng apog at kaltsyum sa lupa, na nagiging mahigpit sa sandaling ito ay halo-halong may likido (mas mabuti na tubig), at pinapayagan na tumira. Habang basa, maaari itong hulihin sa iyong nais na hugis.

6- Mga Abrasives

Ang mga ito ay mineral na may labis na matigas na mga partikulo at may aluminyo na oksido at i-paste ang diyamante, bukod sa kanilang mga sangkap.

Mga espesyal na materyales na seramik

Ang mga materyales na seramik ay lumalaban at matigas ngunit marupok din, na ang dahilan kung bakit ang hybrid o composite na mga materyales ay binuo na may isang fiberglass o plastic polimer matrix.

Maaaring magamit ang mga seramikong materyales upang mabuo ang mga hybrids na ito. Ito ang mga materyales na binubuo ng silikon dioxide, aluminyo oxide at ilang mga metal tulad ng kobalt, chromium at iron.

Dalawang pamamaraan ang ginagamit sa pagpaliwanag ng mga hybrid na ito:

Ang synthesized

Ito ang pamamaraan kung saan ang mga metal na pulbos ay siksik.

Ang magprito

Gamit ang pamamaraan na ito, ang haluang metal ay nakamit sa pamamagitan ng pag-compress ng metallic powder kasama ang ceramic material sa isang electric furnace.

Ang tinaguriang composite matrix ceramics (CMC) ay nahulog sa kategoryang ito. Maaari itong nakalista:

- Carbides

Tulad ng tungsten, titanium, silikon, kromo, boron, o carbon-reinforced silikon karbida.

- Nitrides

Tulad ng silikon, titanium, ceramic oxynitride o sialon.

-

Ang mga ito ay mga ceramic na materyales na may mga de-koryenteng o magnetic na katangian.

Ang 4 pangunahing paggamit ng mga materyales na seramik

1- Sa industriya ng aerospace

Sa larangang ito, kinakailangan ang mga magaan na sangkap na may pagtutol sa mataas na temperatura at hinihiling sa makina.

2- Sa biomedicine

Sa lugar na ito, kapaki-pakinabang ang mga ito para sa paggawa ng mga buto, ngipin, implants, atbp.

3- Sa mga electronics

Kung saan ang mga materyales na ito ay ginagamit upang gumawa ng mga laser amplifier, hibla optika, pampalapot, lente, insulators, at iba pa.

4- Sa industriya ng enerhiya

Ito ay kung saan ang mga materyales na seramik ay maaaring magresulta sa mga sangkap ng mga nuclear fuels, halimbawa.

Ang 7 pinaka-natitirang mga ceramic na materyales

1- Alumina (Al2O3)

Ginagamit ito upang maglaman ng tinunaw na metal.

2- Aluminyo nitride (AIN)

Ginagamit ito bilang isang materyal para sa mga integrated circuit at bilang kapalit ng AI203.

3- Boron karbida (B4C)

Ginagamit ito upang gumawa ng armadong nukleyar.

4- Silicon karbida (SiC)

Ginagamit ito upang mag-coat ng mga metal, dahil sa paglaban nito sa oksihenasyon.

5- Silicon nitride (Si3N4)

Ginagamit ang mga ito sa paggawa ng mga sangkap para sa mga automotive engine at gas turbines.

6- Titanium Boride (TiB2)

Nakikilahok din ito sa paggawa ng mga kalasag.

7- Urania (UO2)

Nagsisilbi itong gasolina para sa mga nukleyar na nuclear.

Mga Sanggunian

1. Alarcón, Javier (s / f). Kemikal na materyales ng kimika. Nabawi mula sa: uv.es
2. Q., Felipe (2010). Mga katangian ng seramik. Nabawi mula sa: buildorcivil.org
3. Lázaro, Jack (2014). Istraktura at mga katangian ng keramika. Nabawi mula sa: prezi.com
4. Mussi, Susan (s / f). Nagluluto. Nabawi mula sa: ceramicdictionary.com
5. ARQHYS Magazine (2012). Mga katangian ng seramik. Nabawi mula sa: arqhys.com
6. National Technological University (2010). Pag-uuri ng mga materyales na seramik. Nabawi mula sa: Cienciamateriales.argentina-foro.com
7. Pambansang Teknolohiya ng Pambansang Teknolohiya (s / f). Mga materyales na seramik. Nabawi mula sa: frm.utn.edu.ar
8. Wikipedia (s / f). Materyal na seramik. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org