Hartanah Bahan Seramik, Jenis, Kegunaan, Ciri-ciri

The bahan seramik mereka terdiri daripada pepejal bukan organik, logam atau sebaliknya, yang telah menjadi panas. Asasnya biasanya tanah liat, tetapi terdapat pelbagai jenis dengan komposisi yang berbeza.

Tanah liat yang biasa adalah tampalan seramik. Juga tanah liat merah adalah sejenis bahan seramik yang mempunyai silikat aluminium di antara komponennya. Bahan-bahan ini dibentuk oleh campuran fasa kristal dan / atau vitreous.

Sekiranya mereka terbentuk dengan satu kristal, mereka adalah monophasic. Mereka adalah polycrystalline apabila ia terbentuk oleh banyak kristal.

Struktur kristal bahan seramik bergantung pada nilai cas elektrik ion dan ukuran relatif kation dan anion.

Semakin banyak anion yang bersempadan dengan kation tengah, semakin stabil pepejal yang dihasilkan akan.

Bahan seramik boleh didapati dalam bentuk pepejal padat, serat, serbuk halus atau filem.

Asal kata tembikar dijumpai dalam kata Yunani keramikos, yang bermaksud "benda terbakar".

Pemprosesan

Pemprosesan bahan seramik bergantung kepada jenis bahan yang dimaksudkan untuk diperolehi. Walau bagaimanapun, menghasilkan bahan seramik biasanya memerlukan proses berikut:

1- Mencampurkan dan mengisar bahan mentah

Ia adalah proses di mana bahan mentah bersatu dan percubaan dibuat untuk menyeimbangkan saiz dan pengedaran mereka.

2- Penyesuaian

Dalam bentuk dan konsistensi fasa ini diberikan kepada jisim yang dicapai dengan bahan mentah. Dengan cara ini ketumpatan campuran meningkat, meningkatkan sifat mekaniknya.

3- Moulding

Ia adalah proses yang mana perwakilan atau imej (dalam dimensi ketiga) objek sebenar dibuat. Untuk membentuk salah satu daripada proses ini dilakukan:

Ditekan

Bahan mentah ditekan di dalam die. Tekanan kering sering digunakan untuk membuat produk refraktori dan komponen seramik elektronik. Teknik ini membolehkan untuk menghasilkan beberapa keping dengan cepat.

Moulding dalam barbonite

Ia adalah satu teknik yang membolehkan untuk menghasilkan ratusan kali bentuk yang sama tanpa kesilapan atau ubah bentuk.

Penyemperitan

Ini adalah proses di mana bahan itu ditarik atau diekstrak melalui die. Ia digunakan untuk menghasilkan objek dengan seksyen salib yang jelas dan tetap.

4- Pengeringan

Ia adalah proses yang terdiri daripada mengawal penyejatan air dan kontraksi yang dihasilkannya.

Ia adalah fasa penting dalam proses ini kerana ia bergantung kepada sekeping yang mengekalkan bentuknya.

5- Memasak

Dari fasa ini anda mendapat "kek span". Dalam proses ini, komposisi kimia tanah liat ditukar supaya ia rapuh tetapi berliang ke dalam air.

Dalam fasa ini haba mesti meningkat dengan perlahan sehingga suhu 600 ºC dicapai. Selepas fasa pertama ini, hiasan dibuat, apabila mereka mahu membuatnya.

Adalah penting untuk memastikan kepingan-kepingan itu dipisahkan di dalam oven untuk mengelakkan deformasi.

Hartanah

Walaupun sifat-sifat bahan-bahan ini bergantung pada sebahagian besar komposisi mereka, mereka umumnya berkongsi sifat-sifat berikut:

• Struktur kristal Walau bagaimanapun, terdapat juga bahan-bahan yang tidak mempunyai struktur ini atau mempunyai hanya dalam sektor tertentu.
• Mereka mempunyai ketumpatan anggaran 2g / cm3.
• Ia menangani bahan-bahan dengan sifat penebat elektrik dan haba.
• Mereka mempunyai pekali pengembangan yang rendah.
• Mereka mempunyai titik lebur yang tinggi.
• Mereka biasanya kalis air.
• Kami tidak mudah terbakar atau teroksida.
• Mereka keras, tetapi rapuh dan ringan pada masa yang sama.
• Mereka tahan terhadap pemampatan, pakai dan kakisan.
• Mereka mempunyai radang batu, atau keupayaan untuk menahan suhu rendah tanpa kemerosotan.
• Mereka mempunyai kestabilan kimia.
• Mereka memerlukan keliangan tertentu.

Pengkelasan

1- Tembikar merah

Ia adalah jenis tanah liat yang paling melimpah. Ia mempunyai warna kemerahan yang disebabkan oleh kehadiran oksida besi.

Apabila dimasak, ia terdiri daripada aluminat dan silikat. Ia adalah yang paling tidak diproses semua. Jika ia pecah, hasilnya adalah bumi yang berwarna merah. Ia telap kepada gas, cecair dan lemak.

Tanah liat ini biasanya digunakan untuk bata dan lantai. Suhu memasaknya berkisar antara 700 hingga 1000 ° C, dan boleh ditutup dengan oksida timah untuk mendapatkan pinggan mangkuk stanniferous. Jubin Itali dan Inggeris dibuat dengan pelbagai jenis tanah liat.

2- Seramik putih

Ia adalah bahan yang lebih suci, itulah sebabnya mereka tidak mempunyai tempat. Granulometrinya lebih terkawal dan biasanya berkilat pada wajah luarannya untuk meningkatkan daya impersinya.

Ia digunakan dalam pembuatan barangan kebersihan dan peralatan makan. Dalam kumpulan ini masukkan:

Porselin

Ia adalah bahan yang diperbuat daripada kaolin, sejenis tanah liat yang sangat tulen yang ditambah feldspar dan kuarza atau batu api.

Memasak bahan ini dilakukan dalam dua fasa: dalam fasa pertama ia dimasak pada 1000 atau 1300 ° C; dan pada fasa kedua boleh mencapai 1800 ° C.

Porcelain boleh menjadi lembut atau keras. Dalam kes lembut, dalam fasa pertama memasak mencapai 1000 ° C.

Kemudian ia dikeluarkan dari oven untuk memohon enamel. Dan kemudian ia kembali ke ketuhar untuk fasa kedua di mana suhu minimum 1250 ° C digunakan.

Dalam kes porselen keras, fasa masak kedua dilakukan pada suhu yang lebih tinggi: 1400 ° C atau lebih.

Dan sekiranya ia akan menghiasi, hiasan itu ditakrifkan dan masuk ke dalam ketuhar, tetapi kali ini pada 800 ° C.

Ia mempunyai banyak kegunaan dalam industri untuk menghuraikan objek kegunaan komersil (meja makan, sebagai contoh), atau untuk tujuan penggunaan yang lebih khusus (sebagai penebat dalam transformer).

3- refraktori

Ia adalah bahan yang boleh menahan suhu yang sangat tinggi (sehingga 3000 ° C) tanpa ubah bentuk. Mereka adalah lempung yang mempunyai perkadaran besar aluminium oksida, berilium, torium dan zirkonium.

Ia dimasak antara 1300 dan 1600 ° C, dan mesti disejukkan secara berperingkat untuk mengelakkan kerosakan, keretakan atau tekanan dalaman.

Standard Eropah DIN 51060 / ISO / R 836 menyatakan bahawa bahan adalah refraktori jika ia melembutkan dengan suhu minimum 1500 ° C.

Batu bata adalah contoh jenis bahan ini, yang digunakan untuk pembinaan ketuhar.

4- Kacamata

Kaca adalah bahan cair dengan asas silikon, yang menguatkan dengan bentuk yang berbeza apabila disejukkan.

Fluks yang berbeza ditambah ke pangkalan silikon, mengikut jenis kaca yang akan dihasilkan. Bahan-bahan ini menurunkan titik lebur.

5- Cement

Ia adalah bahan yang terdiri daripada batu kapur dan tanah kalsium, yang menjadi kaku apabila ia bercampur dengan cecair (sebaik-baiknya air), dan dibenarkan berdiri. Walaupun basah, ia boleh dibentuk kepada bentuk yang dikehendaki.

6- Abrasives

Mereka adalah mineral dengan zarah yang sangat keras dan mempunyai aluminium oksida dan tampalan berlian, di antara komponennya.

Bahan seramik khas

Bahan seramik keras dan sukar tetapi ia juga rapuh, jadi mereka telah membangunkan bahan hibrid atau komposit dengan matriks gentian kaca atau polimer plastik.

Bahan seramik boleh digunakan untuk mengembangkan kacukan ini. Ini adalah bahan yang terdiri daripada silikon dioksida, aluminium oksida dan beberapa logam seperti kobalt, kromium dan besi.

Dalam penghuraian kedua-dua hibrida ini digunakan:

Disintesis

Ia adalah teknik serbuk metalik dipadatkan.

Frit

Dengan teknik ini, aloi dicapai dengan memampatkan serbuk metalik bersama-sama dengan bahan seramik dalam ketuhar elektrik.

Dalam kategori ini datang apa yang dipanggil seramik matriks komposit (CMC). Antaranya boleh disenaraikan:

- Karbida

Seperti tungsten, titanium, silikon, kromium, boron atau karbida silikon bertetulang karbon.

- Nitrides

Seperti silikon, titanium, oxyinitride seramik atau sialon.

- Oksida seramik 

Seperti alumina dan zirkonia.

- Electroceramic

Mereka adalah bahan seramik dengan sifat elektrik atau magnetik.

4 kegunaan utama bahan seramik

1- Dalam industri aeroangkasa

Dalam bidang ini, komponen cahaya dengan ketahanan terhadap suhu tinggi dan keperluan mekanikal diperlukan.

2- Dalam bioperubatan

Di kawasan ini, mereka berguna untuk penyediaan tulang, gigi, implan, dan sebagainya..

3- Dalam elektronik

Di mana bahan-bahan ini digunakan untuk pembuatan penguat laser, optik gentian, kapasitor, kanta, penebat, dan lain-lain.

4- Dalam industri tenaga

Di sinilah bahan seramik dapat menghasilkan komponen bahan api nuklear, contohnya.

7 bahan seramik paling luar biasa

1- Alumina (Al2O3)

Ia digunakan untuk mengandungi logam cair.

2- Aluminium nitride (AIN)

Ia digunakan sebagai bahan untuk litar bersepadu dan sebagai pengganti AI203.

3- Boron carbide (B4C)

Ia digunakan untuk mengeluarkan perisai nuklear.

4- Silikon karbida (SiC)

Ia digunakan untuk melapisi logam, kerana penentangannya terhadap pengoksidaan.

5- Silikon nitrida (Si3N4)

Ia digunakan dalam pembuatan komponen enjin automotif dan turbin gas.

6- Titanium Boride (TiB2)

Ia turut mengambil bahagian dalam pembuatan perisai.

7- Urania (UO2)

Berkhidmat sebagai bahan bakar untuk reaktor nuklear.

Rujukan

1. Alarcón, Javier (s / f). Kimia bahan seramik. Pulih daripada: uv.es
2. Q., Felipe (2010). Sifat-sifat seramik. Diperolehi daripada: constructorcivil.org
3. Lázaro, Jack (2014). Struktur dan sifat-sifat seramik. Diperolehi daripada: prezi.com
4. Mussi, Susan (s / f). Memasak Diperolehi daripada: ceramicdictionary.com
5. Majalah ARQHYS (2012). Sifat-sifat seramik. Diperolehi daripada: arqhys.com
6. Universiti Teknologi Kebangsaan (2010). Klasifikasi bahan seramik. Diperolehi daripada: cienciamateriales.argentina-foro.com
7. Universiti Teknologi Kebangsaan (s / f). Bahan seramik Diperolehi daripada: frm.utn.edu.ar
8. Wikipedia (s / f). Bahan seramik Diperolehi daripada: en.wikipedia.org