セラミック材料の特性、種類、用途、特性

の セラミック材料 それらは熱にさらされている無機固体、金属その他で構成されています。そのベースは通常粘土ですが、異なる組成を持つさまざまな種類があります.

一般的な粘土はセラミックペーストです。また、赤土は、その成分の中にケイ酸アルミニウムを含む一種のセラミック材料です。これらの材料は、結晶質相および／またはガラス質相の混合物によって形成されている。.

それらが単結晶で構成されている場合、それらは単相である。彼らは多くの結晶で構成されているとき彼らは多結晶です.

セラミック材料の結晶構造は、イオンの電荷の値およびカチオンとアニオンの相対的な大きさによって異なります。.

中央のカチオンに接するアニオンの数が多いほど、得られる固体はより安定になります。.

陶磁器材料は密な固体、繊維、良い粉またはフィルムの形で見つけることができます.

陶器という言葉の由来はギリシャ語で見つかる ケラミコス, その意味は「やけど」.

処理中

セラミック材料の加工は、得ようとしている材料の種類に依存する。しかしながら、セラミック材料を製造することは通常以下の工程を必要とする。

1-原料の混合と粉砕

それは原材料が団結し、それらのサイズと分布を均質化する試みがなされるプロセスです。.

2-立体配座

この段階では、原材料で達成される質量に形状と一貫性が与えられます。このようにして混合物の密度が増加し、その機械的性質が向上します。.

3-成形

それは、実物体の表現または画像（3次元）が作成されるプロセスです。一般的に成形するために、これらの工程の一つが行われる。

押された

原材料を金型内でプレスする。乾式プレスは、耐火物および電子セラミック部品を製造するためにしばしば使用されます。この技術はいくつかの部品を素早く製造することを可能にします。.

バルボナイト成形

それはエラーや変形なしで同じフォームを何百倍も作り出すことを可能にする技術です。.

押し出し

それは、材料がダイを通して押し出されるか引き出される過程です。明確で固定された断面を持つオブジェクトを生成するために使用されます.

4-乾燥

それは水の蒸発とそれが小片に作り出す収縮を制御することからなるプロセスです。.

それはその形態を維持している部分に依存するので、それはプロセスの重要な段階です。.

5-料理

この段階からあなたは「スポンジケーキ」を得る。この方法では粘土の化学組成が変化して脆くなりますが水に対しては多孔質になります。.

この段階では、温度が600°Cに達するまで熱をゆっくり上昇させる必要があります。この最初の段階の後に、彼らが作りたいときに装飾が作られるということです。.

変形を避けるために、破片がオーブン内で分離されていることを確認することが重要です。.

プロパティ

これらの材料の特性はそれらの組成に大部分依存するが、それらは一般に次の特性を共有する。

結晶構造ただし、この構造を持たない、または特定の分野でのみ使用される材料もあります。.
それらは2g / cm 3のおおよその密度を持っています.
それは電気および熱の絶縁特性を持つ材料を扱います.
それらは低い膨張係数を有する.
それらは高い融点を持っています.
彼らは通常防水です.
可燃性でも酸化性でもない.
彼らは硬いが、同時にもろくて軽い.
それらは圧縮、摩耗および腐食に対して抵抗力があります.
彼らは凍傷、または劣化せずに低温に耐える能力を持っています.
それらは化学的安定性を有する.
それらは特定の気孔率を要求する.

特殊セラミック材料

セラミック材料は硬くて丈夫ですが、また壊れやすいので、ガラス繊維やプラスチックポリマーをマトリックスとしたハイブリッド材料や複合材料を開発しました。.

セラミック材料を用いてこれらのハイブリッドを開発することができる。これらは、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、およびコバルト、クロム、鉄などのいくつかの金属からなる材料です。.

これらのハイブリッドの詳細では、2つの手法が使用されています。

合成された

金属粉末を圧縮する技術です.

フリット

この技術では、合金は電気炉内でセラミック材料と共に金属粉末を圧縮することによって達成される。.

このカテゴリーには、いわゆるコンポジットマトリックスセラミックス（CMC）があります。これらの中でリストすることができます：

- 炭化物

タングステン、チタン、ケイ素、クロム、ホウ素、炭素強化炭化ケイ素.

- 窒化物

シリコン、チタン、セラミックオキシナイトライド、サイアロンなど.

- セラミック酸化物

アルミナやジルコニアのように.

- エレクトロセラミック

それらは電気的または磁気的性質を持つセラミック材料です.

セラミック材料の4つの主な用途

1-航空宇宙産業で

この分野では、高温および機械的要件に対する耐性を有する軽量部品が必要とされている。.

2-生物医学において

この分野でそれらは骨、歯、インプラント、等の準備のために有用です。.

3-電子機器

これらの材料がとりわけレーザ増幅器、光ファイバ、コンデンサ、レンズ、絶縁体の製造に使用される場合.

4-エネルギー産業

セラミック材料が核燃料成分になる可能性がある場所です。.

7つの最も優れたセラミック材料

1-アルミナ（Al 2 O 3）

溶融金属を入れるのに使われます.

2-窒化アルミニウム（AIN）

それは集積回路のための材料としてそしてAI203の代用として使われます.

3-炭化ホウ素（B 4 C）

核遮蔽の製造に使用されます.

4-炭化ケイ素（SiC）

それは耐酸化性のために、金属をコーティングするために使用されます.

5-窒化ケイ素（Si 3 N 4）

自動車エンジンやガスタービンの部品の製造に使用されています。.

6-ホウ化チタン（TiB 2）

それはまた鎧の製造にも参加しています.

7-ウラン（UO2）

原子炉の燃料として役立つ.

参考文献

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一般文化

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