- การฟ้องร้อง
- 1- การผสมและบดวัตถุดิบ
- 2- โครงสร้าง
- 3- การปั้น
- การกด
- การปั้น Barbonite
- การอัดขึ้นรูป
- 4- การอบแห้ง
- 5- การทำอาหาร
- คุณสมบัติของวัสดุเซรามิก
- การจำแนกประเภท: ประเภทของวัสดุเซรามิก
- 1- เซรามิกสีแดง
- 2- เซรามิกสีขาว
- เครื่องลายคราม
- 3- วัสดุทนไฟ
- 4- แว่นตา
- 5- ซีเมนต์
- 6- สารกัดกร่อน
- วัสดุเซรามิกพิเศษ
- ที่สังเคราะห์ขึ้น
- ทอด
- - คาร์ไบด์
- - ไนไตรด์
- -
- การใช้วัสดุเซรามิกหลัก 4 ประการ
- 1- ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
- 2- ใน biomedicine
- 3- ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
- 4- ในอุตสาหกรรมพลังงาน
- วัสดุเซรามิกที่โดดเด่นที่สุด 7 ชนิด
- 1- อลูมินา (Al2O3)
- 2- อลูมิเนียมไนไตรด์ (AIN)
- 3- โบรอนคาร์ไบด์ (B4C)
- 4- ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)
- 5- ซิลิคอนไนไตรด์ (Si3N4)
- 6- ไทเทเนียมบอไรด์ (TiB2)
- 7- ยูเรเนีย (UO2)
- อ้างอิง
วัสดุเซรามิกที่มีองค์ประกอบของอนินทรีโลหะหรือไม่ของแข็งที่มีความร้อนที่ผ่านการ ฐานของมันมักจะเป็นดินเหนียว แต่มีหลายประเภทที่มีองค์ประกอบที่แตกต่างกัน
ดินเหนียวทั่วไปคือการวางเซรามิก ดินแดงยังเป็นวัสดุเซรามิกประเภทหนึ่งที่มีอะลูมิเนียมซิลิเกตเป็นส่วนประกอบ วัสดุเหล่านี้เกิดจากส่วนผสมของผลึกและ / หรือขั้นตอนคล้ายแก้ว

ถ้าพวกเขาทำด้วยคริสตัลเดียวพวกเขาเป็นเฟสเดียว พวกมันเป็นโพลีคริสตัลลีนเมื่อประกอบด้วยคริสตัลจำนวนมาก
โครงสร้างผลึกของวัสดุเซรามิกขึ้นอยู่กับค่าของประจุไฟฟ้าของไอออนและขนาดสัมพัทธ์ของไอออนบวกและแอนไอออน ยิ่งปริมาณของแอนไอออนที่ล้อมรอบไอออนบวกกลางมากเท่าใดของแข็งที่เกิดก็จะมีเสถียรภาพมากขึ้นเท่านั้น
วัสดุเซรามิกสามารถอยู่ในรูปของของแข็งหนาแน่นเส้นใยผงละเอียดหรือฟิล์ม
ที่มาของคำว่าเซรามิกพบในภาษากรีกคำว่า keramikos ซึ่งมีความหมายว่า "สิ่งที่ถูกเผา"
การฟ้องร้อง
การแปรรูปวัสดุเซรามิกขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุที่จะได้รับ อย่างไรก็ตามการผลิตวัสดุเซรามิกโดยปกติต้องใช้กระบวนการต่อไปนี้:
1- การผสมและบดวัตถุดิบ
เป็นกระบวนการที่วัตถุดิบถูกรวมเข้าด้วยกันและพยายามทำให้ขนาดและการกระจายเป็นเนื้อเดียวกัน
2- โครงสร้าง
ในขั้นตอนนี้แป้งจะได้รับรูปร่างและความสม่ำเสมอซึ่งทำได้ด้วยวัตถุดิบ ด้วยวิธีนี้ความหนาแน่นของส่วนผสมจะเพิ่มขึ้นและปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกล
3- การปั้น
เป็นกระบวนการที่การเป็นตัวแทนหรือรูปภาพ (ในมิติที่สาม) ของวัตถุจริงใด ๆ ถูกสร้างขึ้น ในการขึ้นรูปมักใช้กระบวนการอย่างใดอย่างหนึ่งเหล่านี้:
การกด
วัตถุดิบถูกกดลงในแม่พิมพ์ การรีดแบบแห้งมักใช้ในการทำผลิตภัณฑ์ทนไฟและชิ้นส่วนเซรามิกอิเล็กทรอนิกส์ เทคนิคนี้ช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนต่างๆได้อย่างรวดเร็ว
การปั้น Barbonite
เป็นเทคนิคที่ช่วยให้สามารถผลิตรูปร่างเดียวกันได้หลายร้อยครั้งโดยไม่มีข้อผิดพลาดหรือเสียรูปทรง
การอัดขึ้นรูป
เป็นกระบวนการที่วัสดุถูกผลักหรือสกัดผ่านแม่พิมพ์ ใช้เพื่อสร้างวัตถุที่มีหน้าตัดชัดเจนและคงที่
4- การอบแห้ง
เป็นกระบวนการที่ประกอบด้วยการควบคุมการระเหยของน้ำและการหดตัวที่เกิดขึ้นในชิ้นส่วน
เป็นขั้นตอนที่สำคัญของกระบวนการเนื่องจากขึ้นอยู่กับว่าชิ้นส่วนนั้นรักษารูปร่าง
5- การทำอาหาร
จากระยะนี้จะได้ "เค้ก" ในกระบวนการนี้องค์ประกอบทางเคมีของดินเหนียวจะเปลี่ยนไปเพื่อให้เปราะ แต่มีรูพรุนในน้ำ
ในระยะนี้ความร้อนจะต้องเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆจนกว่าอุณหภูมิจะถึง600ºC หลังจากระยะแรกนี้จะทำการตกแต่งเมื่อต้องการทำ
เป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนต่างๆแยกจากกันภายในเตาอบเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูป
คุณสมบัติของวัสดุเซรามิก
แม้ว่าคุณสมบัติของวัสดุเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบเป็นส่วนใหญ่ แต่โดยทั่วไปแล้วจะมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:
- โครงสร้างคริสตัล. อย่างไรก็ตามยังมีวัสดุที่ไม่มีโครงสร้างนี้หรือมีเฉพาะในบางภาคส่วน
- มีความหนาแน่นประมาณ 2g / cm3
- เป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าและความร้อน
- มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำ
- พวกเขามีจุดหลอมเหลวสูง
- โดยทั่วไปจะกันน้ำได้
- ไม่ติดไฟหรือออกซิไดซ์
- พวกมันแข็ง แต่เปราะบางและเบาในเวลาเดียวกัน
- ทนต่อการบีบอัดการสึกหรอและการกัดกร่อน
- พวกเขามีน้ำค้างแข็งหรือความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิต่ำโดยไม่ทำให้เสื่อมสภาพ
- มีเสถียรภาพทางเคมี
- พวกเขาต้องการความพรุน
การจำแนกประเภท: ประเภทของวัสดุเซรามิก
1- เซรามิกสีแดง
เป็นดินเหนียวชนิดที่มีปริมาณมากที่สุด มีสีแดงเนื่องจากมีเหล็กออกไซด์
เมื่อปรุงสุกจะประกอบด้วยอะลูมิเนตและซิลิเกต มันเป็นกระบวนการที่น้อยที่สุดในบรรดาทั้งหมด ถ้ามันหักผลที่ได้คือแผ่นดินสีแดง สามารถซึมผ่านก๊าซของเหลวและไขมันได้
ดินเหนียวนี้นิยมใช้อิฐและพื้น อุณหภูมิในการยิงอยู่ระหว่าง 700 ถึง 1,000 ° C และสามารถปิดทับด้วยดีบุกออกไซด์เพื่อให้ได้เครื่องเคลือบดินเผาที่กันน้ำได้ เครื่องปั้นดินเผาของอิตาลีและอังกฤษทำด้วยดินประเภทต่างๆ
2- เซรามิกสีขาว
เป็นวัสดุที่บริสุทธิ์กว่าจึงไม่มีคราบ แกรนูโลมิเตอร์ของพวกเขาถูกควบคุมมากขึ้นและมักจะเคลือบด้านนอกเพื่อเพิ่มความสามารถในการซึมผ่าน
ใช้ในการผลิตเครื่องสุขภัณฑ์และเครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร กลุ่มนี้ประกอบด้วย:
เครื่องลายคราม
เป็นวัสดุที่ทำจากดินขาวซึ่งเป็นดินเหนียวบริสุทธิ์ชนิดหนึ่งที่เติมเฟลด์สปาร์และควอตซ์หรือหินเหล็กไฟ
การปรุงอาหารของวัสดุนี้ดำเนินการในสองขั้นตอน: ในช่วงแรกจะปรุงที่อุณหภูมิ 1,000 หรือ 1300 ° C; และในระยะที่สองสามารถเข้าถึง 1800 ° C
Porcelains สามารถอ่อนหรือแข็ง ในกรณีของเนื้อนุ่มระยะการปรุงอาหารแรกถึง 1,000 ° C
จากนั้นนำออกจากเตาอบเพื่อทาเคลือบ จากนั้นจะกลับไปที่เตาอบสำหรับขั้นตอนที่สองซึ่งใช้อุณหภูมิต่ำสุด 1250 ° C
ในกรณีของ porcelains แข็งขั้นตอนการปรุงอาหารที่สองจะทำที่อุณหภูมิสูงกว่า: 1,400 ° C หรือมากกว่า
และถ้าจะตกแต่งให้ทำการตกแต่งที่กำหนดไว้แล้วนำเข้าเตาอบ แต่คราวนี้จะอยู่ที่ประมาณ 800 ° C
มีการใช้งานหลายอย่างในอุตสาหกรรมเพื่อสร้างวัตถุสำหรับใช้ในเชิงพาณิชย์ (เช่นเครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร) หรือสำหรับวัตถุเพื่อการใช้งานเฉพาะทางมากขึ้น (เช่นฉนวนในหม้อแปลงไฟฟ้า)
3- วัสดุทนไฟ
เป็นวัสดุที่ทนต่ออุณหภูมิสูงมาก (สูงถึง 3000 ° C) โดยไม่เสียรูปทรง เป็นดินเหนียวที่มีอลูมิเนียมออกไซด์เบริลเลียมทอเรียมและเซอร์โคเนียมเป็นสัดส่วนมาก
ปรุงสุกระหว่าง 1300 ถึง 1600 ° C และต้องทำให้เย็นลงเรื่อย ๆ เพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวรอยแตกหรือความเครียดภายใน
มาตรฐานยุโรป DIN 51060 / ISO / R 836 กำหนดว่าวัสดุเป็นวัสดุทนไฟถ้าวัสดุอ่อนตัวลงด้วยอุณหภูมิต่ำสุด 1500 ° C
อิฐเป็นตัวอย่างของวัสดุประเภทนี้ซึ่งใช้ในการสร้างเตาอบ
4- แว่นตา
แว่นตาเป็นสารเหลวที่มีส่วนผสมของซิลิกอนซึ่งแข็งตัวในรูปแบบต่างๆเมื่อเย็นตัวลง
สารฟลักซ์ที่แตกต่างกันจะถูกเติมลงในฐานซิลิกอนตามประเภทของแก้วที่จะผลิต สารเหล่านั้นทำให้จุดหลอมเหลวต่ำลง
5- ซีเมนต์
เป็นวัสดุที่ประกอบด้วยหินปูนและแคลเซียมพื้นซึ่งจะแข็งตัวเมื่อผสมกับของเหลว (ควรเป็นน้ำ) และได้รับอนุญาตให้ตกตะกอน ในขณะที่เปียกสามารถขึ้นรูปได้ตามต้องการ
6- สารกัดกร่อน
เป็นแร่ที่มีอนุภาคแข็งมากและมีอลูมิเนียมออกไซด์และกากเพชรเป็นส่วนประกอบ
วัสดุเซรามิกพิเศษ
วัสดุเซรามิกมีความทนทานและแข็ง แต่ก็เปราะบางเช่นกันด้วยเหตุนี้วัสดุไฮบริดหรือคอมโพสิตจึงได้รับการพัฒนาด้วยเมทริกซ์โพลีเมอร์ไฟเบอร์กลาสหรือพลาสติก
วัสดุเซรามิกสามารถใช้ในการพัฒนาลูกผสมเหล่านี้ได้ วัสดุเหล่านี้ประกอบด้วยซิลิกอนไดออกไซด์อลูมิเนียมออกไซด์และโลหะบางชนิดเช่นโคบอลต์โครเมียมและเหล็ก
ใช้เทคนิคสองอย่างในการทำรายละเอียดของลูกผสมเหล่านี้:
ที่สังเคราะห์ขึ้น
เป็นเทคนิคในการบดอัดผงโลหะ
ทอด
ด้วยเทคนิคนี้โลหะผสมสามารถทำได้โดยการบีบอัดผงโลหะด้วยวัสดุเซรามิกในเตาไฟฟ้า
สิ่งที่เรียกว่าเซรามิกเมทริกซ์คอมโพสิต (CMC) จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้ สิ่งเหล่านี้สามารถระบุได้:
- คาร์ไบด์
เช่นทังสเตนไทเทเนียมซิลิกอนโครเมี่ยมโบรอนหรือซิลิคอนคาร์ไบด์เสริมคาร์บอน
- ไนไตรด์
เช่นซิลิกอนไททาเนียมเซรามิกออกซิไนไตรด์หรือไซลอน
-
เป็นวัสดุเซรามิกที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าหรือแม่เหล็ก
การใช้วัสดุเซรามิกหลัก 4 ประการ
1- ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
ในสาขานี้จำเป็นต้องมีส่วนประกอบที่มีน้ำหนักเบาซึ่งทนต่ออุณหภูมิสูงและความต้องการทางกล
2- ใน biomedicine
ในบริเวณนี้มีประโยชน์ในการทำกระดูกฟันรากฟันเทียมเป็นต้น
3- ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ในกรณีที่ใช้วัสดุเหล่านี้ในการผลิตเครื่องขยายสัญญาณเลเซอร์ไฟเบอร์ออปติกคอนเดนเซอร์เลนส์ฉนวนและอื่น ๆ
4- ในอุตสาหกรรมพลังงาน
เป็นที่ที่วัสดุเซรามิกสามารถส่งผลให้เกิดส่วนประกอบของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ได้เช่น
วัสดุเซรามิกที่โดดเด่นที่สุด 7 ชนิด
1- อลูมินา (Al2O3)
ใช้บรรจุโลหะหลอมเหลว
2- อลูมิเนียมไนไตรด์ (AIN)
ใช้เป็นวัสดุสำหรับวงจรรวมและใช้แทน AI203
3- โบรอนคาร์ไบด์ (B4C)
ใช้ทำเกราะนิวเคลียร์
4- ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)
ใช้เคลือบโลหะเนื่องจากทนต่อการเกิดออกซิเดชัน
5- ซิลิคอนไนไตรด์ (Si3N4)
ใช้ในการผลิตส่วนประกอบสำหรับเครื่องยนต์ยานยนต์และกังหันก๊าซ
6- ไทเทเนียมบอไรด์ (TiB2)
นอกจากนี้ยังมีส่วนร่วมในการผลิตโล่
7- ยูเรเนีย (UO2)
ทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
อ้างอิง
- Alarcón, Javier (s / f) เคมีวัสดุเซรามิก. กู้คืนจาก: uv.es
- ถาม, เฟลิเป้ (2010) คุณสมบัติของเซรามิก สืบค้นจาก: constructorcivil.org
- Lázaro, Jack (2014). โครงสร้างและคุณสมบัติของเซรามิกส์ ดึงมาจาก: prezi.com
- มุสซีซูซาน (s / f) การปรุงอาหาร สืบค้นจาก: ceramicdictionary.com
- นิตยสาร ARQHYS (2012) คุณสมบัติของเซรามิก สืบค้นจาก: arqhys.com
- มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีแห่งชาติ (2553). การจำแนกวัสดุเซรามิก สืบค้นจาก: Cienciamateriales.argentina-foro.com
- มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีแห่งชาติ (s / f) วัสดุเซรามิก. กู้คืนจาก: frm.utn.edu.ar
- วิกิพีเดีย (s / f) วัสดุเซรามิก. สืบค้นจาก: es.wikipedia.org
