Keramička definicija i kemija

Riječ "keramika" dolazi od grčke riječi "keramikos", što znači "keramike". Dok je najranija keramika bila posuđe, pojam obuhvaća veliku grupu materijala, uključujući neke čiste elemente. Keramika je an anorganski, nemetalni solidan, koja se obično temelji na oksidu, nitridu, boridu ili karbidu koji se loži na visokoj temperaturi. Keramika se prije pečenja može glazirati kako bi se dobio premaz koji smanjuje poroznost i ima glatku, često obojenu površinu. Mnoga keramika sadrži mješavinu ionske i kovalentne veze između atoma. Dobiveni materijal može biti kristalni, polukristalni ili staklast. Amorfni materijali sličnog sastava općenito se nazivaju "staklo".

Četiri glavne vrste keramike su bijela tehnika, strukturna keramika, tehnička keramika i vatrostalna oprema. Bijeli proizvodi uključuju posuđe, posuđe, i zidne pločice. Strukturna keramika uključuje opeke, cijevi, krovne pločice i podne pločice. Tehnička keramika također je poznata kao posebna, fina, napredna ili izrađena keramika. U ovu klasu se nalaze ležajevi, posebne pločice (npr. Toplinski oklopi svemirskih letjelica), biomedicinski implantati, keramičke kočnice, nuklearna goriva, keramički motori i keramičke prevlake. Vatrostalne kuće su keramika koja se koristi za izradu lončića, linijskih peći i zračenja topline u plinskim kaminima.

Sirovine za keramiku uključuju gline, kaolinat, aluminij oksid, silicij-karbid, volfram-karbid i određene čiste elemente. Sirovine se kombiniraju s vodom da bi se dobila mješavina koja se može oblikovati ili oblikovati. Keramika je nakon izrade teško obraditi, pa se obično oblikuje u njihove konačne željene oblike. Oblik se ostavi da se osuši i peče se u peći koja se naziva pećnica. Postupak pečenja daje energiju za stvaranje nove kemijske veze u materijalu (vitrifikacija), a ponekad i novih minerala (npr. mullitni oblici iz kaolina pri paljenju porculana). Vodootporne, ukrasne ili funkcionalne glazure mogu se dodati prije prvog paljenja ili mogu zahtijevati naknadno paljenje (češće). Prvo paljenje keramike daje proizvod nazvan bisque. Prvo pucanje sagorijeva organsku tvar i ostale hlapljive nečistoće. Drugo (ili treće) paljenje može se nazvati ostakljenjem.

Keramika, cigle, pločice, zemljani proizvodi, porculan i porculan uobičajeni su primjeri keramike. Ovi su materijali dobro poznati za uporabu u građevinarstvu, zanatstvu i umjetnosti. Postoje mnogi drugi keramički materijali:

• U prošlosti, staklo smatrali su se keramikom, jer je to anorganska krutina koja se peče i tretira se poput keramike. Međutim, jer je staklo an amorfan čvrsto, staklo se obično smatra zasebnim materijalom. Uređena unutarnja struktura keramike igra veliku ulogu u njihovim svojstvima.
• Čvrsti čisti silicij i ugljik mogu se smatrati keramikom. U strogom smislu, dijamant mogla bi se nazvati keramikom.
• Silicij-karbid i volfram-karbid su tehnička keramika koja ima visoku otpornost na abraziju, što ih čini korisnim za oklop tijela, trošenje ploča za rudarstvo i strojne dijelove.
• Uranijum oksid (UO)₂ je keramika koja se koristi kao gorivo nuklearnog reaktora.
• Cirkonij (cirkonijev dioksid) koristi se za izradu keramičkih noža, dragulja, gorivnih ćelija i senzora za kisik.
• Cink oksid (ZnO) je poluvodič.
• Borov oksid koristi se za izradu tjelesnih oklopa.
• Vizmut-stroncijev bakar-oksid i magnezijev diborid (MgB₂) su superprevodnici.
• Steatit (magnezijev silikat) koristi se kao električni izolator.
• Barijev titanat koristi se za izradu grijaćih elemenata, kondenzatora, pretvornika i elemenata za pohranu podataka.
• Keramički artefakti korisni su u arheologiji i paleontologiji jer se njihov kemijski sastav može upotrijebiti za identificiranje njihovog porijekla. To ne uključuje samo sastav gline, već i sastav gline temperament - dodani materijali tijekom proizvodnje i sušenja.

Keramika uključuje tako širok izbor materijala da je teško generalizirati njihove karakteristike. Većina keramike ima sljedeća svojstva:

• Visoka tvrdoća
• Obično krhka, slabe žilavosti
• visok talište
• Kemijska otpornost
• Loša električna i toplinska vodljivost
• nizak rastegljivost
• Visok modul elastičnosti
• Visoka čvrstoća na kompresiju
• Optička transparentnost za razne valne duljine

Izuzeci uključuju superprovodnu i piezoelektričnu keramiku.

Naziva se priprema i karakterizacija keramike keramografiju.

Kompozitni materijali sastavljeni su od više klasa materijala, što može uključivati ​​keramiku. Primjeri kompozita uključuju ugljična vlakna i stakloplastike. keramal je vrsta kompozitnog materijala koji sadrži keramiku i metal.

staklo-keramička je nekristalni materijal s keramičkim sastavom. Dok se kristalna keramika obično oblikuje, staklokeramika nastaje lijevanjem ili puhanjem taline. Primjeri staklokeramike uključuju staklene ploče za staklo i stakleni kompozit koji se koristi za vezivanje nuklearni otpad za odlaganje.