세라믹 재료 : 특성, 유형, 용도 - 문화 어휘

세라믹 재료를 받은 열을, 무기 금속 또는 비 고체로 구성되어있다. 그 기초는 일반적으로 점토이지만 구성이 다른 여러 유형이 있습니다.

일반적인 점토는 세라믹 페이스트입니다. 또한 황토는 성분 중에 규산 알루미늄을 함유 한 세라믹 재료의 일종입니다. 이러한 물질은 결정상 및 / 또는 유리상 혼합물로 형성됩니다.

단결정으로 만든 경우 단상입니다. 그들은 많은 결정으로 구성 될 때 다결정입니다.

세라믹 재료의 결정 구조는 이온의 전하 값과 양이온과 음이온의 상대적 크기에 따라 달라집니다. 중심 양이온을 둘러싼 음이온의 양이 많을수록 생성되는 고체가 더 안정적입니다.

세라믹 재료는 고밀도 고체, 섬유, 미세 분말 또는 필름 형태 일 수 있습니다.

세라믹이라는 단어의 기원은 그리스어 keramikos에서 발견되며 그 의미는 "탄 것"입니다.

기소

세라믹 재료의 가공은 얻을 재료의 유형에 따라 다릅니다. 그러나 세라믹 재료를 생산하려면 일반적으로 다음 프로세스가 필요합니다.

1- 원료 혼합 및 분쇄

원료를 결합하고 크기와 분포를 균질화하려는 시도입니다.

2- 형태

이 단계에서는 반죽에 모양과 일관성이 주어지며 이는 원료로 달성됩니다. 이러한 방식으로 혼합물의 밀도가 증가하여 기계적 특성이 향상됩니다.

3- 성형

실제 물체의 표현이나 이미지 (3 차원)가 생성되는 과정입니다. 성형하기 위해 다음 프로세스 중 하나가 일반적으로 수행됩니다.

누르기

원료는 다이에 압착됩니다. 건식 프레스는 종종 내화 제품 및 전자 세라믹 부품을 만드는 데 사용됩니다. 이 기술은 여러 조각을 빠르게 제조 할 수 있습니다.

Barbonite 몰딩

오류나 변형없이 동일한 형상을 수백 번 생산할 수있는 기술입니다.

압출

재료를 다이를 통해 밀거나 추출하는 과정입니다. 명확하고 고정 된 단면을 가진 객체를 생성하는 데 사용됩니다.

4- 건조

물의 증발과 조각에서 생성되는 수축을 제어하는 과정입니다.

조각이 모양을 유지하는 데 의존하기 때문에 프로세스의 중요한 단계입니다.

5- 요리

이 단계에서 "케이크"가 얻어진다. 이 과정에서 점토의 화학적 조성이 바뀌어 부러지지 만 물에 다공성이됩니다.

이 단계에서는 600ºC의 온도에 도달 할 때까지 열이 천천히 상승해야합니다. 이 첫 번째 단계가 끝나면 장식이 완성됩니다.

변형을 방지하기 위해 오븐 내부에서 조각을 분리하는 것이 중요합니다.

세라믹 재료의 특성

이러한 재료의 특성은 주로 구성에 따라 다르지만 일반적으로 다음과 같은 특성을 공유합니다.

결정 구조. 그러나 이러한 구조를 갖지 않거나 특정 부문에만있는 재료도 있습니다.
밀도는 약 2g / cm3입니다.
이들은 전기 및 열의 절연 특성을 가진 재료입니다.
팽창 계수가 낮습니다.
그들은 융점이 높습니다.
그들은 일반적으로 방수입니다.
가연성이나 산화성이 없습니다.
그들은 단단하지만 깨지기 쉽고 가볍습니다.
압축, 마모 및 부식에 강합니다.
그들은 서리가 있거나 열화하지 않고 저온을 견딜 수 있습니다.
화학적 안정성이 있습니다.
그들은 약간의 다공성이 필요합니다.

분류 : 세라믹 재료의 유형

1- 레드 세라믹

가장 풍부한 종류의 점토입니다. 산화철의 존재로 인해 붉은 색을 띠고 있습니다.

조리하면 알루미 네이트와 규산염으로 구성됩니다. 가장 적게 처리됩니다. 부서지면 결과는 붉은 지구입니다. 가스, 액체 및 지방을 투과 할 수 있습니다.

이 점토는 일반적으로 벽돌과 바닥에 사용됩니다. 소성 온도는 700 ~ 1000 ° C이며 산화 주석으로 덮어 방수 토기를 얻을 수 있습니다. 이탈리아와 영국의 토기는 다양한 종류의 점토로 만들어집니다.

2- 화이트 세라믹

더 순수한 소재이므로 얼룩이 없습니다. 그들의 입도 측정은 더 통제되며 일반적으로 불 투과성을 향상시키기 위해 외부에 에나멜 처리됩니다.

위생 도기 및 식기 제조에 사용됩니다. 이 그룹에는 다음이 포함됩니다.

도자기

장석과 석영 또는 부싯돌이 첨가 된 매우 순수한 종류의 점토 인 고령토로 만든 재료입니다.

이 재료의 요리는 두 단계로 수행됩니다. 첫 번째 단계에서는 1000 또는 1300 ° C에서 요리됩니다. 두 번째 단계에서는 1800 ° C에 도달 할 수 있습니다.

도자기는 부드럽거나 단단 할 수 있습니다. 부드러운 요리의 경우 첫 번째 요리 단계가 1000 ° C에 도달합니다.

그런 다음 오븐에서 꺼내 유약을 바릅니다. 그런 다음 최소 온도 1250 ° C가 적용되는 두 번째 단계를 위해 오븐으로 돌아갑니다.

단단한 도자기의 경우 두 번째 요리 단계는 1400 ° C 이상의 더 높은 온도에서 수행됩니다.

그리고 장식하려면 정의 된 장식을 만들어 오븐에 넣지 만 이번에는 약 800 ° C입니다.

산업에서 상업적 용도 (예 : 식기류) 또는보다 특수한 용도 (예 : 변압기의 절연)를위한 물체를 만들기 위해 여러 용도로 사용됩니다.

3- 내화물

변형없이 매우 높은 온도 (최대 3000 ° C)를 견딜 수있는 소재입니다. 그들은 산화 알루미늄, 베릴륨, 토륨 및 지르코늄의 비율이 큰 점토입니다.

그들은 1300 ~ 1600 ° C에서 조리되며 고장, 균열 또는 내부 응력을 피하기 위해 점진적으로 냉각되어야합니다.

유럽 표준 DIN 51060 / ISO / R 836은 재료가 최소 온도 1500 ° C로 부드러워지면 내화성이 있음을 입증합니다.

벽돌은 오븐 건설에 사용되는 이러한 유형의 재료의 예입니다.

4- 안경

유리는 냉각 될 때 다양한 형태로 굳는 실리콘 기반 액체 물질입니다.

제조 할 유리의 종류에 따라 다양한 플럭 싱 물질이 실리콘베이스에 추가됩니다. 이러한 물질은 융점을 낮 춥니 다.

5- 시멘트

석회석과 분쇄 된 칼슘으로 구성된 물질로 액체 (바람직하게는 물)와 혼합되면 단단해져 가라 앉게됩니다. 젖은 상태에서 원하는 모양으로 성형 할 수 있습니다.

6- 연마재

그들은 극도로 단단한 입자를 가진 광물이며 그 구성 요소 중 산화 알루미늄과 다이아몬드 페이스트를 가지고 있습니다.

특수 세라믹 재료

세라믹 재료는 저항력이 있고 단단하지만 깨지기 쉬우므로 유리 섬유 또는 플라스틱 폴리머 매트릭스로 하이브리드 또는 복합 재료가 개발되었습니다.

세라믹 재료를 사용하여 이러한 하이브리드를 개발할 수 있습니다. 이들은 이산화 규소, 산화 알루미늄 및 코발트, 크롬 및 철과 같은 일부 금속으로 구성된 물질입니다.

이러한 하이브리드의 정교화에는 두 가지 기술이 사용됩니다.

합성

금속 분말을 압축하는 기술입니다.

튀김

이 기술로 합금은 전기로에서 세라믹 재료로 금속 분말을 압축하여 달성됩니다.

소위 복합 매트릭스 세라믹 (CMC)이이 범주에 속합니다. 다음과 같이 나열 될 수 있습니다.

-탄화물

텅스텐, 티타늄, 실리콘, 크롬, 붕소 또는 탄소 강화 실리콘 카바이드와 같은.

-질화물

실리콘, 티타늄, 세라믹 산 질화물 또는 사이 알론과 같은.

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전기적 또는 자기 적 특성을 가진 세라믹 재료입니다.

세라믹 재료의 4 가지 주요 용도

1- 항공 우주 산업에서

이 분야에서는 고온 및 기계적 요구에 대한 내성이있는 경량 부품이 필요합니다.

2- 생물 의학에서

이 영역에서는 뼈, 치아, 임플란트 등을 만드는 데 유용합니다.

3- 전자

이러한 재료를 사용하여 레이저 증폭기, 광섬유, 콘덴서, 렌즈, 절연체 등을 제조합니다.

4- 에너지 산업에서

예를 들어, 세라믹 재료가 핵연료 성분을 생성 할 수있는 곳입니다.

가장 뛰어난 7 가지 세라믹 소재

1- 알루미나 (Al2O3)

용융 금속을 포함하는 데 사용됩니다.

2- 질화 알루미늄 (AIN)

그것은 집적 회로의 재료 및 AI203의 대체물로 사용됩니다.

3- 탄화 붕소 (B4C)

핵 갑옷을 만드는 데 사용됩니다.

4- 실리콘 카바이드 (SiC)

산화에 대한 내성으로 인해 금속 코팅에 사용됩니다.

5- 질화 실리콘 (Si3N4)

이들은 자동차 엔진 및 가스 터빈 용 부품 제조에 사용됩니다.

6- 티타늄 붕소화물 (TiB2)

또한 방패 제조에도 참여합니다.

7- 우라 니아 (UO2)

그것은 원자로의 연료로 사용됩니다.

참고 문헌

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