Керамика, Гончарное ремесло
Керамика: Безграничные возможности применения

Керамика: Безграничные возможности применения

Керамика промышленная - изделия, получаемые путем спекания неорганических, неметаллических материалов и имеющие промышленное или техническое применение. Компонентами этих материалов обычно являются вещества с высокой температурой плавления или размягчения.

Промышленную керамику образует большая группа материалов, имеющих специальное применение, отличное от бытового или декоративного. Как правило, к ней не относят стекла, эмали, строительные материалы и некоторые цементы и огнеупоры.

Керамика получается нагревом до высокой температуры изделий, сформованных из уплотненного порошка. В случае традиционных материалов порошок обычно представляет собой смесь глины и других встречающихся в природе минералов. Процесс производства по существу один и тот же для всех видов промышленной керамики. Обычно берется тонкий порошок (размер частиц около 1 мкм), полученный размолом или из растворов путем химического осаждения, распыления или сублимационной сушки, и уплотняется давлением в пресс-форме, как правило, карбидовольфрамовой или стальной. К порошку можно добавлять немного органической связки (например, воска) для придания прессовке прочности и способности сохранять форму. Впоследствии, во время обжига, связка выжигается. Затем форма заготовки может быть изменена путем резания, сверления или другого вида механической обработки.

Бóльшая однородность упаковки порошка может быть достигнута посредством использования давления жидкости для его уплотнения в гибкой резиновой или пластмассовой форме. Таким способом могут быть получены крупные порошковые заготовки. Добавление к порошку значительного количества пластификатора (до 50%) делает смесь достаточно пластичной, так что при умеренных температурах (от 50 до 200° С) ее можно подвергнуть прессованию или литьевому формованию под давлением. Способ литья под давлением хорошо подходит для быстрого производства небольших изделий сложной формы.

Суспензии порошков в воде, или шликеры, имеющие низкую вязкость, но содержащие большие объемы твердых материалов, легко получить путем добавления небольшого количества поверхностно-активного вещества (дефлокулянта, или диспергатора). Вода оттекает в пористые стенки пресс-формы, а внутри нее остается заготовка в виде влажного, но хорошо уплотненного порошка. Этот метод широко используется в производстве посуды. Его также применяют для изготовления турбинных лопаток из порошков нитрида кремния или карбида кремния.

Все описанные выше процессы дают уплотненный и сформованный порошок (заготовку изделия). Уплотненные частицы затем спекаются путем нагрева, как правило, в электрической печи, с образованием твердого изделия. При высоких температурах (от 1000 до 1700° С) частицы твердых материалов слипаются подобно частицам меда при комнатной температуре. Время обработки варьируется от нескольких минут до нескольких часов. Спекание частиц приводит к образованию более плотного продукта, и изделие может уменьшиться в объеме на 20%.

Уплотнение можно ускорить применением более высоких температур и более мелких частиц одного размера. Его также можно усилить, прилагая давление во время нагрева. Этот метод используют, когда требуется максимальная прочность. Обычно в зависимости от температуры, которая может достигать 2000° С и выше, применяют пресс-формы и пуансоны из графита или сплавов никеля. Для передачи давления на порошок можно применить инертный газ, например аргон или азот. При этом порошок часто заключают в тонкую стеклянную оболочку, которая размягчается при температуре прессования, или предварительно нагревают с переходом в такое состояние, в котором он непроницаем для газа.

Широко используемый способ ускорить уплотнение – ввести в смесь небольшое количество вещества, которое образует жидкий растворитель для основного компонента при температуре печи. Производство алюмооксидной керамики с помощью силикатов – пример применения этого способа; силикаты магния и иттрия широко используются в производстве нитрида кремния.

Процессы нагрева и прессования создают полностью уплотненную мелкозернистую однородную структуру. Содержание побочных и межзеренных фаз обычно сводится к минимуму. Примечательным исключением является намеренное внедрение частиц вторичной фазы, например диоксида циркония, для упрочнения материала и придания ему твердости.

Недостаток межзеренных фаз, особенно тех, которые при охлаждении переходят в стеклообразное состояние, состоит в том, что они могут изменять свойства материала в нежелательном направлении. Жидкая фаза должна удаляться в процессе уплотнения. Она удаляется при кристаллизации межзеренной фазы или путем перехода в твердый раствор; оба способа использовались в случае сиалонов (материалов на основе нитрида кремния, содержащих кремний, алюминий, кислород, азот и другие элементы). Были попытки использовать уплотняющие добавки, которые не образуют жидкой фазы. Пример такой добавки – оксид магния, небольшое количество которого способствует уплотнению оксида алюминия, применяемого в производстве прозрачных колб натриевых ламп высокого давления.

Тонкие керамические покрытия, прочно сцепленные с поверхностью металлов и других материалов, можно получить путем пламенного или плазменного напыления порошка. При этом достигаются весьма высокие температуры и скорости частиц порошка. Кинетическая энергия ударяющихся о подложку размягченных частиц достаточна, чтобы вызвать их дальнейшее расплавление и обеспечить сцепление с подложкой, которая остается холодной. Температура плазмы достигает 15 000° С и выше, температура пламени близка к 2500° С.

Для получения керамического материала с хорошими свойствами надо, чтобы его микроструктура была мелкозернистой, однородной, свободной от дефектов и воспроизводимой. Главным условием этого является производство подходящих высококачественных порошков. Для реализации этой цели были исследованы два подхода. Первый состоит в использовании порошков чрезвычайно мелких частиц (размером 10–100 нм). Однако с такими порошками трудно работать, т.к. их частицы имеют склонность к слипанию. Второй подход состоит в получении сферических частиц диаметром ~1 мкм, которые стремятся расположиться регулярным и соразмерным образом, что приводит к образованию зернами регулярной структуры. Для реализации обоих подходов требуются технологические условия, трудно достижимые в традиционных отраслях керамической промышленности.

Главные области текущих и потенциальных применений промышленной керамики – машиностроение, электротехника и электроника. Два бытовых применения, отмеченных широким рыночным спросом, – магниты из ферритной керамики, используемые во всех телевизионных приемниках и видеотерминалах, и износостойкие уплотнительные кольца (керамика на основе оксида алюминия) водяных насосов для систем центрального отопления. Два приведенных ниже примера иллюстрируют разнообразие применений керамики и разработанных типов керамических материалов.


Машиностроение


Интерес к керамике основывается на ее высокотемпературных прочности и сопротивлению ползучести. Керамики на основе нитрида кремния, карбида кремния и диоксида циркония используются в дизельных и газотурбинных двигателях. Полностью керамический двигатель, работающий при очень высоких температурах, успешно испытан в лаборатории.

Промышленная керамика широко используется при нормальных температурах в условиях, требующих от материала твердости, стойкости к истиранию и прочности. Из карбидокремниевой и алюмооксидной керамики изготавливают уплотнения насосов и детали клапанов, подверженные абразивному действию суспензий и жидкостей. Инструмент с режущей кромкой из корундовой керамики во многих областях металлообработки заменил инструмент на основе карбида вольфрама. Твердая, прочная нитридкремниевая керамика сиалоновой группы была разработана для таких специализированных применений, как высокоскоростная обработка резанием никелевых сплавов и чугуна, прокатка труб и вырубка угля.

Существует широкий спрос на керамические материалы для нитепроводников с высокими механическими характеристиками. Это элементы оборудования текстильной промышленности: нитеводители - глазки, втулки, кольца, пластины. Ресурс работы - не менее 1 года - в 3-5 раз выше ресурса аналогичных фарфоровых изделий.

Изностойкие элементы рушко-центробежных машин, изностойкие элементы подшипников, рабочие пластины режущих инструментов.

Электротехника и электроника

Керамические материалы используются для изготовления изоляторов разнообразного назначения. Тонкие пластины из алюмооксидной керамики широко применяются как подложки для монтажа микропроцессоров и связанных с ними элементов и схем. Алюмооксидная керамика имеет хорошую долговременную электрическую и химическую стабильность при воздействии высокочастотных токов. Она достаточно прочна, чтобы выдерживать высокие тепловые и механические нагрузки, возникающие в условиях температур до 250° С, которые могут создаваться некоторыми электрическими приборами. Изоляторы из алюмооксидной керамики применяются в клистронах и магнетронах. Отвод тепла, особенно от многослойных керамических приборов, улучшается при использовании керамики с высокой теплопроводностью, например оксидбериллиевой и нитридалюминиевой.

Тонкие изолирующие пленки из керамических материалов дают возможность хранить большие электрические заряды в очень малом объеме. Сегнетоэлектрическая керамика, например титанатбариевая и титанатстронциевая, а также аналогичные материалы, содержащие небольшие добавки оксидов, например лантана и неодима, входят в эту категорию. Диэлектрические керамические материалы, позволяющие миниатюризовать конденсаторы, играют важную роль в развитии техники полупроводниковых электронных приборов.

Приложение электрического поля к сегнетоэлектрическим кристаллам некоторого типа приводит к изменению их формы и наоборот. Это свойство цирконат-титанатов свинца очень ценно для таких устройств, как преобразователи, тензодатчики, акселерометры, датчики давления, микрофоны, головки звукозаписи – воспроизведения, гидролокаторы и ультразвуковые очистители. Сегнетоэлектрические керамические материалы применяются также как пироэлектрические датчики в приборах теплового видения и в электрооптических приборах, где приложенное электрическое поле изменяет оптические характеристики материала.

А так же диффузные отражатели лазерных и других установок, рассеивающие и поглощающие покрытия для колб высокоинтенсивных источников света.

Магнитные материалы

Ферриты, содержащие барий или стронций, широко применяются в качестве дешевого материала для постоянных магнитов в различных устройствах, например электродвигателях. Большие количества таких ферритов используются также в видеотехническом, радиотехническом и микроволновом оборудовании. Ферриты из оксида железа с добавками других оксидов применяются в тех случаях, когда требуется высокая чувствительность к изменению приложенного электрического поля. Марганцово-цинковые ферриты используются как материалы для сердечников трансформаторов, настроечных приборов и головок магнитозаписи. Никель-цинковые ферриты применяются в микроволновых устройствах. Порошкообразные ферриты составляют основу многих типов магнитозаписывающей ленты, магнитных дисков и плат, используемых для хранения информации.

Биокерамика

Использование керамических заменителей частей человеческого тела в последние десятилетия неуклонно растет. Чистая (99,9%) алюмооксидная керамика применяется для протезирования тазобедренных суставов и зубов. Специально приготовленную пористую алюмооксидную керамику удается соединять с живой тканью. Такая керамика, как кальцийгидроксофосфатная, устойчива к биодеградации и к тому же совместима с костной тканью. Ортопедические и зубные имплантанты используются для реконструкции костей в случаях частичной потери костной ткани из-за травмы или болезни. Керамика на основе фосфатов натрия и кальция медленно разрушается и рассасывается в ходе нормальных биохимических процессов в теле, пока не останется только естественная кость.

Броня

Очень твердые и прочные керамические листы и пластины, изготовленные из оксида алюминия, карбида бора или нитрида кремния, гасят большую часть энергии удара высокоскоростной поражающей частицы, например пули. Керамические пластины закрепляются на подкладке из алюминия или другого легкого, гибкого материала. Керамические броневые листы и пластины используются для защиты человеческого тела, а также военных самолетов и вертолетов.

Оконные материалы

Кристаллическая керамика более прочна и огнестойка, чем обычные стекла. Оконные материалы из алюмооксидной керамики используются в условиях высоких температур и высоких механических напряжений, например в качестве колб натриевых ламп высокого давления. Не оставляющие царапин «стекла» для ручных часов изготавливаются из прозрачных монокристаллов оксида алюминия. Монокристаллический оксид алюминия, содержащий различные примеси, является также лазерным материалом.

Атомная энергетика

Керамика применяется вместо металлов в ядерных реакторах. Топливные таблетки из диоксида урана используются в реакторах, рабочие температуры которых слишком высоки для металлического урана. Дисковые прокладки из оксида алюминия помещают между топливным блоком и дном металлического контейнера в качестве теплоизолятора. Система регулирования реактора должна включать поглотители нейтронов, такие, как бор, поэтому во многих таких системах применяется карбид бора.

Датчики и пускатели

Постоянно растет число применений, где требуется контроль содержания загрязняющих газов в воздухе и других газовых смесях. Системы контроля должны обеспечивать непрерывное поступление данных о концентрациях всех загрязняющих газов. Для этой цели используются керамические газовые датчики. Обычно они изготавливаются из полупроводящей оксидной керамики, например диоксидтитановой, оксидоловянной или оксидцинковой. Подобные датчики могут обнаруживать низкие концентрации таких газов, как окись углерода, кислород, сероводород и окислы азота, и запускать регулирующие системы.

Металлургия

Тигли, дозаторы, валы, плунжера, прессформы, прецизионная оснастка для литья и штамповки металлов и сплавов, чаши для моллирования стекол, стаканы для непрерывной разливки стали.

Стекольная промышленность

Сталеразливочные стаканы для установок непрерывной разливки сталей глуходонные или открытые, с двумя или более входными боковыми отверстиями.


В оборонной промышленности


Стратегическое значение в изготовлении радиопрозрачных окон и иллюминаторов, носовыв вставок для ракет систем ПВО и ПРО, радиопрозрачные обтекатели ракет, воздухосборники из кварцевой и ситаллокерамики.

Химическая промышленность

Прокладки, ступки, пестики Элементы тепловой защиты печей, установок импульсных режимов, изоляционные элементы высокоинтенсивных тепловых установок, разрядные камеры высокоинтенсивных генераторов.




Строительная отрасль

Ну, тут уж, без керамики не было бы и половины того огромного перечня строительных материалов, из чего строятся наши здания!






просмотров: 25445
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
6 шт. глины скульптуры набор воск резьбы инструменты для керамики формирователи полимер моделирования новый

210,20 руб.
End Date: 19.11 08:41
Buy It Now for only: US 210,20 руб.
Buy it now |
Бисер круглый оптом керамический с отверстием фарфоровая цветок ювелирные украшения кулоны

99,13 руб.
End Date: 23.11 17:59
Buy It Now for only: US 99,13 руб.
Buy it now |
100 шт. винтажная свободная керамический фарфор бусины подвески для изготовления бижутерии 6 мм

177,25 руб.
End Date: 07.12 14:19
Buy It Now for only: US 177,25 руб.
Buy it now |
3-38 шт. глины скульптуры набор воск резьбы инструменты для керамики формирователи полимер моделирования

98,18 руб.
End Date: 06.12 11:31
Buy It Now for only: US 98,18 руб.
Buy it now |
Резиновые глины роллер керамика скалка инструментом моделирования антипригарным валик арт ПЛК

140,35 руб.
End Date: 03.12 22:58
Buy It Now for only: US 140,35 руб.
Buy it now |
Уникальная точилка для ножей точильный камень угол руководство для камень шлифовальный станок инструмент полезный новый

117,18 руб.
End Date: 29.11 10:44
Buy It Now for only: US 117,18 руб.
Buy it now |
30pcs цветок узор круглый керамические бусины ретро 12 мм (4/8 ") dia.jewelry делая

125,53 руб.
End Date: 30.11 02:05
Buy It Now for only: US 125,53 руб.
Buy it now |
50 ~ 500 шт. 6 ~ 15 мм смешанные цветы полимерная глина круглые сделай сам выводы бисер россыпью

85,00 руб.
End Date: 29.11 22:12
Buy It Now for only: US 85,00 руб.
Buy it now |
Search Results from «Озон» Столовая посуда
 
Блюдо для лимона Pasabahce "Basic", с крышкой, диаметр 10 см
Блюдо для лимона Pasabahce "Basic", с крышкой, диаметр 10 см
Элегантное блюдо Pasabahce "Basic", изготовленное из прочного натрий-силикатного  стекла, предназначено для хранения лимона. Блюдо оснащено прозрачной  крышкой в виде  купола. Благодаря крышке лимон не будет сохнуть и дольше сохранит свежесть.  Изделие  придется по вкусу и ценителям классики, и тем, кто предпочитает утонченность и  изящность. <br /> Блюдо для лимона Pasabahce "Basic" украсит сервировку вашего стола и  подчеркнет  прекрасный вкус хозяина.<br /> <br /> Можно мыть в посудомоечной машине. <br /> <br /> Изготовлено по лицензии Pasabahce Cam San. ve Tic A.S. (Турция)....

Цена:
159 руб

Кружка походная "Следопыт", 500 мл
Кружка походная "Следопыт", 500 мл
Походная кружка "Следопыт" изготовлена из нержавеющей стали.
Вес: 83,5 г
Объем резервуара: 500 мл
...

Цена:
134 руб

Тарелка обеденная Luminarc "Carine Black", 26 х 26 см
Тарелка обеденная Luminarc "Carine Black", 26 х 26 см
Обеденная тарелка Luminarc "Carine Black", изготовленная из высококачественного стекла, имеет изысканный внешний вид. Яркий дизайн придется по вкусу и ценителям классики, и тем, кто предпочитает утонченность.
Тарелка Luminarc "Carine Black"...

Цена:
134 руб

Масленка Oriental Way C7010
Масленка Oriental Way C7010
Масленка "Oriental way", выполненная из высококачественной древесины гевеи и пластика, предназначена для красивой сервировки и хранения масла. Она состоит из деревянного подноса и прозрачной пластиковой крышки с деревянной ручкой. На подносе имеются специальные выемки, благодаря которым крышка легко на него устанавливается.
Благодаря такой масленке ваше масло всегда будет свежим.

Особенности масленки "Oriental Way":
- сделана из природного материала;
- гармонирует с любым интерьером;
- долгий срок службы;
- не впитывает влагу;
- не впитывает запахи;
- нельзя мыть в посудомоечной машине. Характеристики:

  • Материал: гевея, пластик.
  • Размер подноса: 17 см х 13 см х 1 см.
  • Размер крышки: 15,3 см х 11,3 см х 5,5 см.
  • Размер упаковки: 18 см х 13,5 см х 6,5 см.
  • Производитель: Китай.
  • Артикул: C7010....

  • Цена:
    759 руб

    Салфетка сервировочная Пластмаркет "Ромашки", 41 х 26 см
    Салфетка сервировочная Пластмаркет "Ромашки", 41 х 26 см
    Салфетка "Пластмаркет", выполненная из ПВХ, предназначена для сервировки стола. Она служит защитой от царапин и различных следов, а также используется в качестве подставки под горячее. Оригинальный рисунок дополнит стильную сервировку стола.
    Размер салфетки: 41 х 26 см....

    Цена:
    81 руб

    Салфетка сервировочная Marmiton "Кубики", 42 х 28 см
    Салфетка сервировочная Marmiton "Кубики", 42 х 28 см
    Салфетка "Marmiton" предназначена для сервирования стола и украшения интерьера. Она изготовлена из полипропилена высокой плотности. Такие изделия легко моются и удобны в хранении, имеют стильный и красивый дизайн....

    Цена:
    67 руб

    Блюдо сервировочное Walmer "Lettuce", 20 x 24 х 2,4 см
    Блюдо сервировочное Walmer "Lettuce", 20 x 24 х 2,4 см
    Сервировочное блюдо Walmer "Lettuce" в виде салатного листа изготовлено из стекла. Блюдо отлично подойдет для сервировки различных блюд, например, сладостей или закусок. Интересная подача в таком необычном блюде порадует детей и ваших гостей....

    Цена:
    275 руб

    Кружка Priority "Еж", 380 мл
    Кружка Priority "Еж", 380 мл
    Коллекционная серия кружек из костяного фарфора высокого качества Кружки Priority, с изображениями милых и озорных животных, так привлекают к себе внимание! Рисунки, созданные специально для этой серии талантливым российским художником, станут прекрасным поводом улыбнуться первой утренней чашке кофе или чая даже в самую хмурую погоду.
    Выполнена на сертифицированном китайском костяном фарфоре.
    Можно мыть в посудомоечной машине и использовать в СВЧ....

    Цена:
    399 руб

    МФК-профит Набор детской посуды Домашние животные 3 предмета
    МФК-профит Набор детской посуды Домашние животные 3 предмета
    Набор МФК-профит "Домашние животные" 3 предмета: тарелка 19 см, миска 18 см, кружка 240 мл....

    Цена:
    276 руб

    Подставка под горячее Elan Gallery "Лаванда", 13 х 19 см
    Подставка под горячее Elan Gallery "Лаванда", 13 х 19 см
    Подставка под горячее Elan Gallery "Лаванда", выполненная из высококачественной керамики, идеально подойдет для предохранения вашего стола от воздействия высоких температур. Изделие декорировано цветным шнурком с петелькой для подвешивания. Дно, выполненное из пробки, не даст подставке скользить по поверхности стола.
    Такая подставка украсит интерьер вашей кухни и подчеркнет прекрасный вкус хозяина, а также станет отличным подарком.

    Размер подставки: 13 х 19 х 1 см....

    Цена:
    559 руб



    2003 Copyright © «Keramika.Peterlife.ru» Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
    Энциклопедия керамики, продажа керамики, фарфора, фаянса, хрусталь. Производители. Посуда. Аукцион.
    Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. Партнёрская программа.
      Яндекс цитирования Яндекс.Метрика