سرامیک از چه موادی ساخته میشود؟
4835308#0
سرامیک‌ها عبارتند از اشیاء جامدی که اجزاء اصلی تشکیل دهنده آن‌ها، مواد معدنی غیر فلزی بوده، که ابتدا شکل گرفته و سپس در حرارت سخت می‌شوند. به‌طور کلی سرامیک‌ها به دو دسته سنتی و مدرن تقسیم می‌شوند.
کامپوزیت‌های زمینه سرامیکی
12408#0
سرامیک یک ماده جامد غیر فلزی غیر آلی است که از ترکیبات فلزی یا غیر فلزی تشکیل شده و با گرم شدن در دمای بالا شکل گرفته و سپس سخت شده‌است. به‌طور کلی، سرامیک‌ها موادی سخت، شکننده و مقاوم در برابر خوردگی هستند. نمونه‌های معمول آن سفال، ظروف چینی و آجر است.
سرامیک
5613725#4
سرامیک‌های کلاسیک فقط از مواد طبیعی مانند خاک رس تشکیل شده‌اند، در صورتی که سرامیک‌های فنی شامل مواد دیگری مانند سیلیکون، کربن، نیتروژن و ازت می‌باشند. سرامیک‌های فنی با نام سرامیک‌های صنعتی یا مهندسی نیز شناخته می‌شوند. این سرامیک‌ها نسبت به سرامیک‌های کلاسیک، خواص مکانیکی و حرارتی و شیمیایی بسیار بهتری دارند و آنچه در صنایع پیشرفته استفاده می‌شود، همین نوع است.
پرینت سه‌بعدی سرامیک
4835308#1
مواد اولیه آن‌ها عمدتاً بر پایه ترکیبات سیلیکات است. سیمان، شیشه، صنایع چینی، کاشی‌ها و غیره از این دسته‌اند.
کامپوزیت‌های زمینه سرامیکی
12408#2
اولین سرامیک‌های ساخته شده توسط انسان اشیا سفالی (به عنوان مثال گلدان یا ظروف) یا مجسمه‌های ساخته شده از خاک رس بودند، که یا به خودی خود یا با مواد دیگری مانند سیلیس مخلوط شده و در آتش تف جوشی و سخت شده‌است. بعدها سرامیک‌ها لعاب زده و پخته شدند تا سطوح صاف و رنگی ایجاد شود و تخلخل از طریق استفاده از پوشش‌های سرامیکی شیشه ای و آمورف بر روی زیرلایه‌های سرامیکی بلوری کاهش یابد. سرامیک‌ها امروزه شامل محصولات خانگی، صنعتی، و ساختمانی هستند و همچنین طیف وسیعی از هنرهای سرامیکی وجود دارد. در قرن بیستم، مواد سرامیکی جدیدی برای استفاده در مهندسی سرامیک پیشرفته، مانند نیمه هادی‌ها ساخته شد.
سرامیک
3480667#0
مهندسی سرامیک () به‌طور کلی دانش تولید و به کاربردن اشیاء جامدی است که اجزاء تشکیل‌دهنده اصلی و عمده آن‌ها مواد غیرآلی و غیرفلزی است. به عبارت دیگر مهندسی سرامیک علاوه بر سفالینه‌ها شامل انواع چینی‌ها، دیرگدازها، فراورده‌های رسی ساختمانی، موادساینده، لعاب‌های چینی، سیمان، شیشه، مواد مغناطیس غیرفلزی، فروالکتریک‌ها، تک بلورهای مصنوعی و محصولات پیچیده‌تر دیگر نیز می‌شود. این مواد به دو روش ایجاد می‌شوند:بااعمال گرما ویا با استفاده از واکنش‌های بارش محلول‌های شیمیایی باخلوص بالا در دماهای پایین‌تر. این فرایند شامل تصفیه مواد اولیه، مطالعه وتولید ترکیبات شیمیایی مورد نظر تشکیل آن‌ها به اجزاء و بررسی ساختار، ترکیب و خواص آن‌ها می‌باشد. مواد سرامیکی ممکن است دارای ساختار بلوری یا تا حدی کریستالی، با نظم دوربرد در مقیاس اتمی باشند. سرامیک‌های شیشه ای ممکن است دارای ساختار آمورف یا شیشه ای باشند، با نظم اتمی محدود یا کوتاه. آنها یا از یک توده مذاب تشکیل شده‌اند که باعث خنک شدن می‌شوند، یا با از دست دادن گرما تشکیل و بلوغ می‌شوند یا در دماهای پایین می‌تواند به وسیله سنتز هیدروترمال یا سنتز شیمیایی صورت بگیرد. مشخصه اصلی سرامیک‌ها، مقاومت خیلی زیاد آن‌ها در برابر تأثیر مواد شیمیایی و دماهای بالا است، یعنی بیشتر فراورده‌های سرامیکی مانند اجزای متشکله خود، در برابر آب، اسیدها، گازها، نمک‌ها و دماهای بالا مقاومت خوبی دارند و به همین سبب در ساخت قطعات مقاوم نسبت به خوردگی یا در روش‌های حفاظت از خوردگی از آن‌ها استفاده زیادی می‌شود. یکی دیگر از ویژگی‌های مواد سرامیکی ارزانی و فراوانی نسبی این مواد است. امروزه مهندسان سرامیک با کنترل نوع و نسبت ترکیب مواد اولیه، فراورده‌های گوناگونی مانند آجر و کاشی، آجر نسوز، ظروف چینی و سفالی، لعاب‌ها (به عنوان روکش فلزات و سرامیک‌های دیگر)، آلومین و تیتانات باریوم (در الکترونیک)، دی‌اکسید اورانیوم (به عنوان سوخت هسته‌ای) لعل یا نارسنگ (در لیزر)، شیشه و سیمان طراحی و تولید می‌کنند.
مهندسی سرامیک
12408#38
سرامیک‌های مهندسی که به آنها سرامیک ساختاری نیز گفته می‌شود، در ساخت قطعات مقاوم در برابر سایش مانند قالب، نازل و یاتاقان استفاده می‌شوند. بیوسرامیک‌ها (به عنوان مثال درون کاشت‌ها و تاج دندان‌های سرامیکی و شیشه-سرامیکی) حدود ۲۰٪ از این بازار را تشکیل می‌دهند. تاج دندان از پرسلان ساخته می‌شود و سالانه بیش از ۳۰ میلیون تاج دندان در ایالات متحده آمریکا ساخته می‌شود.
سرامیک
12408#5
مواد سرامیکی ترکیباتی از عناصر فلزی و غیر فلزی هستند (اغلب به شکل اکسید، کاربید و نیترید) و در ترکیبات و فرم‌های بسیار متنوعی وجود دارند. بیشتر آنها ساختارهای بلوری دارند، اما برخلاف فلزات، الکترون‌های پیوندی به‌طور کلی اسیر پیوندهای یونی یا کووالانسی قوی هستند. فقدان الکترون آزاد باعث می‌شود مواد سرامیکی رسانای الکتریکی ضعیفی بوده و این امر هم‌چنین باعث می‌شود بسیاری از مواد سرامیکی در مقاطع نازک شفاف باشند. به دلیل استحکام پیوندهای اولیه، بیشتر سرامیک‌ها دارای دمای ذوب بالا، سفتی بالا و استحکام فشاری بالا هستند.
سرامیک
4005683#24
برای سطوحی که در معرض دماهای زیر °C1260 قرار می‌گیرند، یک ماده سیلیس ذوبی متخلخل و سبک توسط کمپانی‌های Lockheed Missiles و Space Co توسعه یافته‌اند. این ترکیب مقاومت دمایی مورد نیاز را فراهم آورد و ساختار متخلخل، وزن سبک (~9lb/ft3) و هدایت حرارتی پایین، و تلفیقی از هر دو خاصیت ایجاد می‌کند که مقاومت به شوک حرارتی و تلرانس کرنشی را فراهم می‌آورد. پوششی بر روی آن اعمال می‌شود تا از جذب رطوبت جلوگیری نموده و مقاومت به فرسایش را ایجاد نماید. این پوشش از حدود SiO293%، B2O35% و ۲٪ سیلیساید بُر تشکیل یافته‌است.
سرامیک مدرن
12408#26
سرامیک پیشرفته (که به آن سرامیک ساختمانی یا سرامیک مهندسی نیز گفته می‌شود) یک فناوری در حال ظهور است که دارای پایه وسیعی از کاربردهای فعلی و بالقوه است. مواد پایه در حال حاضر شامل: نیترید سیلیسیم، کاربید سیلیسیم، زیرکونیای نیمه پایدار، زیرکونیای سفت شده تبدیلی، آلومینا، سیالون، کاربید بور، نیترید بور، دیبورید تیتانیوم و کامپوزیت‌های سرامیک (مانند الیاف سرامیکی در شیشه، سرامیک-شیشه یا ماتریس سرامیکی) هستند. مواد و محصولات با خصوصیاتی از قبیل استحکام و سختی بالا، مقاومت در برابر شکستگی بالا، مقاومت در برابر گرما و مواد شیمیایی، اندازه دانه ریز و تخلخل کم یا بدون آن مشخص می‌شود. کاربردهای آنها عبارتند از: طیف گسترده‌ای از قطعات مقاوم در برابر سایش شامل ابزارهای برش، پانچ، قالب و اجزای موتور (مانند یاتاقان، سیل و شیرها)، و همچنین استفاده در مبدل‌های حرارتی، توربین‌های گاز و کوره‌ها.
سرامیک