Caratteristiche dei materiali in ceramica, tipi, esempi

IL Materiali in ceramica Sono tutti quei solidi inorganici non metallici che sono caratterizzati da una miscela di legami ionici e covalenti e per forzare a temperature molto elevate. Le loro apparizioni sono diverse, presentando trame argilla, trasparente, vitrea, colorate, ecc., che condividono una durezza insolita.

Chimicamente, le ceramiche consistono in essenza di ossidi, carburi e nituros, comprendendo così possibilità e composizioni miste e composizioni. Sono sempre stati presenti nella storia dell'umanità, da fango, mattoni, ceramica e porcellana, alle piastrelle superconduttivi e refrattari utilizzate in sofisticate applicazioni tecnologiche.

I mattoni sono prodotti in ceramica molto comuni

Nelle nostre case, i materiali in ceramica costituiscono i pavimenti dei pavimenti e dei tetti, le stoviglie delle piastre, il vetro delle finestre, la durezza dei servizi igienici e i lavandini, persino il cemento e tutta la pasta solidificata che serviva a costruire gli edifici che abitiamo.

I materiali in ceramica rientrano anche all'interno di dispositivi come orologi al quarzo, computer, televisori, microfoni e sono anche elementi indispensabili in aeronautica e architettura. I suoi usi diversi e disparati riflettono solo la grande diversità tra le proprietà di diverse ceramiche.

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Proprietà dei materiali ceramici

Quando ci sono così tante ceramiche, è difficile stabilire proprietà che possono descriverle tutte, perché ci saranno sempre diverse eccezioni. Tuttavia, la maggior parte condivide in comune le seguenti proprietà generali:

Fragilità

Le strutture cristalline dei materiali ceramici non possono essere adattate per contrastare, elasticamente, le forze fisiche che cercano di rompere i loro solidi. Pertanto, sono fragili, fragili.

Durezza

I collegamenti nei materiali ceramici sono molto forti, quindi i loro atomi sono saldamente limitati nelle rispettive posizioni. Questo dà loro grande durezza, anche quando sono solidi fragili.

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Conduttività termiche ed elettriche

I materiali ceramici di solito non sono buoni driver di calore o elettricità, quindi si comportano come isolanti. Tuttavia, molte ceramiche contraddicono questa caratteristica, avendo tra cui eccellenti conduttori termici ed elettrici, nonché semiconduttori.

Forza di compressione

I materiali in ceramica sono deboli di fronte alle compressi, che li rendono un piccolo tenace solido.

Insensibilità chimica

Le ceramiche si distinguono per essere solidi considerevolmente inerti, resistendo a solventi organici e sostanze corrosive senza perdere la qualità.

Trasparenza

Molte ceramiche sono trasparenti, sebbene ci siano anche traslucidi e opachi.

Solidi refrattari

Una delle caratteristiche principali dei materiali ceramici è la loro elevata resistenza termica, poiché si sciolgono a temperature molto elevate. È per questo motivo che sono considerati solidi refrattari, realizzati per supportare le fiamme e le temperature superiori a 1.000 ° C.

Durata

Le piastrelle di molti appartamenti e case sono realizzate con materiali in ceramica

I materiali in ceramica sono caratterizzati dall'essere molto durevoli. Test di questo vediamo perfettamente nei mattoni di vecchie costruzioni, così come nei pavimenti dei pavimenti, che resistono durante gli anni l'attrito dei mobili durante il trascinamento, i colpi degli oggetti che cadono su di loro, i passi, ecc. .

Tipi di materiali ceramici

Come per le caratteristiche, non è facile classificare i materiali ceramici in modo soddisfacente e definitivo. Ecco perché i tipi in cui le ceramiche sono generalmente classificate qui saranno esposti qui.

Cristallino

Le ceramiche cristalline sono tutte quelle ottenute a Patir dal fuoco e processi multipli, come la sinterizzazione, che consiste nel compattare le polveri prodotte per dare un solido finale.

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Le sue strutture sono ordinate, siano esse cristalli ionici o reti tridimensionali di legami covalenti.

Non -cristallino

Le ceramiche non cristalline sono tutte quelle di un aspetto vitreo, quindi sono vetri. In termini generali, sono ottenuti consolidando e raffreddando i solidi fusi che vengono miscelati per dare origine al materiale ceramico. Le sue strutture sono disordinate, amorfe.

Tradizionale e moderno

I materiali in ceramica possono anche essere classificati come tradizionali o moderni.

I tradizionali sono tutti coloro che sono stati conosciuti per millenni e sono realizzati con argilla o silice, emergendo tra loro le argille e le porcellane con le loro varianti.

Argilla

D'altra parte, quelli moderni sono quelli che emergono da 100 anni a causa delle nuove esigenze tecnologiche e industriali. Tra questi abbiamo carburi, semiconduttori e ceramiche composte.

Applicazioni

Prodotti in ceramica

Esistono numerosi prodotti in ceramica per uso specializzato o fatto in casa:

• Mattoni, tubi, piastrelle, appartamenti pavimenti.

Piastrelle di ceramica

• Radiatori di gas, corno coading.
• Utensili da cucina: coltelli, piastrelle, piatti.

I coltelli in ceramica rimangono acuti per un tempo più lungo, anche se sono più facili da rompere

• Ceramica a risposta tecnica: protezione balistica, schermatura dei veicoli, impianti biomedici, piastrelle di ceramica del traghetto spaziale.

Medicinale

La ceramica, in particolare gli ossidi di titanio e zirconio, possono essere usati come biomateriali nella soppiantazione di pezzi dentali e ossa.

Lavorazione

Alcuni materiali in ceramica sono straordinariamente difficili, quindi sono destinati a produrre esercitazioni e utensili da taglio, con i quali sono meccanizzati, tagliati e metalli di taglio o altri solidi. Allo stesso modo, di solito sono materiali abrasivi, con cui sono lucidate varie superfici.

Motori elettrici

I motori elettrici sono composti da magneti realizzati in ceramica di ferrite.

Ottica

Esistono materiali ceramici con proprietà fosforescenti e quindi vengono utilizzati su dispositivi elettronici per produrre luci a LED.

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Isolante

Essendo cattivi conduttori di calore o elettricità, vengono utilizzati come isolanti, ad esempio nei contenitori alimentari per mantenerli caldi più a lungo o in trasformatori e generatori elettrici per controllare le alte tensioni.

Esempi di materiali ceramici

Infine, saranno elencati diversi esempi di materiali ceramici, la maggior parte dei quali è moderna:

-Al₂O₃, Alumina

-Sì₃N₄, nitruro di silicio

-Stagno, titanio nituro

-Grafite

-Diamante

-Sio₂, silice

-Pyrex Glass

-Ito, ossido di stagno e indiano

-Zaffiro

-Fibre ottiche

-Convict₃, Triossido di Renio

-Gan, nitruro di gallio

-Sic, carburo di silicio

-Zro₂, Circoni cirtorico o biossido

-Gonesware

-B₄C, Carburo di boro

-MOSI₂, molibdeno disillusione

-Ybco o yba₂Cu₃O₇, ossido di ititrium, bario e rame

-Batio₃, Bario titanato

-Ossidi di boro

-Bn, nitruro di boro

-MGB₂, magnesio diborur

-Sialon, ossinitruro di alluminio e silicio

-Uo₂, ossido di uranio

-Zno, ossido di zinco

-SM₃, Strontium Titanate

-CDS, solfuro di cadmio

-Mgnb₂O₉Pb₃, Piombo niobato e magnesio

-Zeoliti

La ceramica a base di ossido può essere strutturalmente complessa, in quanto includono sinfine di solidi e combinazioni non -sTOichiometrici. Allo stesso modo, gli esempi citati possono o meno essere scaricati con atomi di metallo, metalloide o non metal, che modifica le loro proprietà e, quindi, le loro applicazioni finali.

Riferimenti

1. SHIVER & ATKINS. (2008). Chimica inorganica. (Quarta edizione). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Ceramica. Recuperato da: in.Wikipedia.org
3. Chris Woodford. (1 settembre 2019). Ceramica. Estratto da: ExplInThatStuff.com
4. Barry Carter & M. Grant Norton. (2007). Scienza e ingegneria dei materiali in ceramica. Springer.
5. Dottore. Ian Brown. (2020). Cosa sono la ceramica? Recuperato da: Scuelelarn.org.NZ