Jaké jsou různé druhy surovin pro keramiku?
Suroviny pro keramiku pokrývají poměrně širokou škálu vzhledem k tomu, že keramika sama o sobě jsou různorodou skupinou materiálů. Keramika obecně sdílí fyzikální vlastnosti, že je krystalická ve struktuře a působí jako tepelné a elektrické izolační materiály, a tyto vlastnosti jsou odvozeny od několika hlavních prvků v přírodě. Kamenina, keramika a cihly obsahují suroviny pro keramiku ve formě krystalických kovů, jako je hliník, smíchané se silikátovými sloučeninami, jako je křemen, živce a slída, které jsou složeny převážně z oxidu křemičitého. Tyto druhy surovin se obecně označují jako jíly, které tvoří více než 90% minerálních sloučenin na povrchu Země, které se tvoří ve skalách.
Výroba izolátorů pro vysoké teploty a pokročilé elektronické aplikace však může zahrnovat suroviny pro keramiku, jako je uhlík, dusík a síra. Pokročilý výzkum supravodičů je rovněž založen na surovinách pro keramické sloučeniny, protože keramika má tendenci přecházet z přirozených izolačních vlastností na supravodivé vlastnosti při velmi nízkých teplotách. Běžné supravodivé keramiky jsou založeny na sloučeninách oxidu mědi, ale také se používá mnoho kovů vzácných zemin, jako je niob a yttrium. Tyto kovy spolu se silikáty jsou často legovány společně při výrobě keramiky, jako je yttrium, hliník a granát jako silikátová sloučenina. Jedním nedávným objevem unikátní supravodivé keramiky z roku 2002 byla směs plutonia, kobaltu a gallia nebo PuCoGa 5 .
Výrobní keramika obvykle zahrnuje čtyřkrokový proces, při kterém se prášek, který obsahuje kovy, křemičitany nebo jiné sloučeniny, jako je uhlík a síra, stlačí do pevné látky za intenzivního tlaku a pak se obrobí do požadovaného tvaru. Výroba keramiky pak zahrnuje vypalování produktu při teplotě mezi 2 850 ° až 3 100 ° Fahrenheita (1 570 ° až 1 704 ° C) po dobu od 12 do 120 hodin. Během tohoto procesu se objem keramické součásti stlačí přibližně o 20%, což usnadňuje konečný krok po opracování součásti diamantovým hrotem nebo jiným přesným zařízením, aby se přizpůsobila požadovaným tolerancím a specifikacím.
Keramický průmysl zahrnuje širokou oblast komerčního zájmu od širokého využití jako hrnčířské a dekorativní porcelánové nádoby na vaření a umělecká díla po výrobu nožů keramických nožů, stavebních materiálů, jako jsou trubky a podlahy, a vysokoteplotních povlaků pro lopatky proudových motorů. Dokonce i zubní náhrady jako zubní můstky jsou vyrobeny z keramiky. Protože každý z těchto produktů má velmi jedinečné tolerance, vzhled a strukturální požadavky, mohou suroviny pro keramiku pocházet z dlouhého a složitého seznamu přísad.