Co je to technická keramika?

Technická keramika je jakákoli keramická směs vyvinutá tak, aby vykazovala velmi specifické vlastnosti, aby vyhovovala jedinečným potřebám náročných aplikací. Patří sem keramické materiály používané v leteckých, biomedicínských a vysoce výkonných mechanických aplikacích. Mezi běžné vlastnosti, se kterými se běžně setkáváme, patří vysoká úroveň odolnosti vůči extrémním teplotám a otěru dosažená přidáním oxidů a neoxidů, jako je alumina, cer a borid, na konvenční keramické základy. V některých případech mohou být jako technické keramické sloučeniny použity také keramické částice a kompozity vyztužené vlákny. Technické keramické materiály mohou být použity k výrobě pevných odlitků z jednoho kusu nebo mohou být aplikovány na stávající výrobky jako vysoce účinný povlak.

Keramika je jedním z nejstarších umělých materiálů. Keramické předměty pocházejí z období 27 000 let a dávají určitou představu o dlouhověkosti lidského spojení s tímto materiálem. Keramika je v zásadě anorganická sloučenina krystalické nebo amorfní povahy, která se vytváří vystavením surovin extrémnímu teplu, po kterém následuje přirozený, nevynucený chladicí proces. Ačkoli se keramika nachází v nesčetných formách od šálků kávy po dlaždice, existují čtyři široce přijímané klasifikace materiálu. Jedná se o konstrukční keramiku, jako jsou trubky a dlaždice, žáruvzdorná keramika včetně vyzdívek pecí, bílé nádobí jako nádobí a vysoce výkonná technická keramika.

Z těchto skupin je technická keramika nejnáročnější a používá se v nejnáročnějších aplikacích. Mezi tyto aplikace patří krycí štítky raketoplánu pro opětovný vstup, nosové kužely balistických raket a povlaky lopatek turbín v proudových motorech. Vysoce výkonná ložiska, plynové hořáky a některé neprůstřelné vesty jsou také vyrobeny z technické keramiky. Biomedicínské implantáty, jako jsou zubní můstky, jsou dalším společným cílem těchto high-tech keramik. Tyto vysoce zdanitelné aplikace vyžadují, aby keramické sloučeniny měly extrémní úroveň mechanické integrity a přitom zůstaly sterilní a strukturálně stabilní.

Většina technických keramických sloučenin začíná jako konvenční keramické základy a je doplněna svými eventuálními speciálními vlastnostmi přidáním dalších prvků. Mezi ně patří oxidy, jako je oxid hlinitý, oxid zirkoničitý a cer, nebo oxidy včetně karbidů, boridů a nitridů. Technické keramické materiály mohou být také vytvořeny formováním kompozitů z běžné keramiky s vyztužením částic nebo vláken. Tyto přísady a kompozitní prvky účinně vytvářejí specifické skupiny krystalických keramických struktur v základním materiálu, které propůjčují konečným produktům jejich vynikající výkon. Předměty vyžadující jedinečné vlastnosti technické keramiky mohou být vyrobeny jako pevné odlitky nebo potaženy vrstvou keramického materiálu.