Hvad er en teknisk keramik?
En teknisk keramik er enhver keramisk forbindelse, der er udviklet til at udvise meget specifikke egenskaber, der passer til de unikke behov i krævende applikationer. Disse inkluderer keramiske materialer, der anvendes til luftfarts-, biomedicinske og højtydende mekaniske anvendelser. Almindeligt forekommende særlige egenskaber inkluderer høje niveauer af modstand mod ekstreme temperaturer og slid opnået ved tilsætning af oxider og ikke-oxider, såsom aluminiumoxid, ceria og borid til konventionelle keramiske baser. I nogle tilfælde kan keramiske partikler og fiberforstærkede sammensætninger også anvendes som tekniske keramiske forbindelser. Tekniske keramiske materialer kan bruges til at fremstille faste støbninger i et stykke eller kan påføres eksisterende produkter som en højtydende belægning.
Keramik er et af de ældste menneskeskabte materialer med keramikgenstande, der stammer fra 27.000 år tilbage, hvilket giver en idé om levetiden for menneskets tilknytning til materialet. I det væsentlige er keramik uorganiske forbindelser af en krystallinsk eller amorf karakter, der dannes ved udsættelse af råmaterialer for ekstrem varme efterfulgt af en naturlig, uforceret køleproces. Selvom keramik findes i et utal af former, der spænder fra kaffekopper til gulvfliser, er der fire bredt accepterede klassificeringer af materialet. Dette er strukturel keramik såsom rør og fliser, ildfast keramik inklusive ovnforinger, hvidtøj såsom porcelæn og højtydende teknisk keramik.
Blandt disse grupper er teknisk keramik den mest sofistikerede og anvendes i de mest krævende applikationer. Applikationerne inkluderer rumtransport til genindtræden af fliser, ballistiske missile næse kegler og belægninger af turbineblade i jetmotorer. Højtydende lejer, gasbrændere og nogle kuglesikre vestindlæg er også lavet af teknisk keramik. Biomedicinske implantater såsom tandbroer er en anden fælles destination for disse højteknologiske keramikker. Disse meget beskattende anvendelser kræver, at de keramiske forbindelser har ekstreme niveauer af mekanisk integritet, mens de forbliver sterile og strukturelt stabile.
De fleste tekniske keramiske forbindelser begynder som konventionelle keramiske baser og er gennemsyret af deres eventuelle specialkarakteristika gennem tilsætning af andre elementer. Disse inkluderer oxider, såsom aluminiumoxid, zirconiumoxid og ceria eller nonoxider, herunder carbid, borid og nitrid. Tekniske keramiske materialer kan også dannes ved at danne sammensætninger af konventionel keramik med partikelformigt eller fiberarmering. Disse additiver og kompositelementer skaber effektivt specifikke grupper af krystallinske keramiske strukturer i basismaterialet, der giver slutprodukterne deres enestående ydeevne. Genstande, der kræver de unikke egenskaber ved teknisk keramik, kan fremstilles som faste støbegods eller coatet med et lag keramisk materiale.