Was sind die verschiedenen Arten von Rohstoffen für Keramik?
Keramikrohstoffe decken ein recht breites Spektrum ab, da Keramik selbst eine vielfältige Materialgruppe darstellt. Im Allgemeinen weisen Keramiken die physikalischen Eigenschaften auf, dass sie eine kristalline Struktur aufweisen und als Wärme- und elektrische Isoliermaterialien wirken. Diese Eigenschaften beruhen auf mehreren Hauptelementen in der Natur. Steingut, Keramik und Ziegel enthalten die Rohstoffe für Keramik in Form von kristallinen Metallen wie Aluminium, gemischt mit Silikatverbindungen wie Quarz, Feldspat und Glimmer, die größtenteils aus Siliziumdioxid bestehen. Diese Arten von Rohstoffen werden im Allgemeinen als Ton bezeichnet und machen über 90% der mineralischen Verbindungen auf der Erdoberfläche aus, die sich zu Gesteinen formen.
Die Herstellung von Isolatoren für hohe Temperaturen und fortgeschrittene Elektronikanwendungen kann jedoch Rohstoffe für Keramiken wie Kohlenstoff, Stickstoff und Schwefel umfassen. Fortgeschrittene Forschung zu Supraleitern basiert auch auf den Rohstoffen für Keramikverbindungen, da Keramik dazu neigt, bei sehr niedrigen Temperaturen von natürlichen Isoliereigenschaften zu supraleitenden Eigenschaften überzugehen. Übliche supraleitende Keramiken basieren auf Kupferoxidverbindungen, es werden jedoch auch viele Seltenerdmetalle wie Niob und Yttrium verwendet. Diese Metalle werden zusammen mit Silikaten häufig bei der Herstellung von Keramiken wie Yttrium, Aluminium und Granat als Silikatverbindung miteinander legiert. Eine kürzlich entdeckte Entdeckung einer einzigartigen supraleitenden Keramik im Jahr 2002 war eine Verbindung aus Plutonium, Kobalt und Gallium oder PuCoGa 5 .
Die Herstellung von Keramik erfolgt in der Regel in vier Schritten, wobei ein Pulver, das die Metalle, Silikate oder andere Verbindungen wie Kohlenstoff und Schwefel enthält, unter starkem Druck zu einem Feststoff gepresst und dann in die gewünschte Form gebracht wird. Bei der Herstellung von Keramik wird das Produkt dann zwischen 12 und 120 Stunden bei einer Temperatur zwischen 1.570 und 1.704 Grad Celsius gebrannt. Während dieses Vorgangs wird das Volumen des Keramikteils um ungefähr 20% komprimiert, was einen letzten Schritt nach der Bearbeitung des Teils mit einem Diamantwerkzeug oder einer anderen präzisen Ausrüstung erleichtert, um es an die gewünschten Toleranzen und Spezifikationen anzupassen.
Das Keramikgeschäft deckt ein breites wirtschaftliches Interesse ab, von der weit verbreiteten Verwendung als Keramik- und dekorative Porzellankochgefäße und -kunstwerke bis zur Herstellung von Keramikmesserklingen, Baumaterialien wie Rohre und Fußböden sowie Hochtemperaturbeschichtungen für Turbostrahlschaufeln. Auch Zahnersatz wie Zahnbrücken werden aus Keramik gefertigt. Da jedes dieser Produkte sehr unterschiedliche Toleranzen, Aussehen und strukturelle Anforderungen aufweist, können die Rohstoffe für Keramik aus einer langen und komplexen Liste von Inhaltsstoffen stammen.