Wat zijn de verschillende soorten grondstoffen voor keramiek?
Grondstoffen voor keramiek bestrijken een redelijk breed bereik vanwege het feit dat keramiek zelf een diverse groep materialen is. Over het algemeen delen keramiek de fysische eigenschappen van kristallijn van structuur te zijn en te werken als warmte- en elektrisch isolerende materialen, en deze eigenschappen zijn afgeleid van verschillende belangrijke elementen in de natuur. Aardewerk, aardewerk en bakstenen bevatten de grondstoffen voor keramiek in de vorm van kristallijne metalen zoals aluminium gemengd met silicaatverbindingen zoals kwarts, veldspaat en mica, die grotendeels uit siliciumdioxide bestaan. Deze soorten grondstoffen worden in het algemeen klei genoemd en vormen meer dan 90% van de minerale verbindingen op het aardoppervlak die zich vormen in rotsen.
Het maken van isolatoren voor hoge temperaturen en geavanceerde elektronica-toepassingen kan echter ook grondstoffen voor keramiek zoals koolstof, stikstof en zwavel bevatten. Geavanceerd onderzoek naar supergeleiders is ook gebaseerd op de grondstoffen voor keramische verbindingen, omdat keramiek de neiging heeft om over te schakelen van natuurlijke isolerende eigenschappen naar supergeleidende eigenschappen bij zeer lage temperaturen. Gebruikelijke supergeleidende keramiek is gebaseerd op koperoxideverbindingen, maar veel zeldzame aardmetalen zoals niobium en yttrium worden ook gebruikt. Deze metalen samen met silicaten worden vaak samen gelegeerd in de productie van keramiek zoals met yttrium, aluminium en granaat als een silicaatverbinding. Een recente ontdekking in 2002 van een uniek supergeleidend keramiek was een verbinding van plutonium, kobalt en gallium, of PuCoGa 5 .
Het vervaardigen van keramiek omvat gewoonlijk een vierstapsproces waarbij een poeder dat de metalen, silicaten of andere verbindingen zoals koolstof en zwavel omvat, onder intense druk tot een vaste stof wordt samengeperst en vervolgens in een gewenste vorm wordt bewerkt. Keramiek maken houdt vervolgens in dat het product wordt gebakken bij een temperatuur tussen 2.850 ° tot 3.100 ° Fahrenheit (1.570 ° tot 1.704 ° Celsius) gedurende 12 tot 120 uur. Tijdens dit proces wordt het volume van het keramische onderdeel met ongeveer 20% gecomprimeerd, wat een laatste stap vergemakkelijkt na het bewerken van het onderdeel met een diamantgereedschap of andere precieze apparatuur om het aan de gewenste toleranties en specificaties te laten passen.
De keramiekbranche omvat een breed gebied van commercieel belang, van wijdverbreid gebruik als aardewerk en decoratieve porseleinen kookvaten en kunstwerken tot de productie van keramische mesbladen, bouwmaterialen zoals pijpen en vloeren, en hoge temperatuurcoatings voor turbojetmotorbladen. Zelfs tandheelkundige vervangingen zoals tandbruggen zijn gemaakt van keramiek. Omdat elk van deze producten zeer unieke toleranties, uiterlijk en structurele vereisten heeft, kunnen de grondstoffen voor keramiek afkomstig zijn van een lange en complexe lijst van ingrediënten.