Wat is een technisch keramiek?
Een technisch keramiek is elke keramische verbinding die is ontwikkeld om zeer specifieke eigenschappen te vertonen om te voldoen aan de unieke behoeften van veeleisende toepassingen. Deze omvatten keramische materialen die worden gebruikt in luchtvaart, biomedische en hoogwaardige mechanische toepassingen. Veel voorkomende speciale kenmerken zijn onder meer een hoge weerstand tegen extreme temperaturen en slijtage die wordt bereikt door de toevoeging van oxiden en niet-oxiden zoals aluminiumoxide, ceriumoxide en boride aan conventionele keramische basen. In sommige gevallen kunnen keramische deeltjesvormige en vezelversterkte composieten ook worden gebruikt als technische keramische verbindingen. Technische keramische materialen kunnen worden gebruikt om massieve gietstukken uit één stuk te produceren, of kunnen op bestaande producten worden aangebracht als een hoogwaardige coating.
Keramiek is een van de oudste door de mens gemaakte materialen, met aardewerkobjecten die 27.000 jaar oud zijn, wat een idee geeft van de levensduur van de associatie van de mens met het materiaal. Keramiek is in wezen anorganische verbindingen van kristallijne of amorfe aard die worden gevormd door blootstelling van grondstoffen aan extreme hitte, gevolgd door een natuurlijk, ongedwongen koelproces. Hoewel keramiek in talloze vormen wordt gevonden, variërend van koffiekopjes tot vloertegels, zijn er vier algemeen aanvaarde classificaties van het materiaal. Dit zijn structurele keramiek zoals pijpen en tegels, vuurvaste keramiek inclusief ovenbekledingen, witgoed zoals serviesgoed en technisch hoogwaardig keramiek.
Van deze groepen is technisch keramiek het meest geavanceerd en wordt het gebruikt in de meest veeleisende toepassingen. De toepassingen zijn onder meer het opnieuw betreden van spatborden, ballistische raketneuskegels en de coatings van turbineschoepen in straalmotoren. Hoogwaardige lagers, gasbranders en enkele kogelwerende vestinzetstukken zijn ook gemaakt van technisch keramiek. Biomedische implantaten zoals tandheelkundige bruggen zijn een andere veel voorkomende bestemming voor deze hightech keramiek. Deze zeer belastende toepassingen vereisen dat de keramische verbindingen extreme niveaus van mechanische integriteit bezitten terwijl ze steriel en structureel stabiel blijven.
De meeste technische keramische verbindingen beginnen als conventionele keramische basen en zijn doordrenkt met hun uiteindelijke specialistische eigenschappen door toevoeging van andere elementen. Deze omvatten oxiden zoals aluminiumoxide, zirkoniumoxide en ceriumoxide of non-oxiden zoals carbide, boride en nitride. Technische keramische materialen kunnen ook worden gemaakt door composieten van conventioneel keramiek met deeltjes- of vezelversterking te vormen. Deze additieven en composietelementen creëren effectief specifieke groepen kristallijne keramische structuren in het basismateriaal die de eindproducten hun uitstekende prestaties verlenen. Items die de unieke eigenschappen van technisch keramiek vereisen, kunnen worden gemaakt als massieve gietstukken of bedekt met een laag keramisch materiaal.