Что такое техническая керамика?

Техническая керамика - это любая керамическая смесь, разработанная для того, чтобы демонстрировать очень специфические характеристики для удовлетворения уникальных потребностей требовательных применений К ним относятся керамические материалы, используемые в авиационных, биомедицинских и высокопроизводительных механических применениях. Обычно встречающиеся особые характеристики включают высокие уровни устойчивости к экстремальным температурам и истиранию, достигаемые добавлением оксидов и неоксидов, таких как оксид алюминия, оксид церия и борид, к обычным керамическим основаниям. В некоторых случаях керамические дисперсные и армированные волокнами композиты также могут быть использованы в качестве технических керамических компаундов. Технические керамические материалы могут быть использованы для изготовления монолитных цельных отливок или могут наноситься на существующие продукты в качестве высокоэффективного покрытия.

Керамика является одним из старейших искусственных материалов, предметы керамики которого датируются 27 000 лет, что дает представление о долговечности человеческой связи с материалом. По сути, керамика представляет собой неорганические соединения кристаллической или аморфной природы, образованные в результате воздействия на сырье экстремального тепла с последующим естественным процессом принудительного охлаждения. Хотя керамика встречается во множестве форм, от кофейных чашек до плиток для пола, существует четыре общепринятых классификации материала. Это конструкционная керамика, такая как трубы и плитка, огнеупорная керамика, в том числе футеровка печи, белая посуда, такая как посуда, и техническая керамика с высокими эксплуатационными характеристиками.

Из этих групп техническая керамика является наиболее сложной и используется в самых требовательных применениях. Применения включают в себя защитные щиты для космических челноков, носовые обтекатели баллистических ракет и покрытия турбинных лопаток в реактивных двигателях. Высокопроизводительные подшипники, газовые горелки и некоторые вкладыши из бронежилета также изготовлены из технической керамики. Биомедицинские имплантаты, такие как зубные мосты, являются еще одним распространенным направлением для этой высокотехнологичной керамики. Эти высоконагруженные применения требуют, чтобы керамические составы обладали чрезвычайно высоким уровнем механической целостности, оставаясь стерильными и структурно стабильными.

Большинство технических керамических компаундов начинаются как обычные керамические основы и наполняются их возможными специальными характеристиками посредством добавления других элементов. К ним относятся оксиды, такие как оксид алюминия, диоксид циркония и церия, или неоксиды, включая карбид, борид и нитрид. Технические керамические материалы также могут быть созданы путем формования композитов из обычной керамики с усилением в виде частиц или волокон. Эти добавки и композитные элементы эффективно создают определенные группы кристаллических керамических структур в основном материале, которые придают конечным продуктам их выдающуюся производительность. Изделия, требующие уникальных характеристик технической керамики, могут быть выполнены в виде монолитных отливок или покрыты слоем керамического материала.