Vilka är de olika typerna av råmaterial för keramik?
Råmaterial för keramik spänner över ett ganska brett sortiment på grund av att keramiken själva är en mångfaldig grupp av material. I allmänhet delar keramik de fysikaliska egenskaperna av att vara kristallin i struktur och fungera som värme och elektriska isoleringsmaterial, och dessa egenskaper härrör från flera huvudelement i naturen. Lergods, keramik och tegel innehåller råmaterial för keramik i form av kristallina metaller som aluminium blandat med silikatföreningar som kvarts, fältspat och glimmer, som till stor del består av kiseldioxid. Dessa typer av råmaterial kallas vanligen lera, som utgör över 90% av mineralföreningarna på jordytan som bildas till stenar.
Att skapa isolatorer för höga temperaturer och avancerade elektronikapplikationer kan emellertid inkludera råmaterial för keramik som kol, kväve och svavel. Avancerad forskning om superledare baseras också på råvaror för keramikföreningar eftersom keramik tenderar att växla från naturliga isoleringsegenskaper till superledande egenskaper vid mycket låga temperaturer. Vanliga superledande keramik är baserade på kopparoxidföreningar, men många sällsynta jordartsmetaller som niob och yttrium används också. Dessa metaller tillsammans med silikater legeras ofta tillsammans vid tillverkning av keramik såsom med yttrium, aluminium och granat som en silikatförening. En ny upptäckt från 2002 av en unik superledande keramik var en förening av plutonium, kobolt och gallium eller PuCoGa 5 .
Tillverkning av keramik involverar vanligtvis en fyrstegsprocess där ett pulver som innefattar metaller, silikater eller andra föreningar som kol och svavel komprimeras till ett fast ämne under intensivt tryck och sedan bearbetas till önskad form. Tillverkning av keramik innebär då att man avfyrar produkten vid en temperatur mellan 2 800 till 3 100 ° Fahrenheit (1 570 till 1 704 ° Celsius) under någonstans från 12 till 120 timmar. Under denna process komprimeras den keramiska delens volym med cirka 20%, vilket underlättar ett sista steg efteråt att bearbeta delen med ett diamanttippat verktyg eller annan exakt utrustning för att göra den anpassad till önskade toleranser och specifikationer.
Keramikbranschen sträcker sig över ett brett område av kommersiellt intresse, från utbredd användning som keramik- och dekorativt porslinskokningsfartyg och konstverk till produktion av keramiska knivblad, byggmaterial som rör och golv, och högtemperaturbeläggningar för turbojet-motorblad. Även tandbyten som tandbroar är tillverkade av keramik. Eftersom var och en av dessa produkter har mycket unika toleranser, utseende och strukturella krav, kan råvarorna för keramik komma från en lång och komplex förteckning över ingredienser.