Vad är en teknisk keramik?
En teknisk keramik är varje keramisk förening som utvecklats för att uppvisa mycket specifika egenskaper för att passa de unika behoven hos krävande applikationer. Dessa inkluderar keramiska material som används i flyg-, biomedicinska och högpresterande mekaniska applikationer. Vanligt förekommande speciella egenskaper inkluderar höga nivåer av resistens mot extrema temperaturer och nötning som uppnås genom tillsats av oxider och nonoxider såsom aluminiumoxid, ceria och borid till konventionella keramiska baser. I vissa fall kan keramiska partiklar och fiberförstärkta kompositer också användas som tekniska keramiska föreningar. Tekniska keramiska material kan användas för att producera fasta gjutstycken i ett stycke eller kan appliceras på befintliga produkter som en högpresterande beläggning.
Keramik är ett av de äldsta konstgjorda materialen med keramikföremål från 27 000 år tillbaka, vilket ger en uppfattning om livslängden för människans förening med materialet. I huvudsak är keramik oorganiska föreningar av en kristallin eller amorf natur som bildas genom exponering av råvaror för extrem värme följt av en naturlig, otvungen kylprocess. Även om keramik finns i en mängd olika former som sträcker sig från kaffekoppar till golvplattor, finns det fyra allmänt accepterade klassificeringar av materialet. Det här är konstruktions keramik som rör och plattor, eldfast keramik inklusive ugnsbeläggningar, vitvaror som porslin och högpresterande teknisk keramik.
Av dessa grupper är teknisk keramik den mest sofistikerade och används i de mest krävande applikationerna. Applikationerna inkluderar rymdfärjan återinträdssköldplattor, ballistiska missilnoskottar och beläggningarna av turbinblad i jetmotorer. Högpresterande lager, gasbrännare och vissa kortsäkra västinsatser är också tillverkade av teknisk keramik. Biomedicinska implantat som tandbroar är en annan vanlig destination för dessa högteknologiska keramiker. Dessa mycket beskattande tillämpningar kräver att de keramiska föreningarna har extrema nivåer av mekanisk integritet medan de förblir sterila och strukturellt stabila.
De flesta tekniska keramiska föreningar börjar som konventionella keramiska baser och genomsyras av deras eventuella specialegenskaper genom tillsats av andra element. Dessa inkluderar oxider såsom aluminiumoxid, zirkoniumoxid och ceria eller nonoxider inklusive karbid, borid och nitrid. Tekniska keramiska material kan också skapas genom att bilda kompositer av konventionell keramik med partikelformigt eller fiberarmering. Dessa tillsatser och kompositelement skapar effektivt specifika grupper av kristallina keramiska strukturer i basmaterialet som ger slutprodukterna deras enastående prestanda. Föremål som kräver tekniska keramikers unika egenskaper kan tillverkas som fasta gjutgods eller beläggas med ett lager av keramiskt material.