Seramik kelimesi, çömlek anlamına gelen Yunanca keramikos kelimesinden gelmektedir. Çanak çömlek en eski seramik türü olsa da, terim bazı saf elementler de dahil olmak üzere çok çeşitli malzemeleri kapsıyordu. Seramik, genellikle oksit, nitrür, borür veya karbür bazlı, yüksek sıcaklıkta pişirilen inorganik, metalik olmayan bir katıdır. Seramikler, gözenekliliği azaltan ve pürüzsüz, genellikle renkli bir yüzeye sahip bir kaplama üretmek için fırınlamadan önce sırlanabilir. Çoğu seramik, atomlar arasında iyonik ve kovalent bağların bir karışımını içerir. Ortaya çıkan madde kristal, yarı kristal veya camsı olabilir. Benzer yapıya sahip amorf bileşenlere genellikle cam denir.
Dört ana seramik türü beyaz eşya, yapısal seramik, teknik seramik ve refrakterdir. Beyaz eşyalar arasında tencere, çanak çömlek ve duvar karosu yer alır. Yapısal alanda uygulanan seramikler arasında boru, tuğla, yer karosu ve çatı kiremitleri bulunmaktadır. Sanat seramikleri aynı zamanda özel, ince, gelişmiş veya mühendislik seramikleri olarak da bilinir. Bu çeşitlilik, özel döşemelerde, yataklarda, seramik frenlerde, biyomedikal implantlarda, seramik frenlerde ve motorlarda ve nükleer yakıt kaplamalarında kullanılır. Refrakter, pota yapımında, hat fırınlarında ve gaz sobalarında ısı yaymada kullanılan seramiktir.
İçindekiler
Seramik nasıl yapılır?
Seramik hammaddeleri arasında kil, kaolin, alüminyum oksit, silisyum karbür, tungsten karbür ve bazı saf elementler bulunur. Hammaddeler, kalıplanabilen veya kalıplanabilen bir karışım oluşturmak için su ile birleştirilir. Seramikler bir kez üretildikten sonra üzerinde çalışmak zordur, bu nedenle genellikle istenen son hallerine göre kalıplanırlar. Form kurumaya bırakılır ve fırın adı verilen bir fırında pişirilir. Pişirme işlemi, malzemede (sırda) yeni kimyasal bağlar ve bazen de yeni minerallerde (örneğin, porselen pişirmede kaolinden müllit formları) yeni kimyasal bağlar oluşturmak için enerji sağlar. Su geçirmez, dekoratif veya işlevsel sırlar, ilk pişirmeden önce eklenebilir veya (daha yaygın olarak) müteakip pişirmeyi gerektirebilir. Seramiğin ilk pişirimi bisque adı verilen bir ürün verir. Birincil ateşleme, organik maddeyi ve diğer uçucu safsızlıkları yakar. İkinci (veya üçüncü) ateşleme cam olarak adlandırılabilir.
Seramik örnekleri ve kullanım alanları
Çanak çömlek, tuğla, fayans, çömlek, çini ve porselen seramiğin yaygın örnekleridir. Bu malzeme inşaat, el sanatları ve sanatta kullanımıyla iyi bilinir. Aşağıdakiler de dahil olmak üzere başka birçok seramik malzeme vardır:
• Geçmişte cam, seramik gibi pişirilen ve işlenen inorganik bir katı olduğu için seramik olarak kabul ediliyordu. Ancak cam şekilsiz bir katı olduğundan, cam genellikle ayrı bir malzeme olarak kabul edilir. Seramiğin organize iç yapısı, özelliklerinde önemli bir rol oynar.
• Katı saf karbon veya silikon bir seramiktir.Aslında, elmaslar seramik olarak adlandırılabilir.
• Silisyum karbür ve tungsten karbür, yüksek aşınma direncine sahip teknik seramiklerdir, bu da onları vücut zırhı, metalurjik aşınma plakaları ve makine bileşenleri için kullanışlı kılar.
• Uranyum oksit (UO 2) nükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılan bir seramiktir.
• Zirkonya (zirkonyum dioksit) seramik ve değerli taş bıçaklarda, yakıt hücrelerinde ve oksijen sensörlerinde kullanılır.
• Çinko oksit (ZnO) bir yarı iletkendir.
• Vücut zırhı imalatında bor oksit kullanılmaktadır.
• Bizmut, bakır oksit, stronsiyum ve magnezyum diborit (MgB 2) süper iletken olarak kabul edilir.
• Elektrik yalıtkanı olarak steatit (magnezyum silikat) kullanılmaktadır.
• Baryum titanat ısıtma elemanları, kapasitörler, transformatörler ve veri depolama elemanları yapımında kullanılır.
Seramik eserler, arkeoloji ve paleontolojide faydalıdır çünkü kimyasal bileşimleri kökenlerini belirlemek için kullanılabilir. Bu sadece kilin bileşimini değil, aynı zamanda kıvamı da içerir – üretim ve kurutma sırasında eklenen maddeler.
seramik özellikleri
Seramik, özelliklerini genelleştirmesi zor olan çeşitli malzemeleri içerir. Çoğu seramik aşağıdaki özellikleri sergiler:
• Yüksek sertlik
• Genellikle kırılgan ve zayıf tokluk
• Yüksek erime noktası
• Kimyasal direnç
• Zayıf elektriksel ve termal iletkenlik
• Düşük süneklik
• Yüksek esneklik modülü
• Yüksek basınç dayanımı
• Farklı dalga boylarının optik şeffaflığı
• İstisnalar, süper iletken seramikleri ve piezoelektrik seramikleri içerir.
Seramik terimleri
Seramik hazırlama ve karakterize etme bilimine seramikografi denir. Kompozit malzemeler, seramik içeren çok sayıda malzemeden oluşur. Kompozit malzemelerin örnekleri arasında karbon elyafı ve cam elyafı bulunur. Sermet ise mineral bileşenler içeren karışık bir malzemedir. Ayrıca cam seramikler, seramik bileşimi olan amorf bir malzemedir. Kristalin porselen kalıplanma eğilimindeyken, vitröz seramikler eriyik döküm veya üfleme ile oluşturulur. Cam seramik örnekleri, cam fırınlarını ve nükleer atıkları bertaraf etmek için bağlamak için kullanılan cam bileşiklerini içerir.
Geleneksel seramikler – çanak çömlek
Çanak çömlek, en eski insan teknolojilerinden biridir. Son zamanlarda Çin’in Hunan Eyaletinde bulunan çanak çömlek parçaları 17.500-18.300 yıl öncesine tarihleniyor. Geleneksel seramikler kil esaslıdır. Burada sunulan çanak çömlek kategorileri porselen, taş eşya ve toprak eşyadır. Kullanılan kilin bileşimi, katkı maddelerinin türü ve pişme sıcaklıkları nihai ürünün yapısını belirler. Ana çanak çömlek türleri fayans, taş eşya ve toprak eşya olarak bilinir.
Toprak kaplar, sofra takımı ve dekoratif objeler olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Çömlekçilikte kullanılan en eski malzemelerden biridir. Kil nispeten düşük sıcaklıklarda (1000-1150°C) pişirilir ve kaba, hafif gözenekli bir ürün oluşturur. Gözenekliliğinin üstesinden gelmek için, pişirilen nesne suda (sır) asılı ince öğütülmüş cam tozu ile kaplanır ve ardından ikinci kez pişirilir. Seramik kil örnekleri delft ve majolikadır.
Seramik kili, cam (vitrifiye) hale gelinceye kadar yüksek bir sıcaklıkta (yaklaşık 1200 °C) pişirilir. Stoneware gözeneksiz olduğu için sır sadece dekoratif amaçlı kullanılır. Mutfakta yemek pişirmek, yemek pişirmek, sıvı depolamak ve yemek servisi yapmak için uygun, sert, kırılmaz ve dayanıklı bir malzemedir.
Porselen çok sert ve yarı saydam beyaz bir seramiktir. Seramiklerin en erken biçimleri MÖ 1600 civarında Çin’de ortaya çıktı ve MS 600’de Çin porseleni Arap tüccarlar için değerli bir meta haline geldi. Genellikle “ince kemik çini” olarak adlandırılan porselen, Çin ile ilişkilendirilir ve genellikle tabak, fincan, vazo ve diğer güzel sanatlar yapmak için kullanılır.
Küçük miktarlarda cam, granit ve feldspat mineralleri porselen yapmak için ince beyaz kaolin kili ile birlikte öğütülür. Daha sonra elde edilen ince beyaz toza yoğrulabilmesi ve şekillendirilebilmesi için su ilave edilir. Bu fırında 1200 – 1450°C’de pişirilir. Dekoratif sır daha sonra uygulanır ve ardından pişirilir. Yapması daha kolay, kırılması daha zor ve porselenden daha güçlü olan bu ürünler, sığır kemiklerinden kil, feldspat mineralleri ve ince silis kumu eklenerek yapılır.
Gelişmiş seramikler – yeni malzemeler
Gelişmiş seramikler genellikle kil bazlı değildir. Bunun yerine, oksitlere veya oksit olmayanlara veya ikisinin bir kombinasyonuna dayanırlar:
• Kullanılan tipik oksitler alüminyum (Al 2 O 3) ve zirkonyadır (ZrO 2).
• Oksit olmayanlar genellikle karbürler, borürler, nitrürler ve silikatlardır, örneğin bor karbür (B 4 C), silisyum karbür (SiC) ve molibden silikat (MoSi 2).
Üretim süreçleri öncelikle çok ince malzeme tozlarının iyice karıştırılmasını içerir. Yaş gövde haline getirildikten sonra yüksek ısıda (1600-1800°C) pişirilir. Bu adım genellikle oksijensiz bir atmosferde gerçekleştirilir. Yüksek sıcaklık, seramik bileşenlerin küçük taneciklerini verir ve bu küçük tanecikler, güçlü, dayanıklı, uzun ömürlü ve aşınmaya dirençli bir ürün oluşturur. Bu işleme sinterleme denir.
Gelişmiş seramik uygulamaları
Gelişmiş seramik malzemeler artık buzdolabı mıknatıslarından havacılık, elektronik ve otomotiv dahil olmak üzere metal imalat ve işlemeye kadar uzanıyor. Ayrıca günlük kullanımda birçok alanda hatta endüstrilerde iyi bir şekilde kurulmuştur.
Modern tıpta, genellikle biyoseramik olarak adlandırılan gelişmiş seramikler giderek daha önemli bir rol oynamaktadır. Alümina ve zirkonya gibi biyoseramikler, yüksek bir finisaj elde etmek için parlatılabilen sert ve kimyasal olarak inert malzemelerdir. Kalça ve diz replasmanları gibi ortopedik prosedürlerde diş implantları ve kemik yerine kullanılırlar.
kaynak:
https://www.explainthatstuff.com/ceramics.html
https://study.com/academy/lesson/types-of-ceramics-uses-properties.html
https://www. Reasontco.com/ceramic-definition-chemistry-4145312
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]