Caractéristiques des matériaux en céramique, types, exemples

Les Matériaux en céramique Ce sont tous ces solides inorganiques non métalliques qui se caractérisent par un mélange de liaisons ioniques et covalentes, et pour forcer à des températures très élevées. Leurs apparences sont diverses, présentant de l'argile, des textures transparentes, vitreuses et colorées, etc., qui partagent une dureté inhabituelle.

Chimiquement, la céramique se compose d'essence d'oxydes, de carbures et de nituros, englobant ainsi les possibilités et compositions mixtes. Ils ont toujours été présents dans l'histoire de l'humanité, de la boue, des briques, de la poterie et de la porcelaine, aux tuiles supraconductives et réfractaires utilisées dans des applications technologiques sophistiquées.

Les briques sont des produits en céramique très courants

Dans nos maisons, les matériaux en céramique constituent les planchers des planchers et des toits, la vaisselle des assiettes, le verre des fenêtres, la dureté des toilettes et des éviers, même le ciment et toutes les pâtes solidifiées qui ont servi à construire les bâtiments que nous habitons.

Les matériaux en céramique sont également dans des appareils tels que des montres en quartz, des ordinateurs, des téléviseurs, des microphones et sont également des éléments indispensables en aéronautique et architecture. Ses utilisations variées et disparates ne reflètent que la grande diversité entre les propriétés de différentes céramiques.

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Propriétés des matériaux en céramique

Lorsqu'il y a tellement de céramiques, il est difficile d'établir des propriétés qui peuvent les décrire toutes, car il y aura toujours plusieurs exceptions. Cependant, la plupart partagent en commun les propriétés générales suivantes:

Fragilité

Les structures cristallines des matériaux en céramique ne peuvent pas être adaptées pour contrer, élastiquement, les forces physiques qui cherchent à briser leurs solides. Par conséquent, ils sont fragiles, fragiles.

Dureté

Les liens dans les matériaux en céramique sont très forts, donc leurs atomes sont fermement confinés dans leurs positions respectives. Cela leur donne une grande dureté, même quand ce sont des solides fragiles.

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Conductivités thermiques et électriques

Les matériaux en céramique ne sont généralement pas de bons conducteurs de chaleur ou d'électricité, ils se comportent donc comme des isolateurs. Cependant, de nombreuses céramiques contredisent cette caractéristique, ayant parmi elles d'excellents conducteurs thermiques et électriques, ainsi que des semi-conducteurs.

Force de compression

Les matériaux en céramique sont faibles face aux compressions, ce qui les rend solides peu tenaces.

Insensibilité chimique

Les céramiques se distinguent pour être des solides considérablement inertes, résistant aux solvants organiques et aux substances corrosives sans perdre leur qualité.

Transparence

De nombreuses céramiques sont transparentes, bien qu'il y ait également des translucides et opaques.

Solides réfractaires

L'une des principales caractéristiques des matériaux en céramique est leur forte résistance thermique, car ils fondent à des températures très élevées. C'est pour cette raison qu'ils sont considérés comme des solides réfractaires, conçus pour soutenir les flammes et les températures supérieures à 1.000 ° C.

Durabilité

Les carreaux de nombreux appartements et maisons sont en matériaux en céramique

Les matériaux en céramique se caractérisent par un très durable. Les tests de cela, nous voyons parfaitement dans les briques des anciennes constructions, ainsi que dans les planchers des étages, qui résistent pendant les années la friction des meubles lors de la traînée, les coups des objets qui tombent dessus, les pas, etc. .

Types de matériaux en céramique

Comme pour les caractéristiques, il n'est pas facile de classer les matériaux en céramique de manière satisfaisante et définitive. C'est pourquoi les types dans lesquels les céramiques sont généralement classées ici seront exposées ici.

Cristalline

Les céramiques cristallines sont toutes celles qui sont obtenues à Patir à partir du feu et de plusieurs processus, comme le frittage, qui consiste à compacter les poudres produites pour donner un solide final.

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Ses structures sont commandées, qu'ils soient des cristaux ioniques ou des réseaux à trois dimensions de liaisons covalentes.

Non cristallin

Les céramiques non cristallines sont toutes celles de l'apparence vitreuse, donc ce sont du verre. En termes généraux, ils sont obtenus en solidifiant et en refroidissant les solides en fusion qui sont mélangés pour donner naissance au matériau en céramique. Ses structures sont désordonnées, amorphes.

Traditionnel et moderne

Les matériaux en céramique peuvent également être classés comme traditionnels ou modernes.

Les traditionnels sont tous ceux qui sont connus depuis des millénaires et sont fabriqués avec de l'argile ou de la silice, émergeant parmi eux les argiles et les porcelaines avec leurs variantes.

Argile

D'un autre côté, les modernes sont ceux qui émergent depuis 100 ans en raison des nouvelles demandes technologiques et industrielles. Parmi eux, nous avons des carbures, des semi-conducteurs et des céramiques composées.

Applications

Produits en céramique

Il existe de nombreux produits en céramique pour une utilisation spécialisée ou maison:

• Briques, tuyaux, tuiles, planchers d'appartements.

Carreaux de céramique

• Radiateurs de gaz, boucle de corne.
• Ustensiles de cuisine: couteaux, carreaux, plats.

Les couteaux en céramique restent tranchants plus longtemps, bien qu'ils soient plus faciles à briser

• Céramique évinue technique: protection balistique, blindage des véhicules, implants biomédicaux, carreaux de céramique du ferry spatial.

Médecine

La céramique, en particulier les oxydes de titane et de zirconium, peut être utilisée comme biomatériaux dans le supplant des pièces dentaires et des os.

Usinage

Certains matériaux en céramique sont extraordinairement durs, ils sont donc destinés à fabriquer des exercices et des outils de coupe, avec lesquels ils sont mécanisés, coupés et moulent des métaux ou d'autres solides. De même, ce sont généralement des matériaux abrasifs, avec lesquels diverses surfaces sont polies.

Moteurs électriques

Les moteurs électriques sont composés d'aimants en céramique ferrite.

Optique

Il existe des matériaux en céramique qui ont des propriétés phosphorescentes, et sont donc utilisées sur des appareils électroniques pour produire des lumières LED.

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Isolant

Étant de mauvais conducteurs de chaleur ou d'électricité, ils sont utilisés comme isolateurs par exemple dans des récipients alimentaires pour les garder chauds plus longtemps, ou dans les transformateurs et les générateurs électriques pour contrôler les hautes tensions.

Exemples de matériaux en céramique

Enfin, plusieurs exemples de matériaux en céramique seront répertoriés, la plupart étant modernes:

-Au₂SOIT₃, alumine

-Ouais₃N₄, silicium nitruro

-Étain, titane nituro

-Graphite

-diamant

-Sio₂, silice

-Verre pyrex

-Ito, oxyde d'étain et indien

-Saphir

-Fibres optiques

-Condamné₃, Trioxyde de Renio

-Gan, nitrure de gallium

-Sic, carbure de silicium

-Zro₂, Circonie ou dioxyde de circulation

-Grès

-B₄C, carbure de bore

-Mosi₂, Désillusion du molybdène

-YBCO ou YBA₂Cu₃SOIT₇, ititrum, baryum et oxyde de cuivre

-Batio₃, Barium titanate

-Oxydes de bore

-BN, nitrure de bore

-MGB₂, diborur en magnésium

-Sialon, oxinitride en aluminium et silicium

-Uo₂, oxyde d'uranium

-ZnO, oxyde de zinc

-SP₃, Strontium Titanate

-CDS, sulfure de cadmium

-MGNB₂SOIT₉PB₃, Diriger le niobato et le magnésium

-Zéolites

La céramique à base d'oxyde peut être structurellement complexe, car elles incluent des solides et combinaisons non stoichiométriques et des symphines. De même, les exemples cités peuvent ou non être libérés avec des atomes métalliques, métalloïdes ou non métalliques, qui modifie leurs propriétés et, par conséquent, leurs applications finales.

Les références

1. Fhiver & Atkins. (2008). Chimie inorganique. (Quatrième édition). Mc Graw Hill.
2. Wikipédia. (2020). Céramique. Récupéré de: dans.Wikipédia.org
3. Chris Woodford. (1er septembre 2019). Céramique. Récupéré de: ExplintHatStuff.com
4. Barry Carter & M. GRANT NORTON. (2007). Science et ingénierie des matériaux en céramique. Springer.
5. Docteur. Ian Brown. (2020). Que sont la céramique? Récupéré de: scientifique.org.NZ