Энциклопедия техники - керамика

неметаллические материалы и изделия, получаемые спеканием глин и их смесей с минеральными добавками, а также оксидов, карбидов, нитридов и др. Известна с эпохи неолита – первые находки датируются 8-м тыс. до н. э. (Иран).

Наиболее древняя – оксидная керамика: пористая, естественно окрашенная однотонная терракота, цветная майолика, для повышения водонепроницаемости покрытая глазурью или эмалью.

Относящийся к тонкой керамике фаянс, известный с времён Древнего Китая, получают из беложгущихся пластичных глин, каолина, кварца с добавлением полевого шпата, мела и доломита; изделия, содержащие более 10 % полевого шпата, называются полуфарфором. Имеет достаточно высокую пористость, плотность 1.9–2.4 г/смі и прочность на сжатие 60–80 МПа; проницаем для воды и газов.

Состоит из кристаллической (кварц, муллит) и стекловидной фаз до 25 %, поэтому фаянс в тонком слое не просвечивает, а при ударе издаёт глухой, быстро затухающий звук. Из перемешанной керамической массы формуют изделия, высушивают и обжигают в печах при 1200–1800 °C, покрывают глазурью и снова обжигают при 1000–1150 °C.

Рисунок на фаянс наносят до или после глазурования; если рисунок выполнен по глазури, то изделия обжигают три раза. Изготовляют из фаянса художественные, хозяйственные и строительные изделия, преимущественно облицовочные плитки. Фарфор отличается высокой плотностью (і 2.5 г/смі) и прочностью (350–700 МПа); не пропускает воду и газообразные вещества, термостоек, хороший изолятор.

Стекловидной фазы в нём 55–80 %, поэтому в тонком слое фарфор просвечивает и при ударе издаёт тонкий, красивый долго не смолкающий звук. Сырьё – то же, что и для фаянса. Формуют изделия из тестообразной или измельчённой шихты на гончарном круге, прессованием или литьём, покрывают белой или цветной глазурью и обжигают при 900–950 °C (закрепление рисунка) и 1300–1400 °C (спекание черепка); если рисунок нанесён по глазури, то обжигают трижды.

Техническую керамику получают спеканием оксидов, карбидов, нитридов и силицидов элементов IV и VI группы периодической системы. Карбидная керамика включает SiC, а также материалы на основе карбидов Ni, Nb, W. Используется в качестве конструкционных материалов, огнеупоров, для изготовления высокотемпературных нагревателей электрических печей и инструментов для металлообработки.

Нитридную керамику на основе ВN, Аl, Si₃N₄, а также соединений, содержащих Si, Al, O, N (сиалонов) и Y, Zr, O, N, используют как конструкционные материалы, заменяющие жаропрочные сплавы, для изготовления инструментов, тиглей для плавки полупроводниковых материалов, СВЧ-изоляторов. Силицидная керамика (гл. обр. МоSi₂) характеризуется малым электрическим сопротивлением (до 200 мкОм·см), стойкостью в окислительной среде и расплавах металлов; из неё изготовляют электронагреватели, работающие в агрессивных средах.

Из чистых фторидов, сульфидов, фосфидов и арсенидов металлов получают оптическую керамику, применяемую в ИК-спектроскопии. Композиционные материалы, содержащие металлы (сплавы) и один из видов керамики, называют керметами. Высокотемпературные керметы на основе Al₂O₃ —Cr, Al₂O₃ —ThO₂ —Cr – Мо, Al₂О₃ —W – Cr используют для изготовления деталей газовых турбин, электропечей, в ракетной технике, на основе композиций UO₂, Al – MgO – Ni, ThO₂ —Mo(W) – в атомных реакторах, электротехнике, электронной технике (для усиления катодной эмиссии), в качестве фрикционных материалов.

Греческие керамические сосуды Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн

2006

.