Л3.6. Керамические конструкционные материалы

Керамические материалы
Керамические материалы один из самых древних конструкционных материалов, использовавшихся в производстве:
1. Посуды, украшений:
2. В строительстве
Посуда и украшения:
Гончарная керамика,
стекло, фарфор, фаянс,
майолика, терракота

Керамические материалы в строительстве
1. Кирпич:
Обычный,
Шамотный (огнеупорный)
Дорожный
2. Плитка:
Для стен (внутри и снаружи),
Для пола,
Дорожная.

Керамические материалы в строительстве
3. Черепица
Достоинства керамики в
строительстве:
износостойкость
значительная долговечность,
декоративность многих видов керамики,
распространенность в природе сырьевых материалов.

Керамические материалы
Керамические материалы достаточно сложны как по химическому составу, так и по структуре.
По химическому составу – это оксиды, карбиды, нитриды, бориды, сульфиды или их смесь.
По структуре в их составе всегда есть:
1. кристаллическая составляющая;
2. аморфная (стекло-фаза);
3. газовая составляющая (поры в керамике, определяющие ее теплоизоляционные свойства)

Керамические материалы.

Свойства и применение керамических материалов.
Слайд 12.03
Керамические материалы имеют два основных недостатка: хрупкость и сложность изготовления деталей и их обработки.
В то же время им присущи свойства, которые зачастую отсутствуют у металлов:
Жаропрочность;
Отличная коррозионная стойкость;
Малая теплопроводность;
Жаропрочность керамики такова, что при температурах порядка 1000 ° С она прочнее любых сплавов и даже суперсплавов.
Хорошие оптические свойства.

Технология изготовления изделий из композиционных материалов
Керамическая технология предусматривает следующие основные этапы: 1. Получение исходных порошков;
2 Консолидацию порошков (изготовление компактных материалов);
Обработка полученных изделий;
Контроль изделий.
При производстве высококачественной керамики с высокой однородностью используют порошки исходных материалов с размером частиц до 1 мм. (Наиболее трудоемкий процесс)

Технология консолидации
Консолидация состоит из процессов:
Формования
Спекания
Формование
1. Прессование под действием давления;
2. Пластическое формование ( выдавливание через мундштук формовочных масс с пластификаторами;
3. Литье с использованием жидких суспензий порошков.

Спекание
При спекании происходит уменьшение пористости и усадка, в результате получается монолит.
Спекание производиться при атмосферном и повышенном давлении до 1500кН. Температура спекания 2000 – 2200 о С
Часто применяют совмещенные методы консолидации: формование со спеканием, синтез образующегося соединения с одновременным формованием и спеканием.

Обработка и контроль керамики
Обработка керамики сложный процесс, т.к. она с трудом поддается механической обработке. Поэтому задача получить при консолидации практически готовое изделие.
Доводка производится алмазными кругами, электрофизической, ультразвуковой и лазерной обработкой.
При контроле изделий используют рентгеновскую и ультразвуковую дефектоскопию

Классификация керамических материалов.
Слайд 12.02
Керамика стала первым конкурентоспособным по сравнению с металлами классом материалов для использования при высоких температурах.
Известны следующие виды керамических материалов:
Электрокерамика;
Магнитокерамика;
Оптокерамика;
Хемокерамика;
Биокерамика;
Термокерамика;
Механокерамика;
Ядерная керамика;
Сверхпроводящая керамика.

Свойства и применение керамических материалов

Виды керамических материалов

Виды керамических материалов

Виды керамических материалов