세라믹 재료

유리, 타일, 도자기, 벽돌, 시멘트, 다이아몬드, 흑연. 이러한 분류를 통해 세라믹은 아주 넓은 용어이며, 정의하기 어려운 것을 알 수있을 것입니다. 대부분의 과학 교과서나 사전에서 세라믹은 비금속 및 무기 고체 (금속이 아닌, 또는 탄소 화합물)라고 찾을 수 있습니다. 즉, 세라믹은 금속과 유기 물질을 제외한 것입니다. 세라믹을 내화성재료라고 정의하려고하는 책도 있습니다. 이것은 높은 온도, 산성과 알칼리성에 의한 공격, 일반적인 마모 등의 일상적인 사용에 견딜 수있는 것을 의미하는 기술적인 재료 과학 용어입니다. 종종 재료를 그 특성 (예를 들어, 가열하거나 전기를 통하거나 물에 담그고했을 때의 동작)의 관점에서 정의하는 것이 더 쉬울 것 같습니다. 그러나 그것을 시작하면 상황이 혼란 스러울 수 있습니다. 예를 들어, 흑연은 비금속 무기이기 때문에 세라믹으로 간주되지만 대부분의 세라믹과 달리 부드럽고 착용하기 쉽고, 뛰어난 전기 전도체입니다. 따라서 흑연의 특성만을 보면, 그것은 세라믹과는 전혀 다른 것입니다. 다이아몬드(다른 형태의 탄소)도 같은 이유로 세라믹입니다. 그 특성은 흑연의 특성과 크게 다르지 않을 것이지만, 다른 세라믹의 특성과 비슷합니다. 사람들은 수천 년 전에 처음으로 세라믹을 만들기 시작했습니다. 도자기, 유리, 벽돌은 인간이 발명 한 가장 오래된 재료 중 하나입니다. 오늘날에도 자동차용 촉매 변환기와 고온 초전도체 등 완전히 새로운 세라믹 재료를 설계하고 있습니다. 벽돌과 유리 등 옛부터 범용 세라믹과 트랙의 더러운 디젤 엔진에서 매연 여과 및 드릴 비트의 작성 등 하나의 특정 목적을 위해 설계 될 수있는 최신의 엔지니어링 세라믹과 사이에 상당히 큰 차이가 있습니다. 5 배 오래갑니다. 따라서 재료 과학자들은 세라믹을 기존의 세라믹과 엔지니어링 세라믹의 2 종류로 분류하고 있습니다. 벽돌, 도자기, 유리, 도자기, 타일, 시멘트, 콘크리트 등은 우리의 고전적인 검증 된 세라믹입니다. 용도는 각각 다르지만 그래도 범용 소재로 생각할 수 있습니다. 타일을 예로 들어 보면, 집안이나 밖에서 사용할 수 있습니다. 벽, 바닥 또는 지붕, 창문에 유리를 붙여 넣거나 스마트 폰의 화면에서 유리를 찌르거나 할 수 있습니다. 샴페인을 마실 수 있습니다. 이러한 도자기는 몇 세기에 걸쳐 사용되어 온 고대의 소재인 것입니다. 엔지니어링 세라믹은 매우 특수한 용도로 설계된 것입니다. 예를 들어, 질화규소 및 탄화 텅스텐은 다른 용도도 있지만, 매우 딱딱 고성능 절삭 공구를 생산하도록 설계되어 있습니다. 최신 엔지니어링 세라믹의 대부분은 금속 산화물, 탄화물, 질화물입니다. 즉, 금속 원자를 산소, 탄소 또는 질소 원자와 결합하여 만들어진 화합물입니다. 예를 들어, 딱딱한 절삭 공구 세라믹인 탄화 텅스텐, 탄화 규소, 질화 붕소가 있습니다. 산화 알루미늄과 이산화규소는 마이크로 칩의 집적 회로 제조에 사용됩니다. 리튬 실리콘 산화물은 우주 로켓의 열 보호 장치를 만드는 데 사용됩니다. 고온 초전도체는 이트륨 바륨 구리 및 산소의 결정으로 만들어져 있습니다. 모든 하이테크 세라믹 재료가 간단한 화합물 인 것은 아닙니다. 일부는 복합 재료이며, 세라믹 매트릭스라는 일종의 배경 재료를 형성하고, 다른 재료의 섬유로 보강되어 있습니다. 이러한 재료는 세라믹 매트릭스 복합 재료로 알려져 있습니다. 예로는 탄화 규소 매트릭스의 탄화 규소 섬유와 그들 사이의 계면에 질화 붕소가 포함되어 있습니다. 이것은 최첨단 가스 터빈 제트 엔진에 사용되는 재료입니다. 세라믹의 가장 중요한 일반적인 특성은 그들이 내화성이라는 것입니다. 그들은 가장 보통의 비정상적인 상황에서 많은 사용을 견딜 수 있는 거칠고 전도성 있는 재료입니다. 세라믹 타일은 단단하고 방수가 가능하고, 긁힘에 강하고, 보기에 아름답기 때문에 대부분의 부엌과 욕실을 타일로 사용됩니다. 그러나 엔지니어 관점에서는 우주 로켓에 세라믹 타일을 사용할 때 열로부터 보호합니다. 그 특성을 요약하면, 세라믹에는 다음과 같은 것이 있다고 말할 수 있습니다. 높은 융점, 우수한 경도와 강도, 상당한 내구성, 전기 전도율과 낮은 열전도율, 불활성, 높은 자기력 등입니다. 이들은 편리한 포인트이지만, 유리와 도자기 등 전통 세라믹을 생각하면 하나의 큰 단점도 알 수 있습니다. 그들은 연약하고 부서지기 쉽고 떨어 뜨린 경우에 부서 또는 산산조각이되기도합니다. 따라서 기계적 충격과 열충격이 약하다고 볼 수 있습니다.