химический каталог




КЕРАМИКА

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

КЕРАМИКА (греческого keramike - гончарное искусство, от keramos - глина), неметаллич. материалы и изделия, получаемые спеканием глин или порошков неорганическое веществ. По структуре КЕРАМИКА подразделяют на грубую, имеющую крупнозернистую неоднородную в изломе структуру (пористость 5-30%), и тонкую - с однородной мелкозернистой структурой (пористость <5%). К грубой КЕРАМИКА относят многие строит. керамич. материалы, например лицевой кирпич, к тонкой - фарфор, пьезо- и сегнетокерамику, ферриты, керметы, некоторые огнеупоры и др., а также фаянс, полуфарфор, майолику. В особую группу выделяют так называемой высокопористую КЕРАМИКА (пористость 30-90%), к которой обычно относят теплоизоляц. керамич. материалы. Типы КЕРАМИКА В зависимости от химический состава различают оксидную, карбидную, нитридную, силицидную и др. КЕРАМИКА Оксидная КЕРАМИКА характеризуется высоким удельная электрич. сопротивлением (1011-10 Ом.см), пределом прочности на сжатие до 5 ГПа, стойкостью в окислит. средах в широком интервале температур; некоторые виды - высокотемпературной сверхпроводимостью, например иттрий-бариевая КЕРАМИКА (см. Иттрии), а также высокой огнеупорностью. Среди оксидной КЕРАМИКА наиболее распространение получили: 1. Алюмосиликатная КЕРАМИКА на основе SiO2-Al2О3 или каждого из этих оксидов в отдельности. Кремнеземистая КЕРАМИКА содержит более 80% SiO2 и подразделяется на кварцевую и динасовую КЕРАМИКА Первую изготовляют из кварцевого стекла или жильного кварца, вторую - спеканием кварцита в присутствии Fe2O3 и Са(ОН)2. Кварцевая КЕРАМИКА обладает высокой термодинамически и радиац. стойкостью, радиопрозрачностью, высокой кислотостойкостью и огнеупорностью. По мере увеличения содержания Аl2О3 в керамич. материалах увеличивается содержание муллита 3Al2O3.2SiO2, что способствует повышению прочности и термостойкости КЕРАМИКА, снижению ее кислотности. К керамике, содержащей около 28% Аl2О3, относят "полукислые" материалы (огнеупоры, фарфор, фаянс, гончарные изделия), а также каолиновую вату, теплоизоляц. материалы на ее основе, шамотные огнеупоры и др. Корундовая КЕРАМИКА, содержащая >90% Аl2О3, характеризуется высоким электрич. сопротивлением при температурах до 1500°С, высокими пределами прочности при сжатии (3-4 ГПа) и изгибе (~ 1 ГПа). Из алюмосиликатной КЕРАМИКА изготовляют посуду, детали и футеровку коксовых и мартеновских печей, ракет, космич. аппаратов и ядерных реакторов, носители для катализаторов, корпуса галогенных ламп, костные имплантаты, детали радиоаппаратуры и многие др. 2. КЕРАМИКА на основе SiO2 и др. оксидов. К этому типу материалов относят КЕРАМИКА состава SiO2-Al2O3-MgO (кордиеритовая), ZrSiO4 (цирконовая), SiO2-Al2O3-Li2O (сподуменовая), SiO2-Al2O3 BaO (цельзиановая КЕРАМИКА). Для изготовления такой КЕРАМИКА обычно используют глину, каолин, тальк, карбонаты Ва, Li и Са, MgO, минералы эвкриптит, сподумен, петалит, ашарит, трепел, известняк. Применяют в производстве радиотехн. деталей, теплообменников, огнеупоров, изоляторов азто- и авиасвечей и др. 3. КЕРАМИКА на основе ТiO2, титанатов и цирконатов Ва, Sr, Pb, a также КЕРАМИКА на основе ниобатов и танталатов Рb, Ва, К и Na. Такая КЕРАМИКА характеризуется высоким электрич. сопротивлением, высокой диэлектрическая проницаемостью и применяется в электронике и радиотехнике. 4. КЕРАМИКА на основе MgO. Получают из магнезита, доломита, известняка, хромомагнезита, синтетич. MgO; в качестве добавок используют СаО, Сr2О3, Аl2О3. Магнезиальную КЕРАМИКА, содержащую 80% MgO, применяют для изготовления огнеупоров. КЕРАМИКА из чистого MgO используют для производства изоляторов МГД генераторов, иллюминаторов летательных аппаратов, в качестве носителей для катализаторов. Магнезиально-известковую (содержит более 50% MgO, 10% СаО), магнезитохромовую (60% MgO, 5-18% Сг2О3), хромомагнезитовую (40-60% MgO, 15-30% Сг2О3) и хромитовую (40% MgO, 25% Сr2О3) КЕРАМИКА применяют для изготовления огнеупоров. КЕРАМИКА из хромитов La и Y используют в качестве высокотемпературных электронагревателей (выдерживают нагрев до 1750 °С), работающих в окислит. среде. 5. Шпинельная КЕРАМИКА на основе ферритов главным образом Ni, Co, Мn, Са, Mg, Zn. Обладает, как правило, ферромагн. свойствами и способна образовывать твердые растворы замещения. Применяют такую КЕРАМИКА для изготовления магнитопроводов, сердечников катушек и др. деталей в устройствах памяти и т. п. 6. КЕРАМИКА на основе оксидов BeO, ZrO2, HfO2, Y2O3, UO2. Химически стойка и термостойка. Так, КЕРАМИКА из ВеО (броммеллитовая КЕРАМИКА), полученная спеканием ВеО с добавками др. оксидов (около 0,5%), например Аl2О3, ZrO2, обладает наиболее теплопроводностью среди керамич. материалов и способна рассеивать нейтроны. Используют ее при изготовлении электровакуумных приборов, тиглей для плавки тугоплавких металлов, например Pt, Be, Ti. В КЕРАМИКА из ZrO2 обычно вводят стабилизаторы (Y2O3, СаО, MgO), образующие с ним твердые растворы; применяют для изготовления высокотемпературных нагревателей, защитных обмазок, для изоляции индукторов высокочастотных печей и как конструкционную КЕРАМИКА К карбидной КЕРАМИКА относят карборундовую КЕРАМИКА, а также материалы на основе карбидов Ti, Nb, W. Все виды такой КЕРАМИКА обладают высокой электро- и теплопроводностью, огнеупорностью, устойчивостью в бескислородной среде (К. на основе SiC, которая устойчива до 1500 °С в окислит. средах). Карборундовую КЕРАМИКА изготовляют из порошка SiC или обжигом С в Si. Она имеет высокий предел прочности при сжатии. Карбидную КЕРАМИКА используют в качестве конструкц. материалов, огнеупоров, для изготовления высокотемпературных нагревателей электрич. печей и инструментов в металлообрабатывающей промышлености (К. на основе карбидов W, Ti, Nb). Книтридной КЕРАМИКА относят материалы на основе BN, A1N, Si3N4, (U, Pu)N, а также КЕРАМИКА, получаемую спеканием соединение, содержащих Si, A1, О, N (по начальным буквам элементов, входящих в КЕРАМИКА, ее называют "сиалон"), или соединение, содержащих Y, Zr, О и N. Изготовляют такую КЕРАМИКА спеканием порошков в атмосфере азота при давлении до 100 МПа, горячим прессованием при 1700-1900 °С. КЕРАМИКА из Si3N4 получают реакционное спеканием порошка Si в среде N2; в этом случае обычно образуется пористая КЕРАМИКА Нитридная КЕРАМИКА характеризуется стабильностью диэлектрическая свойств, высокой механические прочностью, термостойкостью, химический стойкостью в различные средах. Предел прочности при изгибе для КЕРАМИКА из BN составляет 75-80 МПа, для КЕРАМИКА из AlN-200-250 МПа, для КЕРАМИКА из Si3N4 - дo 1000 МПа. Керамич. нитридные материалы применяют для изготовления инструментов в металлообрабатывающей промышлености, тиглей для плавки некоторых полупроводниковых материалов, СВЧ изоляторов и др. КЕРАМИКА из Si3N4 - конструкц. материал, заменяющий жаропрочные сплавы из Со, Ni, Cr, Fe. Среди силицидной КЕРАМИКА наиболее распространена КЕРАМИКА из дисилицида Мо. Она характеризуется малым электрич. сопротивлением (170-200 мкОм.см), стойкостью в окислит, средах (до 1650°С), расплавах металлов и солей. Изготовляется спеканием порошка MoSi2 с добавками Y2O3 и др. оксидов. Применяют для изготовления электронагревателей, работающих в окислит. средах. Из чистых фторидов, сульфидов, фосфидов, арсенидов некоторых металлов изготовляют оптическую КЕРАМИКА, применяемую в ИК технике. При изготовлении КЕРАМИКА из глины и непластичного материала последний измельчают в шаровых мельницах, а глины с добавлением воды размалывают в стругачах или распускают в смесителях; полученные суспензии дозируют и сливают в смесительные бассейны. В зависимости от способа формования суспензию обезвоживают в фильтр-прессах или распылительных устройствах. Из порошков с влажностью до 12% по массе изделия формуют одним из видов прессования; при формовании масс с влажностью 15-25% последовательно используют раскатку, выдавливание, допрессовку, формование на гончарном круге и обточку. Из суспензий с влажностью 25-45% (литейных шликеров) изделия формуют литьем в гипсовые, пористые пластмассовые и металлич. формы. При изготовлении техн. КЕРАМИКА литейный шликер приготовляют из непластичных порошков, добавляя в тонкомолотую смесь исходного сырья термопластичные вещества (например, парафин, воск), олеиновую кислоту и некоторые ПАВ; изделия формуют всеми упомянутыми способами, в т.ч. вибропрессованием. Отформованные изделия подвергают сушке (в случае применения водорастворимой связки) или выжиганию органическое связки. Обжиг КЕРАМИКА Сформованные изделия или предварительно спрессованные порошкообразные смеси исходных веществ подвергают обжигу - сложному процессу спекания, в результате которого создается материал определенного фазового состава и с заданными свойствами. Обжиг до получения прочного монолита (камневидного тела) проводят в спец. камерных, кольцевых или туннельных печах непрерывного действия. Температуры обжига колеблются от 900 °С для строит. КЕРАМИКА до 2000 °С для огнеупорной КЕРАМИКА Для получения плотной КЕРАМИКА с мелкими кристаллами используют также горячее прессование в твердых или эластичных формах (газостатич. прессование) и реакционное спекание. Обычно изделия после обжига готовы к использованию; некоторые виды КЕРАМИКА дополнительно подвергают механические обработке, металлизации, декорированию. Изделия из фарфора, фаянса и др. видов тонкой КЕРАМИКА перед обжигом, как правило, покрывают глазурью, образующей при 1000-1400 °С стекловидный водо- и газонепроницаемый слой (см. Глазурь). Тонкостенные изделия перед глазурованием во избежание размокания в глазурной суспензии подвергают предварит. обжигу. При изготовлении теплоизоляц. КЕРАМИКА с высокой пористостью используют выгорающие добавки, на месте которых образуются поры, или керамич. волокна из алюмосиликатов, из которых по технологии асбестовых изделий и бумаги изготовляют пористые войлоки, шнуры, вату, ленты и т.п.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
купить дверной замок на покровке
Bulova Sport 96N104
компьютерные столы для ноутбука
тент крыша для садовых качелей

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)