Кераміка - неорганічний матеріал, що отримується шляхом випалення при високій температурі 1200-2500 ° С. Спочатку керамікою називали обпалену глину, «Керамікос» по грецьки глиняний. Зараз цей термін застосовується до широкого кола матеріалів з різноманітним хімічним складом. В результаті випалення або спікання формується структура матеріалу, що складається з кристалічної і аморфної фази, з газовими включеннями або порами. В результаті вироби набуває необхід-мі фізико-механічні властивості.
Кристалічна фаза становить основу кераміки і визначає значення механічної міцності, термостійкості і інших її основних властивостей.
Аморфна фаза в кількості 1-10% знаходиться в кераміці у вигляді прошарків скла, що зв'язують кристалічну фазу. Стеклообразующие компоненти (або глинисті речовини) полегшують технологію виготовлення виробів.
Газова фаза являє собою гази, що знаходяться в порах кераміки. За кількістю цієї фази кераміку підрозділяють на щільну і пористу. Наявність пір як правило небажану-кові, так як знижується механічна міцність і інші властивості матеріалу.
За хімічним складом кераміку підрозділяють на дві великі групи: оксидна та бескислородная кераміка.
1.Кераміка на основі оксидів
Корундова кераміка (на основі А12 О3) володіє надзвичайною ін-ністю, яка зберігається при високих температурах. По міцності корунд займає друге місце, поступаючись лише алмазу. Кераміка хі-но стійка, є відмінним діелектриком. Вироби з корундовою кераміки широко застосовують у багатьох областях техніки. В електротехніці з неї виготовляють ізолятори, діелектричні підстави, плати. У машинобудуванні роблять високошвидкісні різці, калібри, фільєри для протягання сталевого дроту, деталі високотемпературних печей, підшипники пічних конвеєр-ерів, деталі насосів.
Кераміка на основі оксиду цирконію (ZrO2) може працювати до температури 2200 °, має малу теплопровідність. Вона використовується для виготовлення вогнетривких тиглів для плавки металів і сплавів, як теплова ізоляція печей, апаратів і реакторів, як теплозахисних покриттів металів.
Кераміка на основі оксиду берилію (BeO) напротівотлічается високою тепло-провідний, що повідомляє їй високу термостійкість. Ін-ність матеріалу невисока. Застосовується для виготовлення тиглів для плавки металів, як вакуумної кераміки в ядерних реакторах.
2. Безкиснева кераміка
До тугоплавким безкисневим сполук відносяться сполуки елементів з вуглецем - карбіди, з бором - бориди з азотом - нітрид, з кремнієм - силіциди та з сіркою - сульфіди. Ці сполуки відрізняються високими огнеупорностью (2500-3500 ° С), твердістю (іноді як у алмазу), зносостійкість і хімічну стійкість по отноше-нию до агресивних середовищ. Їх недоліком є хруп-кістка. Опір окисленню при високих температурах карбідів і боридів становить 900-1000 ° С, трохи нижче воно у нітридів. Силіциди можуть витримувати температуру 1300-1700 ° С.
Карбіди. Широке застосування отримала кераміка з карбіду кремнію - карборунд (SiC). Він володіє напівпровідниковими властивостями, високою жаростійкістю до 1600 ° С, твердістю, стійкістю до кислот. При підключенні до нього електричної напруги, протікає значний струм, і матеріал гріється. Цей ефект використовують для виготовлення нагрівальних стрижнів з карбокорунда.
Силіциди теж напівпровідники, відрізняються окаліностойкостью, стійкістю до дії кислот і лугів. Наприклад, дисилицида молібдену MoSi2 використовується в якості електронагрівача в печах, який стабільно працює протягом декількох тисяч годин при температурі 1700 ° С. З такою кераміки виготовляють лопатки газових турбін, сопло-ші вкладиші реактивних двигунів; її застосовують для захисних покриттів туго-плавких металів від окислення при високих температурах.
Бориди. Ці сполуки мають металеві властивості, їх електропровідність дуже висока. Вони зносостійкі, тверді, стійкі до окислення.
Нітриди. Неметалеві нітриди є вогнетривкими матеріалами, мають низькі теплопровідність і електро-провідність. Так нітрид бор (ельбор) дуже твердий і міцний матеріал, це замінник алмаза. З нього виготовляють керамічні деталі для двигунів внутрішнього згоряння працюють в умовах нагріву: поршні і циліндри.