Keramiek , v. ( geen meervoud ) , ceramic material , ceramics ,
das Keramische Material , der keramische Werkstoff , le materiau ceramique
De verzamelnaam van niet-metallische, „gebakken" materialen, ook wel keramische materialen genoemd, die ontstaan door mengsels van poedervormige bestanddelen te verhitten in een gloeiproces, tot een begin van smelten optreedt.
De poeders vervloeien dan en vormen zo een geheel. De samenstellende delen van het mengsel zijn bepalend voor de benodigde temperaturen, die wel tot zo'n 2000°C kunnen oplopen, en voor de eigenschappen van het resulterende materiaal.
Omdat deze materialen voor technische topassingen gebruikt worden, duidt men ze ook wel aan met technische keramiek. Dit in tegenstelling tot de keramiek die meer conventioneel toegepast wordt voor servieswerk en siervoorwerpen.
De naam en de hoofdbestanddelen van enkele keramische materialen
Aluminium keramiek Aluminiumoxyde, Magnesiumoxyde, Calciumoxyde Siliciumoxyde
Zirconium keramiek Zirconiumoxyde, Metaaloxyde
Titanium keramiek Titaniumoxyde, Metaaloxyde
Cordiriet keramiek Magnesiumoxyde, Siliciumoxyde
Steatiet keramiek Magnesiumoxyde, Siliciumoxyde
Fosteriet keramiek Magnesiumoxyde, Siliciumoxyde
Sialon keramiek Silicium, Aluminium, zuurstof, stikstof
Siliciumcarbide keramiek Siliciumcarbide met een geringe toevoeging
Aluminium keramiek
Op basis van aluminiumoxyde, met toevoegingen van magnesiumoxyde, calciumoxyde en siliciumdioxyde en verhit tot 1500-1700°C, wordt een geavanceerd keramisch materiaal verkregen met als belangrijkste eigenschappen: geringe dichtheid, grote hardheid, grote slijtvastheid, grote stijfheid, grote sterkte, lage lineaire uitzettingscoefficient, hoge elektrische weerstand, niet-magnetisch en ongevoelig voor magnetische invloeden, een lage warmtegeleidingscoëfficiënt en een absolute corrosiebestendigheid. Het laatste maakt artikelen uit dit materiaal duurzaam en gemakkelijk in onderhoud.
Op grond van haar eigenschappen wordt aluminium keramiek gebruikt voor elektrische, elektronische, mechanische en chemische toepassingen in omgevingen met hoge temperaturen.
Zirconium keramiek
Op basis van zirconiumoxyde, met een geringe toevoeging van metaaloxyde en verhit tot hoge temperatuur, ontstaat zirconium keramiek. Het is een dicht gesinterd materiaal met een tetragonale kristalstructuur, dat superieur is qua sterkte, corrosievastheid en thermische schokbestendigheid, en dat een lage warmtegeleidingscoëfficiënt heeft. Bijzonder is ook de superieure breukvastheid, die 4 a 5 maal zo groot is als die van aluminium keramiek en die maakt dat het materiaal gebruikt kan worden op plaatsen waar andere (ook keramische) materialen het door hun brosheid laten afweten. Typische toepassingen zijn lagers, spuitmonden, onderdelen van auto- en raketmotoren. De kleur van het materiaal kan uiteenlopen van wit (eindmaten) tot zwart (horlogekasten).
Titanium keramiek
Op basis van het tetragonale titaniumoxyde, met een geringe toevoeging van metaaloxyde, ontstaat het lichtgele titanium keramiek. Omdat dit heel hard, extreem slijtvast en erg sterk (sterkte weerstand die het materiaal biedt tegen het verbreken van de samenhang) is, en bovendien een mooi glad oppervlak heeft, is het een geschikt materiaal voor schroefgeleidingen en -aandrijvingen. Het wordt ook toegepast voor magneetkoppen en tapegeleidingen.
Tweecomponenten keramische materialen met andere oxyden, met uitstekende thermische en elektrische eigenschappen, zijn verkrijgbaar als hoge temperatuur materialen, dielektrische materialen en piëzo-elektrische materialen.
Cordiriet keramiek
Op basis van magnesiumoxyde, aluminiumoxyde en siliciumoxyde ontstaat cordiriet keramiek. Dit is een lichtbruin, dicht gesinterd materiaal met een lage lineaire uitzettingscoëfficiënt en een extreem goede thermische schokbestendigheid. De maximale bedrijfstemperatuur is 1100°C. Het materiaal wordt gebruikt voor de elektrische elementen van verwarmingsapparatuur, voor hittebestendige onderdelen en voor onderdelen die snelle verhitting en afkoeling ondergaan.
Steatiet keramiek
Wit keramisch materiaal op basis van metamagnesiumsilicaat, met een hoge elektrische isolatieweerstand en gunstige verliezen bij hoogfrequente inducties. De maximale bedrijfstemperatuur is 1100°C, en het materiaal wordt toegepast in elektrische componenten.
Vorige pagina