Materialele ceramice se caracterizeaz prin compoziie,structur i textur. Acestea definesc

toate prop. de baz i pot fi influenate prin procesul tehnologic.

Compoziie, structur i textur

Compoziie

S-a discutat despre compoziia chimic ce se exprim deobicei procentual n procente

granulare sau molare. n general compoziia chimic este oxidic , deoarece pe baza oxizilor

prezeni se formeaz compoziia mineralogic a masei ceramice (98%Al2O3, 2%Na2O).

Pentru ceramica obinut din combinaiile binare, compoziia chimic se exprim i n

procente granulare elementare (75%C , 25%Si)

Compoziia mineralogic Aceasta rezult n timpul procesului de ardere cnd toate materiile

prime se descompun sau se transform avnd loc reacii chimice de recombinare a oxizilor

prezeni. O combinaie chimic dat printr-o formula chimic bine definit ( compus chimic).

Poate fi caracterizat i printr-un compus mineralogic cu denumire specific

Compus chimic CaCO3 (Carbonat de calciu) , SiO2 (bioxid de siliciu ,silicai )

compus mineralogic CaCO3 Calcit , SiO2 ( cuar)

Denumirea compusului mineralogic poate fi specific , sau poate fi generat de oxidul

prezent majoritar n compus.

AlO3( aluminai)

Compoziia mineralogic determin n msur covritoare , toate prop. de material ( prop.

fizice).

ntr-o mas ceramic n care sunt prezeni mai muli compui mineralogici fiecare cu prop.

fizice determinate vor depinde de raportul comp. mineralogic prezeni , precum i de

valoarea prop . fizice ale acestora.

Structura

Aceast caracterizeaz masa ceramic la nivel microscopic .Structura este determinat de

natura ,forma, dimensiunea i distribuia fazelor prezente. Natura fazelor prezente determin

compoziia fazal . n general n masa ceramic exist 3 tipuri de faze :

Faze cristaline , care sunt majoritare , i care determin compoziia mineralogic

Faze vitroase , cu o pondere mai mare sau mai mic i care se caracterizeaz prin

compoziia oxidic

Pori , acetia au o pondere mai mare sau mai mic depinznd doar de procesul

tehnologic

Faza este un domeniu omogen n interiorul cruia toate prop. termodinamice sunt

constante , fazele se difereniaz ntre ele prin interfee .

Pentru un sistem dat comp. fazal se determin pe baza diagramelor de echilibru .

Experimental comp. fazal pentru fazele cristaline se determin prin difracie de raze X.

Fazele cristaline influeneaz prop. prin comp. mineralogic . Fazele vitroase reprezint

n general zone cu prop. mai slabe n raport cu fazele cristaline ,acestea se reflect mai

ales asupra prop. mecanice .Totui faza vitroas are un rol pozitiv n sensul c umple

porii ai cror impact asupra prop. mecanice este i mai mare. n general porii prezint

punctul slab al maselor ceramice ,ei au rol pozitiv doar atunci cnd e nevoie de o mas

ceramic cu densitate mic i prop. izolatoare.

Textura

Caracterizeaz masa ceramic la scara macroscopic , determin aspectul suprafeei

neted rugos . Determin compactitatea materialului sau porozitatea acestuia i

influeneaz anumite proprieti prin orientarea si distribuia fazelor.

Mrimile care caracterizeaz structura i textura

I. Natura i proporia fazelor

Pentru fazele cristaline natura i proporia acestora se stabilete pe baza diagramelor de

echilibru termodinamic .Stabilirea este orientativ deoarece se lucreaz sisteme reale care

rareori ating echilibru termodinamic.

II. Mrimea i distribuia fazelor

Se stabilete experimental pe baza microscopice

III. Compactitatea

Aceasta se determina prin calcul

Materiale ceramice avansate

Caracteristici tehnologice specifice

Materii prime artificiale ,producie de tonaj mic. Materiile prime trebuie aduse la un studiu

avansat de dispersie , dimensiunea medie a particulelor situnduse ntre 1-3 m.

Aceast finee se atinge printr-un grad avansat de mcinare, i este necesar deoarece

confer o plasticitate fals particulelor de material care uureaz procesul de omogenizare

i cel de sinterizare.

Mcinarea avansat presupune un consum energetic f mare lucrndu-se cu morii

neconvenionale i n mediu umed , deoarece mcinarea umed se face mult mai uor

dect cea uscat, chiar dac dup aceia materialul trebuie uscat.

n timpul mcinri materialul nu trebuie contaminat ntr-u ct puritatea chimic a mat. prime

este o alt caracteristic a ceramici avansate

Fineea avansat asigur i formarea unor barbotine mai stabile n cazul n care fasonarea

produselor se face prin turnare.

Mcinarea nu poate asigura o finee mai mare dect cea menionat , i de aceia n cazul n

care este necesar s se lucreze cu particule submicronice , se utilizeaz nite metode

specifice pentru obinerea acestora. Unele dintre aceste metode neconvenionale sunt:

Metoda coprecipitri

Cnd oxizi necesari se formeaz din sruri , srurile aduse n soluie se combin i n

anumite condiii de temperatur ,concentraie i PH au loc nite reacii de hidroliz i

precipitare, prin care se formeaz particulele de oxizi pn la 0,01m.

Metoda criogeniei

Se bazeaz tot pe combinarea unor soluii n care au loc reacii de hidroliz i precipitare ,

dup care amestecul se pulverizeaz ntr-o incint vidat n care este o temperatur

negativ foarte mare. Picturile nghea instantaneu iar datorit vidului apa sublimeaz ,

rmn doar particulele extrem de fine.