VẬT LIỆU GỐM: ĐẶC TÍNH, CHỦNG LOẠI, CÔNG DỤNG - TỪ VỰNG VĂN HÓA - 2026

Các vật liệu gốm được cấu tạo của các chất rắn vô cơ, kim loại hoặc không có nhiệt chịu sự thay đổi. Cơ sở của nó thường là đất sét, nhưng có nhiều loại khác nhau với các thành phần khác nhau.

Đất sét thông thường là một loại hồ gốm. Ngoài ra đất sét đỏ là một loại vật liệu gốm có silicat nhôm trong các thành phần của nó. Những vật liệu này được hình thành bởi hỗn hợp các pha tinh thể và / hoặc thủy tinh.

Nếu chúng được tạo ra bằng một tinh thể đơn lẻ, chúng là một pha. Chúng là đa tinh thể khi chúng được tạo thành từ nhiều tinh thể.

Cấu trúc tinh thể của vật liệu gốm phụ thuộc vào giá trị điện tích của các ion và kích thước tương đối của các cation và anion. Số lượng anion bao quanh cation trung tâm càng lớn thì chất rắn thu được càng bền.

Vật liệu gốm có thể ở dạng rắn, sợi, bột mịn hoặc màng dày đặc.

Nguồn gốc của từ gốm được tìm thấy trong từ keramikos trong tiếng Hy Lạp, có nghĩa là "thứ bị cháy".

Truy tố

Quá trình xử lý vật liệu gốm phụ thuộc vào loại vật liệu cần lấy. Tuy nhiên, sản xuất một vật liệu gốm thông thường đòi hỏi các quy trình sau:

1- Trộn và nghiền nguyên liệu

Đó là quá trình trong đó các nguyên liệu thô được kết hợp với nhau và cố gắng đồng nhất hóa kích thước và sự phân bố của chúng.

2- Chuyển đổi

Trong giai đoạn này, bột được tạo hình dạng và độ đặc, đạt được với các nguyên liệu thô. Bằng cách này, mật độ của hỗn hợp được tăng lên, cải thiện các tính chất cơ học của nó.

3- Khuôn đúc

Nó là quá trình mà một biểu diễn hoặc hình ảnh (ở chiều thứ ba) của bất kỳ đối tượng thực nào được tạo ra. Để tạo khuôn, một trong những quá trình này thường được thực hiện:

Ép

Nguyên liệu thô được ép thành khuôn. Ép khô thường được sử dụng để chế tạo các sản phẩm chịu lửa và linh kiện gốm điện tử. Kỹ thuật này cho phép sản xuất nhiều mảnh một cách nhanh chóng.

Đúc barbonite

Đó là một kỹ thuật cho phép sản xuất cùng một hình dạng hàng trăm lần mà không bị lỗi hoặc biến dạng.

Phun ra

Đó là một quá trình trong đó vật liệu được đẩy hoặc chiết xuất qua khuôn. Được sử dụng để tạo ra các đối tượng có mặt cắt rõ ràng và cố định.

4- Làm khô

Đó là một quá trình bao gồm kiểm soát sự bay hơi của nước và các cơn co thắt mà nó tạo ra trong mảnh.

Đây là một giai đoạn quan trọng của quá trình bởi vì nó phụ thuộc vào nó mà mảnh duy trì hình dạng của nó.

5- Nấu ăn

Từ giai đoạn này "bánh" thu được. Trong quá trình này, thành phần hóa học của đất sét bị thay đổi để làm cho nó trở nên giòn nhưng xốp nước.

Trong giai đoạn này nhiệt phải tăng từ từ cho đến khi đạt được nhiệt độ 600ºC. Sau giai đoạn đầu tiên này, các trang trí được thực hiện, khi chúng muốn hoàn thành.

Điều quan trọng là đảm bảo rằng các miếng được tách ra bên trong lò để tránh biến dạng.

Tính chất của vật liệu gốm

Mặc dù các đặc tính của những vật liệu này phụ thuộc phần lớn vào thành phần của chúng, nhưng nhìn chung chúng có những đặc tính sau:

• Cấu trúc tinh thể. Tuy nhiên, cũng có những vật liệu không có cấu trúc này hoặc chỉ có trong một số ngành nhất định.
• Chúng có mật độ xấp xỉ 2g / cm3.
• Đây là những vật liệu có tính chất cách điện, cách nhiệt.
• Chúng có hệ số giãn nở thấp.
• Chúng có nhiệt độ nóng chảy cao.
• Chúng thường không thấm nước.
• Chúng không dễ cháy và không bị oxy hóa.
• Chúng cứng, nhưng mỏng manh và nhẹ đồng thời.
• Chúng có khả năng chống nén, mài mòn và ăn mòn.
• Chúng có băng giá, hoặc khả năng chịu nhiệt độ thấp mà không bị suy giảm.
• Chúng có tính ổn định hóa học.
• Chúng yêu cầu một số độ xốp.

Phân loại: các loại vật liệu gốm

1- Gốm đỏ

Đây là loại đất sét dồi dào nhất. Nó có màu hơi đỏ là do sự hiện diện của oxit sắt.

Khi nấu chín, nó được tạo thành từ aluminat và silicat. Nó được xử lý ít nhất trong tất cả. Nếu nó bị gãy, kết quả là một trái đất màu đỏ. Nó có khả năng thấm khí, chất lỏng và chất béo.

Loại đất sét này thường được sử dụng cho gạch và sàn nhà. Nhiệt độ nung của nó nằm trong khoảng từ 700 đến 1000 ° C, và nó có thể được phủ bằng ôxít thiếc để có được một loại đất nung kín nước. Đất nung của Ý và Anh được làm bằng các loại đất sét khác nhau.

2- Gốm trắng

Nó là một vật liệu tinh khiết hơn, vì vậy chúng không có vết bẩn. Đo độ hạt của chúng được kiểm soát nhiều hơn và chúng thường được tráng men bên ngoài để tăng cường khả năng chống thấm.

Nó được sử dụng trong sản xuất thiết bị vệ sinh và bộ đồ ăn. Nhóm này bao gồm:

Sứ

Nó là một vật liệu được làm từ cao lanh, một loại đất sét rất tinh khiết có thêm fenspat và thạch anh hoặc đá lửa.

Quá trình nấu nguyên liệu này được thực hiện theo hai giai đoạn: giai đoạn đầu được nấu ở 1000 hoặc 1300 ° C; và trong giai đoạn thứ hai, có thể đạt tới 1800 ° C.

Đồ gốm có thể mềm hoặc cứng. Trong trường hợp những cái mềm, giai đoạn nấu đầu tiên đạt 1000 ° C.

Sau đó, nó được lấy ra khỏi lò để tráng men. Và sau đó nó quay trở lại lò trong giai đoạn thứ hai, trong đó nhiệt độ tối thiểu là 1250 ° C được áp dụng.

Trong trường hợp đồ gốm cứng, giai đoạn nấu thứ hai được thực hiện ở nhiệt độ cao hơn: 1400 ° C hoặc hơn.

Và nếu nó được trang trí, trang trí xác định sẽ được thực hiện và đưa vào lò nướng, nhưng lúc này ở khoảng 800 ° C.

Nó có nhiều công dụng trong ngành công nghiệp để làm các đồ vật dùng cho mục đích thương mại (ví dụ như bộ đồ ăn), hoặc cho các đồ vật chuyên dụng hơn (chẳng hạn như vật liệu cách điện trong máy biến áp).

3- Vật liệu chịu lửa

Nó là vật liệu có thể chịu được nhiệt độ rất cao (lên đến 3000 ° C) mà không bị biến dạng. Chúng là loại đất sét có tỷ lệ lớn nhôm oxit, berili, thori và zirconi.

Chúng được nấu từ 1300 đến 1600 ° C và phải được làm nguội dần dần để tránh hỏng hóc, nứt vỡ hoặc ứng suất bên trong.

Tiêu chuẩn Châu Âu DIN 51060 / ISO / R 836 xác định rằng vật liệu chịu lửa nếu nó mềm ở nhiệt độ tối thiểu 1500 ° C.

Gạch là một ví dụ của loại vật liệu này, được sử dụng để xây dựng lò nướng.

4- Kính

Kính là chất lỏng dựa trên silicon, rắn lại ở các dạng khác nhau khi chúng nguội đi.

Các chất tạo chảy khác nhau được thêm vào đế silicon, tùy theo loại thủy tinh được sản xuất. Những chất đó làm giảm nhiệt độ nóng chảy.

5- Xi măng

Nó là một vật liệu bao gồm đá vôi và canxi xay, trở nên cứng khi nó được trộn với chất lỏng (tốt nhất là nước) và được phép lắng xuống. Trong khi ướt, nó có thể được đúc theo hình dạng mong muốn của bạn.

6- Chất mài mòn

Chúng là khoáng chất có các hạt cực kỳ cứng và có oxit nhôm và kim cương, trong số các thành phần của chúng.

Vật liệu gốm đặc biệt

Vật liệu gốm có khả năng chịu lực và cứng nhưng cũng dễ vỡ, đó là lý do tại sao vật liệu hybrid hoặc composite đã được phát triển với ma trận polyme sợi thủy tinh hoặc nhựa.

Vật liệu gốm có thể được sử dụng để phát triển các giống lai này. Đây là những vật liệu bao gồm silicon dioxide, nhôm oxit và một số kim loại như coban, crom và sắt.

Hai kỹ thuật được sử dụng để tạo ra các giống lai này:

Tổng hợp

Đây là kỹ thuật mà bột kim loại được nén chặt.

Cá con

Với kỹ thuật này, hợp kim được tạo ra bằng cách nén bột kim loại cùng với vật liệu gốm trong lò điện.

Cái gọi là gốm ma trận composite (CMC) thuộc loại này. Chúng có thể được liệt kê:

- Cacbua

Chẳng hạn như vonfram, titan, silicon, chrome, boron, hoặc cacbua silicon được gia cố bằng carbon.

- Nitrua

Chẳng hạn như silicon, titan, gốm oxynitride hoặc sialon.

-

Chúng là vật liệu gốm có tính chất điện hoặc từ.

4 công dụng chính của vật liệu gốm

1- Trong ngành hàng không vũ trụ

Trong lĩnh vực này, các thành phần nhẹ có khả năng chịu nhiệt độ cao và nhu cầu cơ học là bắt buộc.

2- Trong y sinh học

Trong lĩnh vực này, chúng rất hữu ích để tạo xương, răng, cấy ghép, v.v.

3- Trong điện tử

Nơi các vật liệu này được sử dụng để sản xuất bộ khuếch đại laser, sợi quang, tụ điện, thấu kính, chất cách điện, v.v.

4- Trong ngành năng lượng

Ví dụ, đó là nơi vật liệu gốm có thể tạo thành các thành phần của nhiên liệu hạt nhân.

7 chất liệu gốm sứ nổi bật nhất

1- Alumina (Al2O3)

Nó được sử dụng để chứa kim loại nóng chảy.

2- Nhôm nitrua (AIN)

Nó được sử dụng làm vật liệu cho các mạch tích hợp và thay thế cho AI203.

3- Boron cacbua (B4C)

Nó được dùng để chế tạo áo giáp hạt nhân.

4- Cacbua silic (SiC)

Nó được sử dụng để phủ lên kim loại, do khả năng chống oxy hóa.

5- Silic nitrit (Si3N4)

Chúng được sử dụng trong sản xuất các bộ phận cho động cơ ô tô và tuabin khí.

6- Titanium Boride (TiB2)

Nó cũng tham gia vào quá trình sản xuất lá chắn.

7- Urania (UO2)

Nó dùng làm nhiên liệu cho các lò phản ứng hạt nhân.

Người giới thiệu

1. Alarcón, Javier (s / f). Vật liệu gốm hóa học. Được phục hồi từ: uv.es
2. Q., Felipe (2010). Tính chất gốm sứ. Phục hồi từ: constructorcivil.org
3. Lázaro, Jack (2014). Cấu tạo và tính chất của gốm. Khôi phục từ: prezi.com
4. Mussi, Susan (s / f). Nấu nướng. Khôi phục từ: ceramicdictionary.com
5. Tạp chí ARQHYS (2012). Tính chất gốm sứ. Phục hồi từ: arqhys.com
6. Đại học Công nghệ Quốc gia (2010). Phân loại vật liệu gốm. Được phục hồi từ: Cienciamateriales.argentina-foro.com
7. Đại học Công nghệ Quốc gia (s / f). Vật liệu gốm sứ. Được khôi phục từ: frm.utn.edu.ar
8. Wikipedia (s / f). Chất liệu gốm sứ. Phục hồi từ: es.wikipedia.org