Keramiek
Van Wikipedia
Keramiek is in feite een materiaal wat zowel geen metaal als polymeer is. Het kan worden omschreven als een materiaal wat wordt gevormd door verhitting (in bijvoorbeeld een oven) en soms ook druk, waarbij minimaal twee elementen aanwezig zijn. Eén ervan is non-metallisch en de ander mag zowel metallisch als niet-metallisch zijn.
Het woord komt van het Griekse keramos, wat drinkvat of aardewerkvat betekent en wordt voornamelijk gebruikt voor voorwerpen die van gebakken klei gemaakt zijn. Traditioneel zijn keramieken dan ook op klei (ofwel silicaten) gebaseerd. Hiervan zijn er zeer veel en ze worden gemaakt van uiteenlopende kleisoorten, diverse toeslagstoffen en allerlei procédés (bijvoorbeeld een verschillende oventemperatuur). Technische keramieken gebruiken ook andere elementen en worden voor verschillende mechanische toepassingen gebruikt.
Inhoud |
[bewerk] Technische keramieken
Er zijn twee verschillende types:
- Ionaire keramiek, een verbinding van een metaal en een niet-metaal, bijv. NaCl (keukenzout), MgO, ZrO2 (zirconium); de ionen stapelen zich in een zo dicht mogelijke stapeling;
- Covalente keramiek, een verbinding van twee niet-metalen, zoals SiO2 (silicaat), C (diamant). De moleculen stapelen zich als kettingen, bladvormige structuren of tetraëdrisch.
[bewerk] Mechanisch gedrag
Technisch keramische materialen worden gebruikt voor zeer goede mechanische eigenschappen. Zo zijn het zeer harde stoffen en bezitten ze een hoge vloeigrens. Ze zijn erg slijtvast, hittebestendig, niet elektrisch en thermisch geleidend en non-magnetisch. Uiteraard zijn hier uitzonderingen op, zo zijn sommige keramieken zelfs supergeleidend.
Een groot nadeel van dergelijke materialen is echter dat ze vaak niet ductiel of plastisch zijn. Door deze brosheid zal het materiaal snel bezwijken door het ontstaan van scheuren. Door het keramiek als een dunne laag aan te brengen op een taaier materiaal (zoals staal) kunnen de beste eigenschappen van beide worden gecombineerd (het slijtvastheid van het keramiek en de buigzaamheid van het staal). Dit wordt bijvoorbeeld toegepast op boren.
[bewerk] Soorten
[bewerk] Traditioneel
- Aardewerk wordt gebakken van klei, tussen 800 en 1100°C, waarbij geen sintering of verglazing optreedt.
- Terracotta is ongeglazuurd aardewerk van roodbakkende klei.
- Steengoed of gres wordt gemaakt van een goedkope kleisoort; het wordt afgebakken bij hogere temperaturen (1200-1300°C); hierbij versintert de klei, nadat keukenzout of soda aan het bakproces is toegevoegd; het product geschikt is voor het bewaren van vloeistoffen.
- Porselein, gebakken van een speciale witte kleisoort, gemengd met kwarts en veldspaat, gebakken bij 1200-1400ºC, waarbij het geheel verglaast. De basisgrondstof is kaolien of pe-tuntse, afkomstig uit China.
[bewerk] Technisch
- Siliciumcarbide (SiC)
- Boornitride (BN)
- Yttrium-Barium-Koper-Oxide (YBCO)
[bewerk] Toepassingen
[bewerk] Traditioneel
- gebruiksvoorwerpen, zoals potten en schotels
- kunstvoorwerpen (zie beeldhouwkunst)
- bouwmaterialen, bijvoorbeeld baksteen, straatstenen en tegels
Binnen de kunst staan vooral de vorm en kleur van keramiek centraal. Veelal wordt keramiek hierbij van een glazuurlaag voorzien.
De Schijf van Phaistos zou een keramisch artefact (= door handwerk gemaakt voorwerp) kunnen worden genoemd, aangezien het een door mensen gemaakte schijf van aardewerk is.
[bewerk] Technisch
- Substraten in elektrische circuits
- Gereedschap
- Snijgereedschap
- Boren
- Ceramische laag op bijvoorbeeld zuigerstangen
- Hoge temperatuur isolatie (in bv ovens)
- Infrarode laser raampjes
- Warmtewisselaars
- Supergeleidende onderdelen
- Kogellagers
Maar ook in de eerste versies van het Philips Senseo koffiezetapparaat (het witte gaatje in de koffiepadhouder).
