Tutte queste proprietà, rendono i materiali ceramici impossibili da sciogliere e meccanizzare con mezzi tradizionali ( fresatura , tornitura , brocciatura , ecc.). Per questo motivo, nella ceramica effettuiamo un trattamento di sinterizzazione . Questo processo, dalla natura in cui è creato, produce pori che possono essere visibili a occhio nudo. Una prova di trazione, per i pori e un modulo di Young e alta fragilità e con un legame interatomico ( ionico e / o covalente ), 1 è impossibile da eseguire. Ci sono materiali ceramici il cui stress meccanicoin una prova di compressione, può essere superiore alla tensione supportata dall’acciaio . Il motivo è dato dalla compressione dei pori / fori che sono stati creati nel materiale. Quando si comprimono questi pori, la forza per unità di sezione è maggiore di prima del collasso dei pori. citazione necessaria ]

Classificazione

Il prodotto ottenuto dipenderà dalla natura dell’argilla utilizzata, dalla temperatura e dalle tecniche di cottura a cui è stato sottoposto. Quindi abbiamo:

Materiali ceramici porosi

Non hanno subito vetrificazione , cioè non riescono a sciogliere il quarzo come la sabbia. La sua frattura (quando rotta) è terrosa, essendo totalmente permeabile a gas , liquidi e grassi . Il più importante:

  • Argilla cotta Rossastro a causa dell’ossido di ferro delle argille che lo compongono. La temperatura di cottura è compresa tra 700 e 1000 ° C. Se cotto una volta, è ricoperto di ossido di stagno (simile allo smalto bianco ), è chiamato stoviglieria . Sono prodotti: piastrelle, mattoni, piastrelle, vasi, vasi, ecc.
  • faience italiana . È fatto con argilla giallastro-rossastra mescolata con sabbia e può essere coperto con vernice trasparente. La temperatura di cottura varia tra 1050 e 1070 ° C.
  • Terracotta inglese . Realizzato in argilla sabbiosa da cui si rimuove l’ossido di ferro con il lavaggio e la selce (25-35%), il gesso, il feldspato (abbassando il punto di fusione della miscela) e il caolino per migliorare il candore della pasta. La cottura avviene in due fasi:
  1. Cotto tra 1200 e 1300 ° C.
  2. Viene estratto dal forno e ricoperto di smalto. Il risultato è analogo alla porcellana, ma non è impermeabile .
  • Refrattari . Queste sono argille porose cotte in cui ci sono grandi proporzioni di ossido di alluminio, torio, berillio e zirconio. La cottura avviene tra 1300 e 1600 ° C. Il raffreddamento deve essere fatto lentamente e progressivamente per evitare crepe o stress interni. Si ottengono prodotti in grado di sopportare temperature fino a 3000 ° C. Le applicazioni più comuni sono:
  1. ” Mattoni refrattari “, che devono resistere alle alte temperature all’interno dei forni.
  2. ” Elletroceramica ” Con attualmente vengono effettuate ricerche nei motori automobilistici, aerei, generatori elettrici, ecc, al fine di sostituire parti metalliche di refrattario, con cui si possono ottenere temperature più elevate e migliori prestazioni. Un’applicazione non molto distante era il suo uso da parte della NASA per proteggere la parte anteriore e laterale del Challenger in fase di atterraggio.

Materiali ceramici impermeabili e semi-impermeabili

Sono stati sottoposti a temperature piuttosto elevate in cui la sabbia di quarzo è completamente vetrificata. In questo modo si ottengono prodotti impermeabili e più duri. Il più eccezionale:

  • Gres porcellanato comune .- Ottenuto da argille ordinarie, sottoposto a temperature di circa 1300 ° C. È molto usato nei marciapiedi.
  • Pietra ceramica fine .- Ottenuto da argille refrattarie (contenenti ossidi metallici) a cui viene aggiunto un flusso ( feldspato ) per abbassare il punto di fusione. Successivamente vengono introdotti in un forno a circa 1300 ° C. Quando la cottura sta per finire, gli oggetti del sale marino sono impregnati . Il sale reagisce con l’ argilla e forma un sottile strato di silicoalluminato alcalino vetrificato che conferisce al gres il suo caratteristico smalto.
  • Porcellana . È ottenuto da un’argilla molto puro, chiamato caolino , al quale si aggiunge flusso ( feldspato ) e uno sgrassante ( quarzo o selce ). Sono elementi molto duri con un piccolo spessore (da 2 a 4 mm), il loro colore naturale è bianco o traslucido. Per la porcellana prodotto ritenuto necessario soffrire due cotture: uno a una temperatura compresa tra 1000 e 1300 ° C e una temperatura superiore può raggiungere 1800 ° C. Avendo molte applicazioni in casa (lavelli da cucina, piatti, etc.) e nell’industria (ugelli reattori , isolanti nei trasformatori, ecc). Secondo la temperatura, si distinguono due tipi:
  1. “Porcellane morbide”. Cotti a circa 1000 ° C, vengono rimossi, applicato lo smalto e reintrodotti in forno a una temperatura di 1250 ° C o più.
  2. “Porcellana dura”. Sono cotti a 1000 ° C, quindi vengono rimossi, smaltati e reintrodotti nel forno a circa 1400 ° C o più. Se sono decorate, questa operazione viene eseguita e quindi vengono reintrodotte nel forno a circa 800 ° C.
  • Materiali refrattari .- La norma europea DIN 51060 / ISO / R 836, considera il materiale resistente al calore che si ammorbidisce a una temperatura inferiore a 1500 ° C; e materiale refrattario che ammorbidisce con una temperatura minima di 1500 ° C ed elevata refrattarietà a materiale che rammollisce a temperatura di 1800 ° C.

E in generale, un materiale refrattario è uno che ha un’applicazione ad una temperatura superiore a 600 ° C. I materiali ceramici sono se si applica ad incandescenza 30 W .

Riferimenti

  1. Torna su↑ Introduzione alla conoscenza dei materiali e delle loro applicazioni. Scritto da: José Ramón GIL BERCERO, Secondo BARROSO HERRERO, Ana María CAMACHO LÓPEZ, in Google Libri