1
Висока технолошка школа струковних студија Аранђеловац-Аранђеловац
Специјалистичке струковне студије
Студијски програм: Технологија неметала
Модул: Савремени керамички материјали
Предмет: Специјална керамика
СТРУЧНИ РАД
Тема: Оксидна керамика и њена примена
Аранђеловац, јануар 2015.
2
УВОД
Под оксидном керамиком подразумева се материјал који се углавном
састоји од једнофазних и једнокомпонентних металних оксида (> 90%), тј.
оксида који се састоје од једне кристалне фазе. Тиме осигуравају врло стабилну
структуру, попут металне. Ови материјали имају изузетно низак или никакав
удео стаклене фазе. Сировине су произведене синтетичким путем и имају висок
ступањ чистоће. При високим температурама синтеровања праха (око 1400
°C
),
настаје уједначена микроструктура која је одговорна за побољшана својства.
Најзначајнија типична својства оксидне керамике су ломна жилавост, отпорност
на трошење и високе температуре
,
као и корозијска постојаност.
Dopuniti Uvod
4
рутил
TiO
2
баријев титанат
BaTiO
3
магнетит
Fe
3
O
4
спинел
MgAl
2
O
4
Алуминијум оксид
Алуминијум оксид,
Al
2
O
3
који се још назива и глиница изузетно је важан
керамички материјал, често примењиван у технологији. Алуминијум оксид је
главна компонента боксита, главне руде алуминијума.
У примени се најчешће
користе синтетички материјали с уделом алуминијум оксида у распону од 80 %
до 99 %.
Алуминијум оксид има неколико специјалних својства попут велике
тврдоће, хемијске постојаности, отпорности на хабање и високе температуре
који упућују на примене у условима високих механичких оптерећења.
Алумина
керамика
може да одржи до 90% својих особина до 1100°С. Ова керамика
задржава своје механичке карактеристике при максималним температурама,
вишим него метал, и
имадужи
век трајања при оксидирању, снижењу основних
атмосферских параметара и условима вакуума.
Због електричних и термичких особина,
алумина керамка
је
прикладна
и за метализацију.
После синтеровања (печења) керамички производи могу се
брусити, полирати, или глазирати, у зависности од захтева који се постављају у
погледу толеранције и финоће (глаткоће) површина.
Тако да се постиже
димензионална тачност еквивалентна металним деловима. Материјали на
темељу алуминијум оксида испуњавају све услове за примену као изолатори у
електротехници.
Алуминијум оксид
Al
2
O
3
је технички најзначајнији оксидно-керамички
материјал. Алуминијум-оксидна керамика је најдуже позната врста од
савремених керамичких материјала која се комерцијално широко примјењује.
Алуминијум оксид се јавља у облику две кристалне фазе, од којих је
α-
Al
2
O
3
стабилна фаза Поред термодинамички стабилане
α-Al
2
O
3
или корунда
постоји и метастабилна структура глинице,
γ
-
Al
2
O
3
, и широко се користи као
катализатор.
Корунд или α-алуминијум
поседује хексагоналну структуру
јединичне ћелије (слика 1).
5
Слика 1.
α-Al
2
O
3
или корунд
Керамика на темељу алуминијум оксида може се битно разликовати по
структури, а самим тим и по својствима (слика2, слика3).
Слика 2. Микроструктура синтерованог прашкастог алуминијум оксида (99,7 %).
Температура синтеровања била је 1700
°C
. Микроструктура скоро нема пора
