Ceramica

Il termine "ceramica" comprende una pluralità di composti inorganici, soprattutto ossidi o carburi di metalli o semi-metalli (semiconduttori). Le loro caratteristiche non hanno nulla a che fare con le proprietà metalliche originali. Soprattutto, le ceramiche non possono essere fuse (ma soprattutto, sono resistente fino a temperature molto alte) e sono degli eccellenti isolanti.

Storicamente, il termine ceramica comprende minerali argillosi modellabili e, che erano poi induriti attraverso il processo di cottura.

Queste ceramiche storiche sono principalmente

  • Argilla:  L'argilla è un composto a base di silicati di alluminio. In argilla sono state e sono ancora realizzate una serie di oggetti di uso quotidiano: recipienti, utensili, materiali da costruzione (mattoni), forni (a causa della resistenza alle alte temperature).
  • Porcellana: contiene i caolini allumina, può essere utilizzata per la produzione di porcellana. Caolino è un prodotto atmosferico e contiene a seconda dei minerali depositi, delle composizioni varie.

Ceramica tecnica:

La ceramica tecnica ha maggiore importanza grazie alla sua elevata durezza negli agenti di molatura, lucidatura e da taglio per materiali duri. Questi sono particolarmente i minerali:

  • Allumina Al2O3 (corindone) per abrasivi
  • Zirconia ZnO2: per gli agenti di macinazione ad alte prestazioni
  • Carburo di silicio (SiC) per abrasivi ad alte prestazioni

La seconda area principale di applicazione per la ceramica tecnica è la modanatura con le seguenti caratteristiche:

  • Resistenza termica
  • Bassa dilatazione termica
  • Effetto ad alto isolamento
  • Elevata durezza
  • Ottima resistenza chimica
  • Attrito e abrasione bassi
  • In aggiunta a queste eccellenti proprietà, tutte le ceramiche sono fragili e si rompono facilmente quando sottoposte a flessione e stretching.

Le modanature sono realizzate da breve anche mediante stampaggio ad iniezione. Un metodo di crescente importanza è il rivestimento ceramico con il metodo mediante CVD e PACVD in plasma a bassa pressione.

Tra le ceramiche tecniche le seguenti sono di particolare importanza:

  • Ossido di berillio (BeO) per profili con resistenza alle alte temperature (forni di cottura, crogiolo)
  • Carburo di silicio (SiC) come materiale per i cuscinetti. Per i più esigenti c'è la fibra di carbonio rinforzata con carburo di silicio.
  • Carburo di boro e nitruro di boro: Durezza estrema (diamond-like)
  • Zirconia (ZnO2): Per impianti medicali

Con i metodi CVD e PACVD, possono essere prodotti strati di carburo di silicio e boro di carburo.

Il biossido di zirconio, grazie alle sue buone proprietà meccaniche e alla sua biocompatibilità è il materiale preferito per impianti medici.