Keramika i Primjena Keramike Seminarski Rad

UNIVERZITET U ZENICI FAKULTET FAKULTET ZA Z A METALURGIJU METALURGIJU I MA M ATERIJALE

Predmet: Neorganska tehnologija II

Akademska godina: godina: 2016/17.

SEMINARSKI RAD

KERAMIKA I PRIMJENA KERAMIKE

Studentica:

Proesor:

Aida !ra"an#i$ !ra"an#i$

%oc.dr.sc. %oc.dr.sc. Ned&ad 'ara#i$

(enica) maj 2017.

SA%*+A, 1. -   %.......... %................ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............. ............. ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ .............. ........ 2. S!*-!-*A I SIN3 3*A4I3.....................................................................5 1.1. 4ehani#ke 4ehani#ke osoine osoine kerami# kerami#kih kih materijala... materijala......... ............ ............ ............. ............. ............ .....................5 ...............5 1.2. i8i#ke i8i#ke osoin osoine e kerami#k kerami#kih ih materij materijala.... ala.......... ............. ............. ............ ............ .................. ..........................9 ..............9 2. P%,3A 3*A4I;I' 4A!3*I,AA....................................................................7 4A!3*I,AA....................................................................7 2.1. !radicionalna keramika.......................................................................................< 2.2. No"e keramike....................................................................................................= 2.2.1. 2.2.1.

ksidna ksidna keramik keramika..... a........... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............. ............. ............ ............ ............ ............10 ......10

2.2.2. 2.2.2.

Neoksidna Neoksidna keramika.. keramika........ ............ ............ ............ ............. ............. ............ ............ ............ ............ ............ .................12 ...........12

2.. Staklo.... Staklo.......... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............. ............. ............ ............ ............ ............... .......................... .......................15 ......15 2.2.1. 2.2.1.

Staklokera Staklokeramike mike >"itrokera >"itrokeramika?.. mika?........ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ...................19 .............19

. P*I(%N P*I(%N,A ,A 3*A4I3... 3*A4I3......... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............. ............. ...........17 .....17 .1. Siro"ine Siro"ine 8a 8a @roi8"o @roi8"odnju dnju keramike.... keramike.......... ............ ............. ............. ............ ............ ............ ........................ ...................17 .17 .2. Proces Proces @roi8"odnje @roi8"odnje keramik keramike...... e............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ................ .............1= ...1= .2.1. .2.1.

3ks@loatac 3ks@loatacija ija gline...... gline............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............. ............. .............. ..........20 ..20

.2.2. .2.2.

Pri@rema Pri@rema @ola8ne @ola8ne mase....... mase............. ............ ............ ............ ............ ............ ................... .............................. ..................20 .20

.2.. .2..

liko"an liko"anje je kerami# kerami#kih kih @roi8"oda... @roi8"oda.......... ............. ............ ............ ............ ............ ............ ............ .............2 .......2 

.2.5. .2.5.

Suenje Suenje kerami#kih kerami#kih @roi8"oda @roi8"oda...... ............. ............. ............ ............ .................... ............................... ...................29 ..29

.2.9. .2.9.

Pe#enje Pe#enje kerami#kih kerami#kih @roi8"oda @roi8"oda...... ............. ............. ............ ............ .................... ............................... ...................29 ..29

.2.6. .2.6.

%odatne %odatne o@eracije o@eracije i @rocesi @rocesi u @roi8"odn @roi8"odnjiji keramike........... keramike...............................27 ....................27

5. (A,-;A (A,-;A...... ............ ............ ............ ............ ............ ............. ............. ............ ............ ............ ............ ............ ............ ...................... ....................2< ....2< I!3*A!-*A..............................................................................................................2=

2 | N e o r g a n s ka t e h n o l o g i j a I I . K e r a m ik a i p r i m j e n a keramike.

1. U V O D *ije# keramika @oti#e od gr#ke rije#i keramos) koja je o8na#a"ala grn#arsku glinu ili @roi8"ode i8raBene od @e#ene gline. *a8"oj i u@otreu keramike mo&emo @ratiti od @aleolita i @oja"e najstarijih kultura. I8 @aleolitskog lon#arst"a se ra8"ila dananja sa"remena keramika. ,o od tog "remena su kerami#ki @roi8"odi sasta"ni dio #o"jeko"og &i"otaC @o8nate stare ci"ili8acije su o"ladale tehnikom i8rade crije@a i o@eke) @osuBa od @e#ene gline) ukrasnih "a8a) @lo#ica i tako dalje. Naj"e$i dio @odataka o starim ci"ili8acijama i trgo"a#kim @ute"ima arheologija cr@i u@ra"o i8 materijalnih doka8a u oliku ra8li#itih kerami#kih @roi8"oda i8 tog "remena. Pr"a @odru#ja na kojima se @o#ela @ra"iti o@eka od gline su ona gde se ljudska ci"ili8acija ra8"ijala. Po#eci u@otree gline "e8uju se 8a dolinu Nila >3gi@at?) a kasnije i 8a doline !igra i 3urata >4eso@otamija?. - @o#etku su ojekti graBeni od trske i lata) a kasnije su se @o#eli koristili elementi od gline sueni na suncu D #er@i$. - "rijeme ailonskog carst"a 8a@o#elo je i @e#enje glinenih @roi8"oda. - to doa @e#eni @roi8"odi koristili su se samo 8a "a&ne ojekte >hramo"e i d"orce?) a kasnije 8a olaganje s@oljnih 8ido"a kod ojekata graBenih od #er@i$a >unkcija @e#enih o@eka je ila da 8atiti ojekat od "lage?. - dananjoj sa"remenoj arhitekturi dominiraju eton) metali i staklo. 4eButim) 8a ojekte ni&e s@ratnosti i 8a stamene ojekte i dalje su 8a graBenje u u@otrei kerami#ki @roi8"odi. Sa gledita 8dra"og i ugodnog stano"anja) 8grade sagraBene od @roi8"oda od @e#ene gline) nemaju @remca. - tak"im 8gradama mikroklima je @o"oljnija i8 ra8loga to o"i materijali ne emituju tetne ili 8agaBuju$e materije) nisu radioakti"ni ni karcerogeni) ne s@adaju u gru@u alergena) nisu re8onatori uke i ne uti#u na @o"e$anje elektriciteta.


2. STRUKTURA I OSOBINE KERAMIKE Pod keramikom se @odra8umije"a tradicionalni "jeta#ki materijal doijen @e#enjem gline. eramiku karakteriu: #"rsto$a) trajnost) "isok higijenski i estetski k"alitet) @o"oljne elekri#ne) to@lotne i 8"ukoi8olacione karakteristike) hemijska ot@ornost) negori"ost >8a neke "rste i "atrostalnosti?) "isoke tem@erature to@ljenja) @ostojanost u "odi >8a neke "rste "odone@ro@ustlji"ost?) ras@rostranjenost siro"ina. erami#ki materijal je neorganski s@oj koji se sastoji od jednog metala ili @olumetala i jednog ili "ie nemetala. ;esti hemijski elementi koji ula8e u sasta" keramike su aluminij) silicij) magne8ij) erilij) titanij i or. "i elementi se kominuju sa kisikom) ugljikom i a8otom. -nutar kerami#kih jedinjenja eg8istiraju ko"alentna i jonska "e8a. "e "e8e su ja#e od metalne "e8e) a 8og njih je keramika oi#no t"rda) krta) ima "isoku tem@eraturu taljenja) nisku elektri#nu i to@linsku "odlji"ost) doru hemijsku i to@linsku stailnost i "isoku tla#nu #"rsto$u. Neke keramike se 8og jonske i ko"alentne "e8e na @o"ienim tem@eraturama ne to@e nego ra8graBuju. 4noge keramike imaju kristalnu strukturu koja je mnogo kom@leksnija nego kod metala. Pr"i ra8log tome je to molekule keramika oi#no sadr&e atome koji se meBusono 8na#ajno ra8likuju @o "eli#ini. %rugi ra8log je to su naoji jona u mnogim keramikama ra8li#iti) n@r. Al2 i Si2. a o"a aktora uti#u na kom@liko"aniji ras@ored atoma u molekulama koje #ine kristalnu strukturu. Pored o"og) mnogi kerami#ki materijali sadr&e "ie od d"a elementa) kao to je n@r. aolinit Al2Si29>'?5) to do"odi do dalje kom@leksnosti molekularne strukture.

1.1. Mehaniče !"!#ine e$a%ičih %a&e$i'a(a erami#ki materijali i8lo&eni o@tere$enju na@onDdeormacija okarakterisani su kao su@erelasti#ni) t"rdi) #"rsti i krti materijali. erami#ki materijali imaju daleko "e$e module elasti#nosti nego metali) a t"rdo$a i krtost tradicionalne keramike i stakala je 8natno manja nego kod no"ih keramika.


!eoretski) #"rsto$a keramika je "e$a od #"rsto$e metala 8og njiho"e atomske "e8e) odnosno) ti@o"i ko"alentne i jonske "e8e su ja#e od metalnog "e8i"anja) meButim) metalno "e8i"anje ima @rednost u tome to omogu$a"a kli8anje koji je osno"ni mehani8am @lasti#ne deormacije metala kada su i8lo&eni o@tere$enju. e8e u kerami#kim materijalima su ja#e i ne do8"olja"aju kli8anje @od @ritiskom. I@ak) keramike) kao i metali) u s"ojoj kristalnoj strukturi sadr&e greke u reetki ili nesa"renosti kao to su "akancije) intersticije) i8mjeteni atomi i mikro@ukotine. "e greke imaju tendenciju koncentrisanja na@ona) a @oseno @rilikom 8ate8anja) sa"ijanja ili udarnog o@tere$enja. ao re8ultat o"ih aktora) keramike @ucaju @od djelo"anjem o@tere$enja lake nego metali. Njiho"a 8ate8na #"rsto$a i &ila"ost su i8ra8ito niske. Ereke koje ograni#a"aju 8ate8nu #"rsto$u kerami#kih materijala nisu ni @rili&no toliko i8ra&ene @ri @ritisnom na@re8anju. eramike su 8natno #"r$e na @ritisak nego na 8ate8anje. *a8"ijene su ra8li#ite metode 8a ja#anje keramike a koje se 8asni"aju na smanjenju @o"rine i unutranjosti @ukotina) a samim tim i njiho"ih eekata. "e metode uklju#uju: homogeni8aciju siro"ineC smanjenje "eli#ine 8rna u @olikristalnim kerami#kim @roi8"odimaC smanjenje @oro8nostiC i8laganje @o"rine na@re8anju na @ritisak) n@r. nanoenjem gla8ure koja ima nisko termi#ko irenje tako da se u8orak sku@lja "ie nego gla8ura nakon @e#enja) a samim tim sa u8orkom $e se lago sku@iti i gla8uraC koritenje "lakana 8a oja#a"anjeC @ono"no termi#ko tretiranje 8og oja#a"anja >kaljenje?.

1.2. Fi)iče !"!#ine e$a%ičih %a&e$i'a(a Neki kerami#ki materijali su laki od metala a te&i od @olimera. !em@erature to@ljenja su "ie od tem@eratura to@ljenja "e$ine metala) a neke keramike se @rije ra8la&u nego to se to@e. 3lektri#na i termi#ka @ro"odlji"ost "e$ine kerami#kih materijala su ni&e nego kod metala) ali je kod keramika ras@on tih "rijednosti "eliki) @a neke keramike djeluju kao i8olatori a druge kao elektro@ro"odnici. oeicijent termi#kog irenja je ni&i kod keramike nego kod metala ali su njego"i eekti mnogo tetniji 8og njiho"e krtosti. dreBena stakla >ona sa "isokim sadr&ajem Si 2? i staklokeramike imaju nisko termi#ko irenje @a su ot@orni na termi#ko @ucanje i termi#ki ok.


Neki kerami#ki materijali se ja"ljaju u staklastoj ili amornoj a8i) a ne u kristalnom oliku >n@r. staklo?. 'emijski) "e$ina stakala se sastoji od s@oje"a silicijuma. *a8like u oji i osoinama se @osti&u dodatkom drugih staklokerami#kih materijala kao to su oksidi ora) kalcija) aluminija i magne8ija. Pored #istih stakala) @ostoje i mnoge keramike koje imaju kristalnu strukturu) a staklasta a8a koja se u njima ja"lja se @onaa kao "e8i"o kristalne a8e. %akle) "a&nost keramike kao in&enjerskog materijala @roi8ila8i i8 njiho"og oilja u @rirodi) te od njiho"ih mehani#kih i i8i#kih osoina koje se @ot@uno ra8likuju od osoina metalnih materijala.


2. PODJELA KERAMI*KI+ MATERIJALA - kerami#ke materijale s@adaju: glineni @roi8"odi) staklo) cement) kao i moderni kerami#ki materijali kao to su "olramDkarid i kui#ni orDnitrit. Naj"a&niji kerami#ki materijali su Si2) koji je gla"ni sastojak "e$ine stakala) Al 2 F glinica) koji ima jako irok s@ektar @rimjene od ara8i"nih materijala do "jeta#kih kostiju) te kom@leksnija jedinjenja kao to je hidratisani alumosilikat Al 2Si29>'?5 F kaolinit) koji je gla"ni sastojak glinenih @roi8"oda. I @ro8orska stakla) takoBer) s@adaju u kerami#ke materijale jer su krti) nisu &ila"i itd. - arhitektonskoDgraBe"inskoj @raksi se koriste ra8ne "rste kerami#kih materijala i @roi8"oda #ija se klasiikacija mo&e i8"riti na osno"u: D D D

Stukture koja se ormira @oslije @e#enja soina koje ih karakteriu 4jesta @rimjene i tako dalje.

EraBe"inska keramika ouh"ata 8idnu i gro"nu graBe"insku keramiku) keramiku 8a i8radu meBus@ratnih konstrukcija) kanali8acione cije"i) negla8irane i gla8irane @lo#ice #ija je osno"na masa i8raBena od o@ekarskih i kerami#kih glina) dok "atrostalna keramika ouh"ata o@eke i druge @roi8"ode od "atrostalne gline. Na osno"u strukture koja se ormira nakon @e#enja ra8likuju se: D

Erua keramika) koja je ugla"nom oojena i #ija je struktura kru@no8rnasta i

D

nehomogena ina keramika) koja je ijele oje ili slao oojena i #ija je struktura mikrokristalasta i homogena. - o"u sku@inu seuraja sanitarna keramika) gla8irane 8idne i @odne @lo#ice) elektro@orcelan) @orcelan i tako dalje.

Na osno"u @oro8nosti se ra8likuju @oro8ni i gusti ili sintero"ani kerami#ki materijali. -@ijanje "ode kod @oro8nih materijala je "e$e od 9G) a kod gustih manje od 9G.


Prema namjeni) kerami#ke materijale mo&emo @odijeliti u tri osno"ne gru@e: 1. !radicionalnu keramiku u kojoj se koriste silikatni materijali 8a @roi8"odnju graBe"inske keramike) cementa i ara8i"a 2. No"e keramike gdje s@ada gru@a keramika ra8"ijenijih u no"ije "rijeme na a8i oksalata i karida >nesilikatne keramike? koje @osjeduju 8na#ajno olje mehani#ke i i8i#ke osoine od tradicionalne keramike . Stakla koja su u osno"i a8irani na silicijumu ali se od drugih keramika ra8likuju @o nekristalnoj strukturi. -8 o"a tri osno"na ti@a) @ostoje i staklokeramike) a to su stakla koja se na "isokim tem@eraturama transormiu u "elike kristale.

2.1. T$a,i-i!na(na e$a%ia !radicionalni kerami#ki @roi8"odi se dijele na gruu keramiku u koju se urajaju o@eke) crije@) glinene cije"i i drugi graBe"inski materijali od gline i inu keramiku koja ouh"ata @roi8"ode #iste @rimijenjene umjetnosti modelirane u glini. !radicionalne keramike i njiho"i @roi8"odi: D@osuBe i sanitarije: tanjuri) kerami#ke @lo#ice) sanitarni ureBajiH Dmasi"ni glineni @roi8"odi: kanali8acijske i od"odne cije"i) cigle) lon#arijaH D"atrostalni materijali: cigle) cementi) talioni#ki lonci i druga lon#arska roaH DgraBe"inski materijali: od "lakana do ara8i"nih materijala) ra8li#ite cigle) &uke) etoniH Dstakla: "eliki roj ra8li#itih @roi8"oda i "rlo ra8li#itih @rimjenaH Dara8i"i: rusni @a@ir i disko"i) @jeskarenjeH


2.2. N!e e$a%ie erami#ki su materijali "eoma "a&ni 8a sA"remene tehnologije) @ri #emu se tradicionalne keramike s"e "ie 8amijenjuju t8". modernim keramikama. Pod @ojmom moderne keramike u literaturi se susre$u i drugi na8i"i) kao to su na@rimjer tehni#ke) s@ecijalne i ine keramike. Neki nau#nici smatraju da $e 2020. godine oko 90G s"jetskog tr&ita s"ih "rsta keramika ot@adati na moderne kerami#ke @roi8"ode. !ome nije ra8log samo stalni @orast 8ahtje"a 8a no"im keramikama na @odru#ju elektronike) "e$ i usa"ra"anje @ostoje$ih keramika i staklokeramika temeljenih na silicije"om tetrakaridu >Si 5?) silicije"om karidu >Si? i cirkonije"om oksidu >(r 2?. Naj@o&eljnija

s"ojst"a modernih keramika

8a

@rimjenu u

strojarst"u su:

"isokotem@eraturna i8dr&lji"ost) koro8ijska ot@ornost i "elika ot@ornost na mehani#ko haanje. No"i kerami#ki materijali imaju iroku @rimjenu: D

elektronika: @odloge i amala&a 8a @olu"odi#ke elemente) tijela "alo"oda)

D D

eriti) konden8atori) sen8oriH s"emirska) a"io i auto industrija: "entili) mla8nice) turine) @riruniceH "isokotem@eraturni konstrukcijski materijali: moderni "atrostalni materijali)

D D

i8mjenji"a#i to@lineH medicina: iokeramika) im@lantatiH nuklearna tehnologija: nuklarna

D

"isokoradioakti"nog ot@adaH ra8li#ite @rimjene: alati 8a re8anje) magneti) materijali ot@orni na haanje)

gori"a

>elementi?)

imoili8acija

o@ti#ka "lakna) strojno oradi"a keramikaH - no"e kerami#ke materijale s@ada "eliki roj no"ih konstrukcionih materijala koji su @o s"ojoj hemijskoj strukturi "rlo ra8li#iti. "i @roi8"odi su nastali i8 @otree u sa"remenoj tehnici "isokih @ritisaka) tem@eratura i "elikih r8ina kretanja. Na@rimjer) tru@ a"iona koji leti na "isini od 19 hiljada metara) r8inom od 5 hiljade kilometara na sat dostigne tem@eraturu 00D500J. 4aterijali koji se koriste 8a tu s"rhu trea ne samo da udu "atrostalno "e$ moraju da omogu$e i odr&a"anje relati"no niske tem@erature unutranjosti a"iona.


%rugi @rimjer je da gla"ni dio meBukontinentalne rakete koja leti na "isini od <0 hiljada metara ima tem@eraturu <000J @ri @rola8u kro8 udarni talas atmosere. osmi#ki rod #ija i ologa @ri @rola8u kro8 gustu atmoseru @lanete kao to je n@r. enera) dosti8ala tem@erature od 1< do 9 hiljada ste@eni el8ijusa. Na"edeni @rolemi rijeeni su koritenjem no"ih kerami#kih materijala koji su omogu$ili i ni8 "elikih dostignu$a u olasti najsa"remenijih tehnologija) n@r. - olasti elektrotehnile omogu$ena je minijaturi8acija dijelo"a) 8atim dostignu$a ost"arena @rimjenom su@er@ro"odnih kerami#kih materijala i tako dalje. - mnogim slu#aje"ima u dananje "rijeme) keramika je 8amijenila metal. - sa"remene kerami#ke materijale se urajaju: D D D D D D D

;ista oksidna keramika Neoksidna keramika Nuklearna keramika eramika 8a elektroniku S@ecijalni kerami#ki materijali om@o8itni kerami#ki materijali -gljeni#ni materijali

2.2.1. O"i,na e$a%ia *a8"oj oksidne keramike se kretao u smislu doijaja @rodukata "elike homogenosti sa i8u8etnim mehani#kim i "atrostalnim osoinama. "oj gru@i keramika @ri@adaju Al2) (r2) !h2) e) 4g) 4gAl25 s@inela) 4g2Si5 orsterita itd. Proi8"edena je ne@oro8na trans@arentna Al 2 keramika koja ima najra8no"rsniju @rimjenu i to: 8a hemijske @osude i reaktore) le&aje"e) konden8atorska je8gra) automoilske s"je$ice i tako dalje. Poseno 8na#ajna je i ioakti"na keramika koja slu&i 8a i8radu @rote8a koje se ugraBuju u ljudski organi8am. - tu s"rhu se naj"ie koristi Al 2 i osatna keramika na a8i kalcijumDhidroksia@atita.

A(2O/ 0 MO e$a%ie. "aj ti@ keramike ima mnoge @rednosti u odnosu na klasi#nu keramiku temeljenu na aluminije"om oksidu) @oseno s o8irom na i8ikalna s"ojst"a. -t"rBeno je) naime da magne8ije" oksid dodan u maloj koli#ini aluminije"om

oksidu

8natno

mijenja

strukturu

keramike

i

itno

@oolja"a sinterailnost aluminije"og oksida u @rahu. !o omogu$uje @roi8"odnju keramike "isoke gusto$e i ta#no odreBene "eli#ine 8rna. %odatkom magne8ije"og 10 | N e o r g a n s k a t e h n o l o g i j a I I . K e r a m i k a i p r i m j e n a keramike.

oksida mo&e se kontrolisati mikrostruktura aluminije"og oksida ra8li#ite hemijske #isto$e. Al2 F 4g keramike "rlo su ra8li#ite. -@otrelja"aju se) na @rimjer) kod "atrostalnih @roi8"oda) u elektronici) kao ara8i"na 8rna itd.

Mane)i'e a(%ina& 3MA(2O45 @redsta"lja

stailan materijal

s

i8ra8itim

"atrostalnim osoinama. Poseno je "a&an kao 8atita @re"laka na ra8li#itim @odlogama. 4ikrostruktura magne8ije"og aluminata) sli#no kao i kod ostalih keramika) u mnogome odreBuje njego"u u@otreu. 4ogu$e ga je doiti na nekoliko na#ina) i8ra"nom reakcijom i8meBu magne8ije"og i aluminije"og oksida ili solDgel @ostu@kom.

M(i& je jedina kristalna a8a u aluminosilikatnom susta"u) stailna @ri ra8li#itim tem@eraturama kod atmoserskog @ritiska. 'emijski mu se sasta" mijenja od  Al 2 K 2 Si2 do 2 Al2 K 2 Si2. ,edino nala8ite @rirodnog mulita nala8i se na otoku 4ull >u li8ini 8a@adne oale Lkotske?) @o #emu je i doio ime. %anas se mulit mnogo @rimjenjuje u s"im granama industrije gdje je @otrena ot@ornost @rema "isokim tem@eraturama) kao to su: metalurgija) indutrija cementa) staklarska i kerami#ka industrija. Pred"iBa se da $e se mulit kao su"remena keramika u liskoj udu$nosti koristiti 8a ologe rido"a na a"ionima i s"emirskim letjelicama) 8a ologe komora 8a sagorije"anje u mla8nim i raketnim motorima te mla8nice raketnih i mla8nih motora itd. 4ulit se osim direktnom reakcijom i8meBu #istog aluminije"og oksida >Al 2? i #istog kremena >Si2? F #ime se doi"a #isti mulit) mo&e sinte8irati i i8 @rirodnih materijala >glina) kaolin) oksit? koji sadr&e i ne#isto$e >ra8li#ite okside &elje8a) hroma) titana) cirkonija) galija) magne8ija) kalcija) natrija) kalija ili "olrama?. Na"edene ne#isto$e mogu se u ta#no odreBenim koli#inama dodati @rema @otrei u reakcijsku smjesu da i se ciljano @ooljala s"ojst"a mulita. sim na"edenim @ostu@cima mulit se mo&e doiti i sol-gel postupkom. Naime) @osljednjih se godina @ro"ode "rlo inte8i"na istra&i"anja u s"rhu ra8"oja @ostu@aka sinte8e keramika) stakla i kom@o8itnih materijala solDgel @ostu@kom 8og 8na#ajnih @rednosti o"og @ostu@ka u odnosu na klasi#ne @ostu@ke sinte8e. SolDgel @ostu@ci omogu$uju hemijsku homogenost materijala na molekulskoj ra8ini. 11 | N e o r g a n s k a t e h n o l o g i j a I I . K e r a m i k a i p r i m j e n a keramike.

udu$i da @roces usitnja"anja @ola8nih siro"ina nije neo@hodan) mogu se doiti @rodukti i8u8etne #isto$e.

2.2.2. Ne!"i,na e$a%ia aridi

- karidne keramike s@adaju silicijDkarid Si) "olramDkarid M) titanDkarid !i) tantalDkarid !a) hromDkarid r 2... Si se koristi kao ara8i" 8a ot@orne elemente 8a grijanje i kao aditi" u @roi8"odnji #elika. M) !i i !a imaju "isoke "rijednosti t"rdo$e i ot@ornosti na haanje @a se koriste 8a @roi8"odnju ra8nih alata. M s@ada u najire @rimjenji"ane materijale 8ato to je @r"i ra8"ijen. Proi8"odi se isklju#i"o cementiranjem "olramo"og @raha koji se doija redukcijom "olrama i8 ruda "olrama i erita. !i se doija redukcijom minerala rutila i ilmenita) a !a se @roi8"odi redukcijom #istog !a @raha ili tantal @entoksida. r2 se koristi u uslo"ima gdje je @otrena hemijska stailnost i ot@ornost na oksidaciju) a doija se redukcijom r2 kao @o#etnog s@oja. ;aB je naj#e$i i8"or ugljika u s"im na"edenim reakcijama. Nitridi

- "a&nu gru@u nitridne keramike s@adaju silicije" nitrid Si N5) oro" nitrid N i titano" nitrid !iN. Nitridne keramike s@adaju u gru@u t"rdih i krtih materijala sa "isokom ta#kom to@ljenja ali ne "iom od karida. SiN5 se koristi kod "isokih tem@eratura) oksidira na 1200J i hemijski se ra8la&e na 1=00J. Ima nisku "rijednost termi#kog irenja) doru ot@ornost na termi#ki ok i @ucanje) te je ot@oran na koro8iju rasto@ljenih oojenih metala. "e osoine nitridne keramike omogu$a"aju joj @rimjenu u @roi8"odnji @linskih turina i i8radu lonaca 8a to@ljenje metala. N se ja"lja u nekoliko strukturnih olika sli#no kao i ugljik) a "a&ni olici N su heksagonalna orma sli#na graitu i kuna orma sli#na dijamantu @a mu se t"rdo$a mo&e @oreditit sa dijamantom. uni N ili ora8no >cN? @roi8"odi se &arenjem 12 | N e o r g a n s k a t e h n o l o g i j a I I . K e r a m i k a i p r i m j e n a keramike.

heksagonalnog N @od "rlo "isokim @ritiscima. (ah"aljuju$i ekstremnoj t"rdo$i koristi se 8a i8radu ra8nih alata. !iN ima sli#ne osoine kao i ostali nitridi osim elektri#ne @ro"odlji"osti. !iN je @ro"odnik) ima "isoku t"rdo$u) doru ot@ornost na haanje) ni8ak koeicijent trenja sa oojenim metalima. (og o"ih osoina idealan je 8a @o"rinske @rema8e ra8nih alata. Po"rinski sloj ima deljinu od oko 0)006 mm tako da je koli#ina o"og materijala u industriji "rlo niska. No"i kerami#ki materijal u "e8i nitridne) kao i oksidne gru@e je oksinitridna keramika na8"ana sialon >sastoji se od Si) Al)  i N?. 'emijski sasta" "arira) a naj#e$e je to Si5 Al22N6. Ima sli#ne osoine kao SiN) ali ima olju oksidacionu ot@ornost na "isokim tem@eraturama. sno"na @rimjena mu je u i8radi ra8nih alata. Silicije" nitrid >SiN5?) silicije" karid >Si? i SiDAlDoksinitrid

ominacija dorih mehani#kih) termi#kih i termomehani#kih s"ojsta"a u"jetuje da je silicije" nitrid jedan od naj@ers@ekti"nijih materijala. -8 "isoku #"rsto$u @ri "isokoj tem@eraturi) ot@ornosti na nagle tem@eraturne @romjene) u8 ni8ak koeicijent termi#ke eks@an8ije i relati"no doru ot@ornost na oksidaciju) SiN5 se mo&e u@otrelja"ati 8a i8radu ra8nih dijelo"a motora s unutarnjim i8garanjem >dijelo"i "entila) @rirunice) cilindri itd.?. -8 nitride >silicije") titano") oro"?) 8atim oksinitride i karonitride) meBu najk"alitetnije materijale 8a i8radu keramika 8a ra8ne alate urajaju se i ra8ni karidi >M) !i) ) r) N) 4o) !a i SiDiglice?. isokotem@eraturno ot@orne keramike koriste se u @roi8"odnji i8mjenji"a#a to@line ra8nih olika) "eli#ine i namjene. Ela"na @rednost u odnosu na klasi#ne i8mjenji"a#e to@line jest da se @o"ienjem tem@erature luida) @o"e$a"a radna u#inko"itost stroja. isokotem@eraturne keramike naj#e$e se koriste kao "atrostalni materijali.

2./. S&a(! !ermin staklo o@isuje stanje materije koja s@ada u gru@u keramike) a odnosi se na amorne ili nekristalne strukture #"rstih materijala. Staklasto stanje u materijalu se 13 | N e o r g a n s k a t e h n o l o g i j a I I . K e r a m i k a i p r i m j e n a keramike.

ja"lja kada nema do"oljno "remena 8a kristali8aciju @rilikom hlaBenja isto@ljenog materijala. Prema o"ome i se moglo 8aklju#iti da s"e tri kategorije in&enjerskih materijala: metali) keramike i @olimeriC mogu @re$i u staklasto stanje hlaBenjem) iako su tak"e mogu$nosti kod metala "rlo rijetke. Ela"ni sastojak skoro s"ih stakala je silicij koji se naj#e$e ja"lja kao mineral k"arc. "arc se u @rirodi nala8i u kristalnom oliku) ali @rilikom to@ljenja i naglog hlaBenja ora8uje staklasti silicij. Si staklo ima "eoma ni8ak termi#ki koeicijent irenja) @a je 8og toga "rlo ot@oran na termi#ki ok. (og o"e osoine se koristi na "isokim tem@eraturama. ako i se smanjila ta#ka to@ljenja stakla 8a laku @roi8"odnju i kontrolu osoina) staklo se i @ored Si2 sastoji od drugih oksida. !i oksidi imaju ulogu to@itelja) @o"e$a"aju te#lji"ost to@ljenog stakla) us@ora"aju kristali8aciju staklaste a8e) smanjuju termi#ko irenje) @oolja"anju hemijsku ot@ornost) slu&e i kao dodaci 8a ojenje stakla) te se koriste 8a i8mjenu indeksa @relamanja kod o@ti#kih stakala. Proi8"odi na a8i stakla:

D

P$!)!$"a "&a(a. !o su naj#e$e sodnoDkre#na stakla koja #ini mjea"ina sode Na2 i kre#a ao sa Si 2. 4oderna @ro8orska stakla kao i tehnike njiho"e i8rade "re lage korekcije u sasta"u kako i se doile ra8li#ite "rste i

6

@roi8"odi ra8li#itih k"aliteta. P!"7e. - @rolosti se koristio isti sasta" kao i 8a sodnoDkre#ni sasta" 8a du"anje oca i @osuBa. 4oderniji @rocesi oliko"anja staklenog @osuBa

6

omogu$a"aju r&e hlaBenje stakla od starih metoda. Si'a(i-e i ,$i &ani 8$e,%e&i gdje je sadr&aj sode "isok) a kre#a ni8ak.

6

!akoBer sadr&i male koli#ine magne8ita i glinice. La#!$a&!$i'"! "&a(!. "a stakla moraju iti ot@orna na hemijsku koro8iju i termi#ki ok. %a i se @ooljao ni8ak koeicijent termi#kog irenja u

6

laoratorijsko @osuBe se dodaje  2. S&a(ena (ana se koriste u @roi8"odnji @lastika oja#anih staklenim "laknima) staklene "une i o@ti#kih "lakana. - 8a"isnosti od unkcije mijenja se i sasta". (a i8radu staklom oja#anih @lastika naj"ie se koriste t8". 3 stakla koja imaju "isok sadr&aj 2 i Al2) "rlo su ekonomi#na i imaju "isoku 8ate8nu #"rsto$u. %rugi materijalu su t8". S stakla koja imaju "e$u #"rsto$u ali manju ekonomi#nost od 3 stakala. S stakla se sastoje od S 2) Al2 i 4g. Staklena

14 | N e o r g a n s k a t e h n o l o g i j a I I . K e r a m i k a i p r i m j e n a keramike.

"lakna koja se koriste u @roi8"odnji staklene "une doijaju se i8 sodnoDkre#nih 6

stakala. O8&iča "&a(a se koriste 8a i8radu nao#ala) kamera) mikrosko@a i telesko@a. %a i imali s"oju unkciju moraju imati ra8li#ite indekse @relamanja s"jetlosti i homogen sasta". %ijele se na "itra&na i kremena stakla. itra&no staklo ima ni8ak indeks @relamanja) dok kremeno staklo sadr&i P koji mu daje "isok indeks @relamanja.

2.2.1. S&a(!e$a%ie 3i&$!e$a%ia5 ristali8acija je nekada ila jedna od naj#e$ih smetnji u @roi8"odnji stakla. - no"ije je "rijeme usmjerena kristali8acija u staklu oilje&ila #ita" ni8 no"ih materijala "rlo s@ecii#nih s"ojsta"a. !ak"a keramika) koja ne nastaje uoi#ajenim @rocesima @e#enja kerami#kih materijala) u8 samo djelomi#no taljenje nekih kom@onenata) na8i"a se staklokeramika ili "itrokeramika. S@ada u gru@u kerami#kih materijala koji se @roi8"ode uaci"anjem stakla u @olikristalne strukture termi#kim tretmanom. -dio kristalne a8e u goto"om @roi8"odu se oi#no kre$e od =0 do =

/.

PROIZVODNJA KERAMIKE /.1. Si$!ine )a 8$!i)!,n' e$a%ie

Siro"inski materijali 8a @roi8"odnju graBe"inske keramike sastoje se od sljede$ih kom@onenti: D

@lasti#nih)


D D

ne@lasti#nih to@itelja.

Plasti#ni materijali @redsta"ljaju osno"nu siro"inu 8a @roi8"odnju graBe"inske keramike. !o su ra8ne "rste glina. Elina nastaje u @rocesu mehani#kog i hemijskog ras@adanja magmatskih stijena. sno"ni minerali gline su: kaolinit) montmorionit i ilit) a @ored njih u sasta" gline ula8e i k"arc) elds@at) liskuni) a >kre#njak?) oksidi &elje8a) kalijuma) magne8ijuma i drugih) kao @rimjese. Po hemijskom sasta"u @redsta"ljaju hidratisane alumosilikate. Prema mineralnom sasta"u ra8likuju se tri osno"na ti@a glina: D D D

kaolinske montmorionitske hidroliskunske >ilitske? gline.

- 8a"isnosti od @rocentualnog u#e$a osno"nih glinenih minerala i @rimjesa) @ostoje ra8li#ite "rste glina) koje su doile ime @o mogu$nosti u@otree. - tom smislu @ostoje: grn#arska) o@ekarska) kerami#ka) "atrostalna) @orcelanska glina itd. Porcelanska

glina

je

ijele

oje)

sadr&i

kaolin

i

"rlo

malo

@rimjesa.

Ern#arska glina mo&e iti @rlja"o ijele) &ute ili cr"enkaste oje)sadr&i kaolin i "e$u koli#inu @rimjesa. iglarska >o@ekarska glina? sadr&i relati"no malu koli#inu kaolina) a @uno @rimjesa. ;estice gline su "rlo sitne >0.001 D 0.009 mm) a deljina 10D20 @uta manja? i imaju ormu @lo#ica >to daje sloje"itu strukturu glini?. Elinene

mineralne

kom@onente

su

nerast"orlji"e u "odi i 8ato 8ajedno sa "odom ora8uju koloidnu sus@en8iju. Pri mijeanju suhe gline sa "odom) glina uri 8ato to se "oda inkor@orira u @rostore i8meBu @lo#ica) to do"odi do njiho"og meBusonog ra8micanja. "om @oja"om se ojanja"a @lasti#nost gline. ada se usljed @risust"a "ode @o"e$aju rastojanja i8meBu @lo#ica) dola8i do smanjenja sila @ri"la#enja) to se maniestuje kao mogu$nost oliko"anja glinene mase. Poto sile @ri"la#enja i dalje @ostoje >iako smanjene? glinena masa 8adr&a"a 8adati olik. %aljim @o"e$anjem sadr&aja "ode rastojanja se @o"e$a"aju s"e do granice kada @restaje meBudejst"o #estica) i tada se doija mjea"ina gline i "ode u oliku "isko8ne te#nosti >glinena sus@en8ija?. 17 | N e o r g a n s k a t e h n o l o g i j a I I . K e r a m i k a i p r i m j e n a keramike.

Plasti#nost je s@osonost da se @od dejst"om s@oljanjih sila ormira odreBeni olik od glinene mase >deormie se e8 lomo"a i @ukotina u strukturi? i da se taj olik 8adr&i @o @restanku dejst"a tih sila. !o je naj"a&nije tehnoloko s"ojst"o gline. Eline se na osno"u o"og s"ojst"a mogu @odijeliti na: D D D

"isoko@lasti#ne srednje@lasti#ne i nisko@lasti#ne gline.

isoko@lasti#ne imaju u sei @uno kaolina i mogu da @rime "eliku koli#inu "ode a da @ri tome 8adr&e s"ojst"o @lasti#nosti) nisko@lasti#ne s"e ornuto. isoko@lasti#ne gline se lako olikuju) ali #esto dola8i do @oja"e @ukotina i deormacija u toku suenja >usljed suenja gui "odu) smanjuje 8a@reminu) sku@lja se?. lasiikacija glina na osno"u @lasti#nosti @rika8ana je u taeli 1. rsta gline isoko@lasti#na Srednje@lasti#na Nisko@lasti#na

@otrena "oda 2
sku@ljanje 10D19G 7D10G 9D7G

Ta#e(a 1 K(a"i9ia-i'a (ina na !"n! 8(a"&ičn!"&i

Ne@lasti#ni siro"inski materijali dodaju se radi smanjenja @lasti#nosti glinene mase i s@rije#a"anja deormisanja i @oja"e @rslina koje nastaju usljed sku@ljanja @ri suenju i @e#enju. "i materijali su: k"arcni @esak) samlje"eni kr goto"ih o@ekarskih @roi8"oda) mlje"ena ljaka i sli#no. ada

se

&eli

@o"e$anje

@lasti#nosti

onda

se

mo&e dodati "isoko@lasti#na glina) @rimijeniti mlje"enje do sitnije granulacije) ili/i organski @lastiikatori. !o@itelji su materijali neorganskog @orijekla koji se dodaju @ola8noj siro"ini u cilju sni&a"anja tem@erature to@ljenja) a time i maksimalne tem@erature na kojoj se od"ija o@eracija @e#enja kerami#kih @roi8"oda. Naj#e$e se koriste elds@ati) rude &elje8a) talk i sl. 18 | N e o r g a n s k a t e h n o l o g i j a I I . K e r a m i k a i p r i m j e n a keramike.

3.2.

P$!-e" 8$!i)!,n'e e$a%ie

!ehnoloki @roces @roi8"odnje goto"o s"ih kerami#kih @roi8"oda sastoji se i8 sljede$ih osno"nih o@eracija:

6 6 6 6 6 6

eks@loatacija siro"ine i trans@ort do @roi8"odnog @ogona @ri@rema @ola8ne mase oliko"anje suenje @e#enje sortiranje D klasiranje goto"ih kerami#kih @roi8"oda

She%a 1 P$!i)!,n'a e$a%ie :1;

Na shemi 1 @rika8an je @ostu@ak @roi8"odnje keramike @o @rocesima. Po liniji I) @rika8anoj na shemi) se ugla"nom @roi8"ode ine keramike kao to su @orcelan) ajans) kamenina i s@ecijalne kerami#ke mase >kordijeriti) steatiti) elektro@orcelan i drugi?) @o liniji II @roi8"odi graBe"inske keramike kao to su @lo#ice i sli#no) a @o liniji III sanitarna keramika: la"aoi) cDolje) dr&a#i) @olice i sli#no.

.2.1. E"8(!a&a-i'a (ine 3ks@loatacija gline se oa"lja na le&itima gline D glinitu) isklju#i"o @o"rinskim ko@om. ao maine 8a isko@ koriste se ra8ne "rste agera >"edri#ar) 19 | N e o r g a n s k a t e h n o l o g i j a I I . K e r a m i k a i p r i m j e n a keramike.

kaikar itd.?) a trans@ort do @roi8"odnog @ogona mo&e se oa"ljati "agonetima) kamionima i trakastim trans@orterima.

S(ia 1 E"8(!a&a-i'a (ine "a (ini<&a #ae$!% e,$iča$!%= 8!$
/.2.2. P$i8$e%a 8!(a)ne %a"e Pri@rema @ola8ne mase 8a @roi8"odnju keramike se sastoji od: -

odstranji"anja tetnih @rimesa >ljunak) kru@ni komadi kre#njaka i dolomita? suenja siro"ine sitnjenjenja >droljenje i mlje"enje? kru@nih komada @ola8ne siro"ine do8iranja e"entualnih dodataka >ne@lasti#ne su@stance i to@itelji? homogeni8acije u8 doda"anje "ode >mijeanje?) do doijanja homogene mase. oli#ina dodate "ode 8a"isi od @ostu@ka oliko"anja @roi8"oda >@reso"anje D 2D12G "ode) istiski"anje D 1
Pola8na masa) odnosno kerami#ka masa je homogena smjesa s"ih siro"ina koje su @otrene 8a @roi8"odnju odreBenih kerami#kih @roi8"oda. ao to je "e$ ranije s@ominjano) @rema ulo8i koju imaju u kerami#koj masi s"e siro"ine se mogu @odijeliti na tri osno"ne sku@ine: D

@lasti#ne kom@onente) koje omogu$a"aju oliko"anje @roi8"oda) a to su

D

naj#e$e gline) odnosno glineni minerali o@o$i"a#i) koji smanjuju sku@ljanje kerami#ke mase u toku suenja i @e#enja

D

keramike) a kao tak"i naj#e$e se koriste k"arcni @ijesak i amot to@itelji) koji 8a cilj imaju sni&a"anje ta#ke sintero"anja kerami#ke mase) a u o"oj ulo8i se naj#e$e koriste elds@ati.


Nakon do@remanja siro"ine @otreno je do"esti do ta#no odreBenog hemijskog i mineralokog sasta"a) kristalne strukture) "eli#ine) @oro8nosti i drugih karakteristika #estica siro"ine jer s"i o"i aktori odreBuju osoine krajnjeg @roi8"oda. Poseno je itna granulacija #estica) odnosno @ostu@ci droljenja i mlje"enja) kao i ino mlje"enje koje se "ri u mlino"ima sa kuglamaC nakon kojih se "ri mijeanje siro"ina kako i se doila masa homogenog sasta"a) mjealicama koje mogu iti @eriodi#nog ili kontinualnog ti@a. -koliko je mlje"enje i8"reno na mokro >u "odi?) "ri se iltriranje mase ramskim ilterD@resama. akuumiranje kerami#ke mase je o@eracija koja se @rimjenjuje @oslije iltriranja kerami#kih masa 8a @orcelan) sa ciljem da se i8 nje uklone 8aostali mjehuri$i 8raka i8meBu #estica) a "ri se u @u&astom "akuum ekstruderu #iji @resjek je @rika8an na shemi 2.

She%a 2 P$e"'e 8>a"&! a% e"&$,e$a :1; ADkomora u koju se u"odi kerami#ka masa) D@lo#a sa ot"orima kro8 koju se @omo$u @u&a  isti$e masa) ED komora @od "akkumom) 3D @u& koji istiskuje homogenu masu kro8 usnik #iji @resjek odgo"ara dimen8ijama i oliku @redmeta koji se i8raBuje.

*as@ri"anjem u atomi8eru koji je @rika8an na shemi ) @ri@rema se kerami#ka masa 8a @reso"anje u @roi8"odnji elektroD@orcelana) s@ecijalnih kerami#kih masa i kerami#kih @lo#ica.


She%a / A&!%i)e$ )a 8$i8$e% e$a%iče %a"e )a 8$e"!an'e :1;

erami#ke mase 8a li"enje se @oseno @ri@remaju dodatkom odreBenih elektrolita u sus@en8iju kerami#kih siro"ina u "odi: Na') Na 2) Na2Si) NaP) NaAl2 ili N'5') koji 8a ulogu imaju sni&enje "isko8nosti sus@en8ije to omogu$a"a olje is@unjenje kalu@a @ri li"enju likera. 1

/.2./. O#(i!an'e e$a%ičih 8$!i)!,a liko"anje kerami#kih @roi8"oda "ri se sljede$im @ostu@cima: -

@reso"anje >@lo#ice: @odne) 8idne) sinter i klinker) crije@o"iC? istiski"anje >@une i u@lje o@eke) u@lji loko"i) loko"i 8a meBus@ratne

-

konstrukcije) crije@o"i?C li"enje >sanitarna keramika?.

Preso"anje mo&e iti @olusuho >2D

oliko"anje @roi8"oda. Pritisak @reso"anja je od 19D50 4Pa. Postu@ak @reso"anja koristi se 8a @roi8"ode jednosta"nijeg geometrijskog olika. od istiski"anja ili @lasti#nog oliko"anja koristi se kontinualna "akuum @resa >@u&na @resa?) @omo$u koje se doija @rakti#no eskona#na traka &eljenog geometrijskog olika) koja se @osenim automatskim ureBajem sije#e na komade &eljenih dimen8ija.

S(ia 2 P>na 8$e"a :2;

She%a 4 O#(i!an'e e$a%ie e"&$)i'!% 3i"&i"ian'e%5 :1;


She%a ? O#(i!an'e e$a%ie (ien'e% :1; 16 (ini= 26 !#(i!ani 8$e,%e&

!ehnologija li"enja @rimjenjuje se 8a i8radu elemenata sanitarne keramike. *a8log @rimjene o"e diskontinualne i samim tim sku@e metode oliko"anja) je slo&en geometrijski olik elemenata. 4asa 8a li"enje >liker?) @ored "elike koli#ine "ode) sadr&i i sredst"a 8a smanjenje "isko8iteta i odr&a"anje stailnosti sus@en8ije. Lliker se lije u kalu@e od gi@sa koji ne smiju da sadr&e "ie od 9 masenih @rocenata "lage i koji

u@ijaju

naj"e$i

dio

"ode)

tako

da

se

doijaju

elementi

&eljenog olika.

/.2.4. S

/.2.?. Pečen'e e$a%ičih 8$!i)!,a Pe#enje je 8a"rna o@eracija u @rocesu @roi8"odnje keramike. !okom tog @ostu@ka dola8i do i8i#koDhemijskih @rocesa u kojima se od minerala i8 @ola8ne siro"ine ormiraju no"a jedinjenja sa "e$im mehani#kim karakteristikama. "a jedinjenja takoBer s@rije#a"aju omeka"anje glinenih @roi8"oda u "odi. Pe#enje se oa"lja u kru&nim ili sa"remenim tunelskim @e$ima sa kontrolisanim tem@eraturnim re&imom >@oste@eno 8agrija"anje) odr&a"anje maksimalne tem@erature) @oste@eno hlaBenje?. Na maksimalnoj tem@eraturi ora8uju se no"a jedinjenja kristalnog i amornog ti@a >staklasta a8a?) koja se meBusono sinteruju >@o"e8uju D sta@aju?. a8a sintero"anja se kod lakoto@i"ih glina >8a doijanje grue graBe"inske keramike D o@eke) loko"a i crije@o"a? od"ija na tem@eraturama od =00 F 1090J) a kod tekoto@i"ih glina >8a inu graBe"insku keramiku D @odne i 8idne @lo#ice? na tem@eraturama od 1190 F 190J. "e "ie tem@erature @rimjenjuju se i @ri @e#enju @roi8"oda sanitarne keramike. S"aki @e#eni kerami#ki @roi8"od ima karakteristi#nu strukturu F mikrostrukturu) #iji su elementi: D D D D

ristalna a8a nastala tokom @rocesa @e#enja reakcijama u #"rstom stanju? Ne@roreago"ane #estice) jer su reakcije u #"rstom stanju ne@ot@une (aostale @ore 8og ne@ot@unog sintero"anja Staklasta a8a.

dnosi @ojedinih elemenata mikrostrukture 8a"ise od ste@ena sintero"anja kerami#ke mase i na njih se mo&e uticati odgo"araju$im i8orom tem@erature) "remena @e#enja i atmosere u @e$i) to s"e 8ajedno #ini Qre&im @e#enjaR. Naj"a&nije hemijske reakcije koje se od"ijaju @ri @e#enju glina su: D

%ehidratacija glinenih minerala na 900J >kaolinit u metakaolinit?: Al2 K 2Si2 K '2  Al2 K 2Si2  '2

D

*a8laganje na okside na 700J: Al2 K 2Si2  Al2  2Si2

D

Nastajanje no"ih jedinjenja na =00 do 1100J:


Al2  2Si2  Al2 K Si2  Si2 D nastajanje silimanita >Al2 K Si2?   Al2 K 2Si2  Si2 F nastajanje mulita %ola8i i do ni8a o#nih) odnosno s@orednih reakcija @ri #emu nastaju @rimjese) naj#e$e karonati) koji se daljnjim 8agrija"anjem ra8la&u na okside a ili 4g ili smjesu a i 4g.

She%a @ Tne("a 8e ,>ine ?61? %=
/.2.@. D!,a&ne !8e$a-i'e i 8$!-e"i  8$!i)!,n'i e$a%ie Is@e#eni @roi8"odi se doraBuju mehani#kim o@eracijama dorade i dekorisanja i @rocesima kao to su gla8iranje) metali8acija i tako dalje. S"aki @roces je s@ecii#an a odreBeni @roi8"od 8a"isno od njego"og olika) namjene i dimen8ija. Ela8iranje se od dodatnih o@eracija naj"ie @rimjenjuje u cilju @osti8anja estetskih) te odreBenih hemijskih i i8i#kih osoina @roi8"oda kao to su sjaj) @ostojanost na odreBene agense i sli#no. Ela8ure su lako to@i"a stakla "eoma ra8li#itog sasta"a i osoina) a 8a doijanje gla8ura koriste se k"arc) elds@ati) kreda) dolomit) kaolin) glina) a) jedinjenja stroncija) olo"a) litija) ora i drugih. Ela8iranje se mo&e i8"oditi na d"a na#ina: @oslije suenja) da se @redmet @e#e 8ajedno sa gla8urom ili da se gla8ura nanosi na "e$ is@e#eni @redmet) to 8a"isi od 26 | N e o r g a n s k a t e h n o l o g i j a I I . K e r a m i k a i p r i m j e n a keramike.

ta#ke to@ljenja gla8ure i tem@erature @e#enja osno"ne kerami#ke mase. Ako je gla8ura ni&e ta#ke to@ljenja od tem@erature @e#enja keramike) onda se ona nanosi na is@e#eni @redmet) @a se gla8irani @redmet naknadno @e#e na ni&oj tem@eraturi. Ela8ure mogu iti ijele ili oojene) @ro8ra#ne ili ne@ro8ra#ne. Sam @ostu@ak se) takoBer) i8"odi na "ie na#ina: @rskanjem @redmeta sus@en8ijom gla8ure) umakanjem @redmeta u gla8uru) @rola&enjem @redmeta kro8 8a"jesu od "odene sus@en8ije gla8ure >jednostrano gla8iranje kerami#kih @lo#ica?) gla8iranje u @lamenu i dr. erami#ki @roi8"odi namjenjeni irokoj @otronji i @lo#e 8a olaganje se dekoriu na ra8li#ite na#ine @ri #emu se koriste s@ecijalne kerami#ke oje) tj. oksidi metala) silikati) aluminati) orati) oojena stakla i dr. Pri 8agrija"anju do odreBenih tem@eratura o"e oje doijaju na inten8itetu) sjaju i #"rsto @rijanjaju 8a kerami#ke @roi8"ode.

4. ZAKLJU*AK erami#ki materijali imaju iroku @rimjenuC od i8rade graBe"inarskih o@eka) crije@o"a) sanitarne o@reme) alata 8a re8anje metala) "atrostalnih ologa lo&ita) "jetrorana i stakala "o8ila) s"je$ica motora) dielektrika konden8atora) sen8ora) magnetnih memorija. I s"emirska letjelica S@ace Shuttle ima to@lotnu i8olaciju od 29 000 lakih @oro8nih kerami#kih @lo#ica) koje joj tite aluminijsku o@latu od @rekomjernog grijanja @ri @rola8u letjelice "elikom r8inom kro8 (emljinu atmoseru. omercijalna i tehnoloka "a&nost keramike je najolje @rika8ana kro8 ra8li#ite @roi8"ode i njiho"u @rimjenu) a to su: D

Elineni graBe"inski @roi8"odi >o@eka) crije@) @lo#ice) cije"i...?


D

atrostalni kerami#ki materijali koji su @ostojani na "isokim tem@eraturama) te

D

se koriste 8a 8ido"e ra8nih @e$i) konce i kalu@e ementi i druga mineralna "e8i"a koja se koriste u "isokoD i niskogradnji >cement je dio etona) eton je kom@o8itni materijal a njego"e kom@onente

D

s@adaju u keramiku? ini kerami#ki @roi8"odi >ini @orcelan) @osuBe i drugi @roi8"odi na a8i

D D

mjea"ine gline i drugih minerala? Stakla >lae) #ae) le$e) @ro8ori) sijalice...? Staklena "lakna >termoi8olaciona "una) oja#ane @lastike) o@ti#ka "lakna 8a

D D D

telekomunikacije...? Ara8i"i >Al2) Si2? *e8ni alati >"olramDkarid) Al2) kui#ni orDnitrat? erami#ki i8olatori koji se koriste kao elektro@renosnici) s"je$ice i

D D D

mikroelektroni#ki #i@o"i? 4agnetne keramike koje se koriste 8a memoriju ra#unara Nuklearna gori"a a8irana na uranijum oksidu iokeramike koje se koriste u stomatologiji i orto@ediji kosti i mnoge druge s"rhe.

LITERATURA T1Uosti$DE"o8deno"i$)

j.

i

Ninko"i$)

*.)

N3*EANSA

'34I,SA

!3'NEI,A) !ehnolokoDmetalurki akultet) eograd) 1==7. T2U

*adonjanin) . i 4alee") 4.) 4A!3*I,AI - E*AV3INA*S!- II) materijal

sa @reda"anja) Politehni#ki akultet) (enica) 2017. TU

Miki@edia) sloodna enciklo@edija: htt@s://hr.[email protected]/iki/eramika >maj)

2017.?


Keramika i Primjena Keramike Seminarski Rad

Recommend Documents