Ceramiczne materiały specjalne

Prezentacja na temat: "Ceramiczne materiały specjalne"— Zapis prezentacji:

1 Ceramiczne materiały specjalne
Ceramika elektrotechniczna Materiały konstrukcyjne

2 Ceramika elektrotechniczna
Izolatory przy prądach wysokiej częstotliwości Skład masy steatytowej: Talk % Glina plastyczna 10 % Węglan baru 5 % Talk: uwodniony krzemian magnezu 3MgO 4SiO2 H2O Skład masy rutylowej (dla elektroniki): Tlenek tytanu TiO % Plastyczna glina (wiążąca) 5 %

3 Ceramika elektrotechniczna
Metody formowania wyrobów: Prasowanie Formowanie termoplastyczne

4 Materiały ceramiczne konstrukcyjne o szczególnych własnościach
Diament C Korund o dużej gęstości Węglik krzemu SiC Azotek krzemu Si3N4 Sialony Si2AlON3 ZrO2

5 Materiały ceramiczne konstrukcyjne - zastosowanie
Narzędzia skrawające Narzędzia do obróbki plastycznej Powłoki o dużej odporności na zużycie Łożyska Implanty Części silników i turbin Pancerze Materiały te charakteryzują się bardzo wysoką twardością, wytrzymałością na ścieranie, odpornością na pękanie.

6 Wytwarzanie ceramicznych tworzyw konstrukcyjnych
Al2O3 Otrzymywanie z boksytu Al(OH)3 2Al(OH)3 → Al2O3 +3H2O ZrO2 Otrzymywanie z uwodnionych minerałów lub krzemianu cyrkonu

7 Wytwarzanie ceramicznych tworzyw konstrukcyjnych
Węglik krzemu i azotek krzemu otrzymuje się na drodze reakcji węgla i krzemu z azotem: Spiekanie reaktywne: nagrzewanie czystego, sproszkowanego krzemu w azocie; zachodzą jednocześnie reakcje chemiczne i wiązanie się ziaren proszku;

8 Wytwarzanie ceramicznych tworzyw konstrukcyjnych
Węglik krzemu i azotek krzemu Metoda samo rozwijającej się syntezy (SHS)- wykorzystanie ciepła powstającego w toku reakcji egzotermicznej do samo ogrzania się układu do wysokich temperatur i stworzenia warunków do syntezy chemicznej;

9 Wytwarzanie ceramicznych tworzyw konstrukcyjnych
Synteza węglika krzemu metodą SHS: Stechiometryczne zestawienie substratów (Si, C) i dokładna homogenizacja Brykietowanie proszku Zapłon ( C) Wzrost temperatury po zapłonie – 300C/sek do C

10 Wytwarzanie ceramicznych tworzyw konstrukcyjnych
Węglik krzemu i azotek krzemu Prasowanie na gorąco Dążymy do możliwie najdalej idącego zagęszczenia proszku!!! W procesie prasowania na gorąco proszek nagrzewa się i prasuje w formie kształtowej; jako rezultat otrzymuje tworzywo o gęstości bliskiej gęstości teoretycznej i małych ziarnach

11 Wytwarzanie ceramicznych tworzyw konstrukcyjnych
Prasowanie na gorąco prasowany proszek, stemple, matryca, element grzejny, osłona pieca, płaszcz wodny

12 Wytwarzanie ceramicznych tworzyw konstrukcyjnych
Węglik krzemu i azotek krzemu Spiekanie z małymi domieszkami (np. MgO) Domieszka wchodzi w reakcję z proszkiem ceramicznym tworząc fazę ciekła ułatwiającą spiekanie.

13 BIOSZKŁA I TWORZYWA SZKŁOCERAMICZNE
Podstawowy skład chemiczny bioszkieł CaO – P2O5 – SiO2 Pierwsze bioszkło (Hench) Na2O – CaO – P2O5 – SiO2 Bioglass 45S5: 24,5Na2O; 24,5CaO;5SiO2; 6P2O5; Modyfikacja składu chemicznego dodatkami: MgO (3-20% wag), CaF2 (0,5-10%wag), B2O3 (2-15%wag.), Al2O3 (0,5-33%wag.); Tworzywa szkłoceramiczne: Ceravital, Cerabone, Bioverit

14 stabilne zamocowanie w macierzystej tkance kostnej;
Implanty ceramiczne pierwsze szkło bioaktywne z układu Na2O – CaO – P2O5 – SiO2; stabilne zamocowanie w macierzystej tkance kostnej;

15 Implanty ceramiczne Endoproteza stawu biodrowego: kompozyt węgiel-węgiel ; główka endoprotezy z ZrO2; wysokie parametry wytrzymałościowe;

16 Implanty ceramiczne Hydroksyapatyt Ca5(PO4)3(OH) – zastosowanie w stomatologii; dobra biozgodność; stymulacja odbudowy tkanki kostnej;