Millised on erinevat tüüpi keraamika toorained?

Keraamika toorained hõlmavad üsna laia valikut, kuna keraamika ise on mitmekesine materjalide rühm. Üldiselt jagavad keraamika füüsikalised omadused, kuna see on struktuurilt kristalne ning toimib soojus- ja elektriisolatsioonimaterjalina ning need omadused tulenevad mitmest peamisest looduses leiduvast elemendist. Savinõud, keraamika ja tellised sisaldavad keraamika toorainet kristalsete metallide, näiteks alumiiniumi kujul, segatuna silikaatühenditega, nagu kvarts, päevakivi ja vilgukivi, mis koosnevad suures osas ränidioksiidist. Seda tüüpi toorainet nimetatakse üldiselt saviks, mis moodustab üle 90% Maa pinnal olevatest mineraalsetest ühenditest, mis moodustuvad kivimiteks.

Kõrgete temperatuuride ja täiustatud elektroonikarakenduste isolaatorite valmistamine võib aga hõlmata keraamika tooraineid, nagu süsinik, lämmastik ja väävel. Ülijuhtide täiustatud uuringud põhinevad ka keraamiliste ühendite toorainetel, kuna keraamika kipub väga madalatel temperatuuridel lülituma looduslikelt isoleerivatelt omadustelt ülijuhtivatele omadustele. Tavaline ülijuhtiv keraamika põhineb vaskoksiidiühenditel, kuid kasutatakse ka paljusid haruldasi muldmetalle, nagu nioobium ja ütrium. Neid metalle koos silikaatidega legeeritakse sageli keraamika valmistamisel, näiteks ütriumi, alumiiniumi ja granaadiga silikaatühendina. Üks hiljutine unikaalse ülijuhtiva keraamika avastus 2002. aasta seisuga oli plutooniumi, koobalti ja galliumi ühend ehk PuCoGa5.

Keraamika valmistamine hõlmab tavaliselt neljaetapilist protsessi, kus metallidest, silikaatidest või muudest ühenditest, nagu süsinik ja väävel, koosnev pulber pressitakse tugeva rõhu all tahkeks aineks ja töödeldakse seejärel soovitud kuju. Keraamika valmistamine hõlmab seejärel toote põletamist temperatuuril 2,850–3,100 ° Fahrenheiti (1,570–1,704 °C) 12–120 tunni jooksul. Selle protsessi käigus surub keraamilise detaili maht kokku umbes 20%, mis hõlbustab detaili töötlemist teemantotsaga tööriista või muu täpse seadmega, et see sobiks soovitud tolerantside ja spetsifikatsioonidega.

Keraamikaäri hõlmab laia kaubanduslikku huvi pakkuvat valdkonda alates laialdasest kasutamisest keraamiliste ja dekoratiivsete portselanist keedunõudena ja kunstiteostena kuni keraamiliste noaterade, ehitusmaterjalide (nt torud ja põrandad) ning turboreaktiivmootorite labade kõrgtemperatuuriliste katete tootmiseni. Isegi hambaasendused, nagu hambasillad, on valmistatud keraamikast. Kuna kõigil neil toodetel on väga unikaalsed tolerantsid, välimus ja struktuurinõuded, võib keraamika tooraine pärineda pikast ja keerulisest koostisosade loetelust.