Поликерамика что это за материал
В состав PDC чаще всего входят карбид кремния (SiC), оксикарбид кремния (SiO x C y ), нитрид кремния (Si 3 N 4 ), карбонитрид кремния (Si 3 + x N 4 C x + y ) и оксинитрид кремния (SiO x N y ). Состав, фазовое распределение и структура PDC зависят от используемых соединений-предшественников полимера и применяемых условий пиролиза.
СОДЕРЖАНИЕ
Химия
PDC в основном производятся путем пиролиза прекерамических полимеров.
Превращение прекерамических полимеров в PDC можно разделить на четыре фазы: формование, сшивание, пиролиз и кристаллизация. Обычно обработка PDC завершается при 1100 ° C-1300 ° C. Для образования кристаллического PDC некоторым материалам требуется более высокая температура для кристаллизации, обычно более 1700 ° C.
Характеристики
PDC обладают многими свойствами, в том числе:
Комбинация PDC и других материалов с различными свойствами может развить комбинированные свойства для композитных материалов на основе PDC. Композиционные материалы на основе PDC могут расширить функции и возможности использования PDC в широком диапазоне областей, например, в биологических, медицинских, электрических, магнитных, инженерных и оптических приложениях.
Использует
Покрытия
По сравнению с другими методами нанесения покрытия термическая обработка PDC проста и не требует больших затрат. Покрытия PDC являются хорошими компонентами в электронных устройствах и газоразделительных мембранах. Из-за внутренней стабильности материалов PDC, покрытия PDC также обычно используются в защитных покрытиях для окружающей среды (EBC).
3D печать
Биомедицинская инженерия
Биосовместимые PDC и композиты на основе PDC могут применяться в различных биологических системах. Они обычно используются для создания интерфейса или поверхности с многофункциональными и сложными формами для биомедицинских приложений, таких как регенерация тканей, конструирование имплантатов, доставка лекарств и перевязка ран.
Электроника
Почему стоит выбрать ванну из полимерной керамики
Новые технологии дарят нам новые и новые материалы, принося больше комфорта и надежности в наши ванные комнаты. Еще одним материалом, изделия из которого появились совсем недавно, является полимерная керамика (искусственный камень).
Полимерная керамика является композитным материалом. На три четверти он состоит из натурального наполнителя (гранитная, ониксовая крошка или кварцевый песок) и на четверть — из ненасыщенной полиэфирной смолы. Такой и без того прочный материал дополнительно покрывают гелькоутами. Эти гелевые покрасочные составы придают поверхности полимерной керамики дополнительную прочность и увеличивают ее долговечность.
Кроме того, покрытие гелькоутом придает поверхности красивый глянцевый вид и затрудняет появление налета. Это достигается благодаря почти полному отсутствию микропор на поверхности ванны из полимерной керамики. За такой ванной просто ухаживать, на ее поверхности не образуются пятна и бактериальный налет.
Цвет ванны из полимерной керамики не тускнеет со временем. Также полимерную керамику легко можно обрезать при необходимости. При этом не появляется сколов или трещин. Полимерная керамика имеет низкую теплопроводность и хорошо поглощает шумы.
Ванны и другая сантехника из полимерной керамики это прочные, практичные и красивые изделия. Прекрасный дизайн от лучших производителей ванн придаст вашей ванной комнате индивидуальность и свежесть. Отличные потребительские качества ванн из полимерной керамики позволяют устанавливать на них многолетние сроки гарантии.
Продуманные и отлаженный процесс производства сантехники из натуральной керамики позволяет получать изделия, которые не уступают по своим качествам сантехнике из натуральных материалов.
Чтобы лучше представить достоинства ванн из полимерной керамики, лучше всего сравнить этот материал с традиционными изделиями. В чем же отличия ванн и душевых поддонов из полимерной керамики от стальных, чугунных и акриловых ванн?
Сравним со сталью
В сравнении с сантехникой из стали, полимерная керамика имеет гораздо более низкий коэффициент теплопроводности. То есть, вода в ванне из полимерной керамики дольше остается теплой, чем в стальной ванне. За счет этого полимерная керамики также приятнее «на ощупь».
Для полимерной керамики не существует проблемы возможного скола эмали, которая вполне может вывести стальную ванну из строя.
Массивные стенки ванн из полимерной керамики гасят шум падающей воды и не шумят в отличие от стальных.
Сравним с чугуном
Так же, как и для стальных ванн, для чугунных актуальна опасность скола эмали при ударе или падении острого или тяжелого предмета.
При сильном ударе (особенно во время транспортировки и установки) чугунная ванна может просто расколоться. Ваннам из полимерной керамики такая опасность не угрожает.
Сравним с акрилом
К достоинствам акриловых изделий относится легкость их восстановления при незначительных повреждениях. Однако восстановить без потерь акриловую поверхность можно ограниченное число раз. Ведь в акриловых ваннах и поддонах слой акрила довольно тонок, и при восстановлении становится еще тоньше. Полимерная керамика позволяет восстанавливать поверхность столько раз, сколько это будет нужно.
В отличие от акриловой поверхности, полимерная керамика не покрывается микроцарапинами при использовании. Так она надолго сохраняет свой первоначальный внешний вид. Да и очистить такую поверхность проще, чем акриловую.
Жесткая конструкция ванн и поддонов из полимерной керамики не требует использования каркасов или других опорных элементов. Для акриловых ванн (особенно большого объема) наличие такого каркаса обязательно, иначе ванна потеряет форму под воздействием большой массы воды.
Изделия из акрила часто могут иметь низкое качество в результате подмены низкокачественными материалами типа метаакрила. Из-за низкого содержания акрила в этом материале ванны из него быстро теряют цвет. Новое изделие от акрилового неискушенному покупателю отличить довольно трудно.
Полимерная керамика – отличное решение для вашей ванны!
Полимерная керамика зачастую считается искусственным камнем. Благодаря сочетанию натуральных и синтетических компонентов этот материал обладает уникальными характеристиками, которые способствуют повышению качества производимых из него продукции.
В настоящее время полимерная керамика пользуется широкой популярностью и присутствует во всех магазинах сантехники. Относительно запросам покупателей полимерная керамика проявляет гибкость. Современные технологии производства сантехники из подобного материала дают возможность найти самые необычные решения, касательно цвета и объема. К тому же многие салоны изготавливают ванны из полимерной керамики в соответствии с эскизом клиента, что невозможно при других материалов.
Во время производства используются гелиевые красочные средства, у покупателя есть возможность выбрать цвет сантехники исходя из собственных предпочтений. Существуют варианты, которые довольно удачно имитируют другие материалы – гранит, мрамор. Сантехника из полимерной керамики способна сохранить свою расцветку на более длительное время, чем аналоги. К примеру, низкокачественный акрил после недолгого использования желтеет.
Поверхность изделия не включает в себя микропоры, поэтому скапливание микробов и грязи полностью исключается. Ваннам из полимерной керамики характерна низкая теплопроводность, следовательно, теплая вода в них долго сохраняет свою температуру.
В быту иногда на сантехнике образовываются сколы и трещины. В отличие от традиционных материалов сантехнику из полимерной керамики можно легко подремонтировать. Просто поврежденный участок заделывается, в результате место скола остается незаметным. Добавим, что полимерная керамика достаточно податлива, потому и работы, связанные с формой ванны можно проводить на ее предназначенном месте. Высококвалифицированные специалисты из магазина могут помочь определиться с размерами изделия, если это потребуется.
Высоконаполненные полимер-смеси
Процесс получения изделий из тонкодисперсной технической керамики включает: получение керамического порошка заданного химического и гранулометрического составов, придание ему требуемой формы, спекание и обработку изделия. Изделия из технической керамики имеют различные формы и размеры. Поэтому решение вопросов выбора оптимальных методов формования и состава связующих, позволяющих реализовать эти методы, имеет большое значение.
Необходимо отметить, что в качестве основных полимерных компонентов связующего используют также полиуретан [18] и алифатический поликарбонат [19].
Фирма «Ford Motor Co.» (США) предлагает формовать изделия из карбида кремния, используя только термореактивное связующее. Пиролиз проводят в отсутствие кислорода. При этом связующее восстанавливается, образуется стекловидная углеродистая фаза, которая связывает частицы SiC [24].
C целью повышения термостойкости заготовки и устранения ее деформации в процессе удаления связующего фирма «Nippon Seykasio Co., Ltd» (Япония) предлагает вводить в состав термопластичного связующего сшивающий агент [25].
Качество керамических изделий во многом определяется эффективностью смешения и диспергирования компонентов органического связующего и керамического порошка.
Исследовано влияние различных методов обработки керамических смесей, предшествующих инжекционному формованию, на свойства полуфабриката. Смешение проводили в смесителе с Z-образными лопастями, на роликовой мельнице и в двухчервячном экструдере. Для сравнения часть порошков прессовали. Установлено, что смеситель с Z- образными лопастями создает слабые сдвиговые усилия и не в состоянии диспергировать порошок в полимерном связующем. Наиболее пригоден экструдер, который работает в непрерывном режиме и в соединении с гранулятором может готовить качественную смесь для инжекционного формования. Твердые агломераты керамического порошка полностью не разрушаются, но плотность необожженных образцов все же значительно выше, чем плотность образцов, отпрессованных при высоком давлении [26]. Фирмой «Nissan Dzidosia Co., Ltd» (Япония) разработан способ получения однородной полимер-керамической смеси. Он заключается в следующем. К смеси порошка на основе карбида кремния и термопластичного связующего на основе полиэтилена добавляют органический растворитель, например, 1, 4-диоксан, бензол, толуол. Смесь перемешивают при температуре, большей температуры плавления полимера, но меньшей температуры кипения растворителя [27]. Качество смеси улучшается при одновременном уменьшении количества связующего, если использовать способ получения полимер-керамических формовочных масс, разработанный фирмой «Hutschenreuther AG» (ФРГ). При этом синтез полимерного связующего проводят в растворе в процессе смешения органических компонентов с керамикой. Для этого растворяют исходные органические вещества и керамический порошок смешивают с полученным раствором. К массе добавляют реагенты, вызывающие полимеризацию. Затем смесь сушат в вакууме [28]. Способ изготовления тонкостенных керамических труб с полимеризацией компонентов связующего в процессе экструзии запатентован фирмой «Corning Glass Works» (США). В смесителе получают однородную массу, состоящую из гранулированных керамических частиц, связующего, растворимого окислителя и специальных веществ в количестве, достаточном для получения легкоформуемой безводной смеси. Ее экструдируют через трубную головку в герметичную камеру, куда под давлением подают SO2, который пропитывает выдавливаемую массу и, взаимодействуя с растворенным окислителем, превращается в SO3. Под воздействием катализатора SO3 масса полимеризуется, что предохраняет ее от деформирования [29].
Из этих композиций можно формовать экструзией керамические заготовки значительной толщины и сложной формы, например детали двигателя, из которых легко удаляется связующее.
Наряду с формованием труб и других профильных изделий методом экструзии из такого материала можно изготавливать массо- и теплообменные аппараты, носители катализаторов на стадии дожигания выхлопных газов автомобильных двигателей, имеющие сотовую структуру. Сечение сотовых каналов может иметь квадратную, треугольную, шестиугольную, круглую или овальную форму различных размеров. При изготовлении изделий сотовой структуры применяют огнеупорные материалы в смеси с полимерным связующим. Конструкции и способы получения таких изделий запатентованы фирмой «VOP, inC.» (США) [33].Оптимальная конструкция профилирующей головки для формования таких изделий запатентована фирмой «NGK Ingulators Ltd» (Англия). Такая головка имеет прорези различной ширины, причем узкой прорези соответствует более широкое входное отверстие и наоборот [34, 35]. Для предотвращения преждевременного износа фильер для экструзии изделий с сотовой структурой фирма «Сorning Glass Works» (США) предлагает на формующие поверхности наносить защитный слой. Для этого применяют метод газофазного химического осаждения борида железа, карбида, нитрида или карбонитрида титана, карбида хрома или оксида алюминия [36].
Фирмой «Toshiba Seramikkusa Co., Ltd» (Япония) предложен способ получения керамических изделий с пространственной ячеистой структурой путем пропитки эластичного пенополиуретана полимер-керамическим шликером с последующим термическим удалением полимерного связующего и поликретанового каркаса [37]. При этом фирма «Kurosaki Refractories Co., Ltd» (Япония) предлагает использовать шликеры на основе водорастворимых полимеров [38, 39].
Фирма «Nippon Denco Co., Ltd» (Япония) разработала способ изготовления керамических пористых конструкций. Способ заключается в том, что изделие получают из пенополиуретана; оно представляет собой систему столбчатых однонаправленных пор, открытых с одной стороны. Пенополиуретановую форму многократно пропитывают суспензией керамического порошка с последующим прокаливанием и спеканием [40].
Таким образом, вопросы формования полимер-керамических смесей технологически отработаны достаточно полно. Совершенствование технических решений в этой области направлено в основном на достижение оптимальных составов и методов формования изделий. Анализ и сопоставление приведенных составов смесей позволяет получить новые полимер- керамические системы, а также разработать методы их формования.
Литература
1. Kennard L. Ceram. Engn. and Sci Proc., 1986, v. 7, № 9-10, p. 1095.
2. Яп. заявка 61-222593.
3. Яп. заявка 59-184766.
4. Пат. США 4530808.
5. Пат. США 4551496.
6. Яп. заявка 58-135173.
7. Яп. заявка 61-141662.
8. Яп. заявка 62- 41759.
9. Яп. заявка 59-156959.
10. Яп. заявка 62-297257.
11. Яп. заявка 59-73931.
12. Пат. США 4680154.
13. Яп. заявка 61-151060.
14. Яп. заявка 62-256710.
15. Яп. заявка 62-46963.
16. Яп. заявка 62-36068.
17. Заявка ФРГ 3128237.
18. Пат. США 4496509.
19. Яп. заявка 62-246856.
20. Яп. заявка 61-111958.
21. Яп. заявка 61-191568.
22. Яп. заявка 61-291427.
23. Яп. заявка 60-235765.
24. Пат. США 4067955.
25. Яп. заявка 62-270458.
26. Edirisinghe M.J., Evans J.R.G. Movel, Ceram. Fabr. Process and Appl. Mect. Basic Sci. Sec. Inst. Ceram., Cambridge, 1986.
27. Яп. заявка 61-219760.
28. Заявка ФРГ 3245184.
29. Пат. США 4725391.
30. Яп. заявка 62-260761.
31. Яп. заявка 62-260762.
32. Яп. заявка 62-260763.
33. Пат. ФРГ 2538613.
34. Яп. пат. 58- 175174.
35. Пат. США 4550005.
36. Пат. США 4574459.
37. Яп. заявка 61-141666.
38. Пат. США 4664858.
39. Яп. пат. 59-174692.
40. Яп. заявка 61-291469.
Понравилось? Расскажи всем!
Поликерамика что это такое
Керамика известна с глубокой древности и является, возможно, первым созданным человеком материалом. Время появления керамики относят к эпохе мезолита и неолита. Существуют такие виды керамики, как терракота, майолика, фаянс, каменная масса, фарфор, ситаллы.
опак- гончарные изделия из белой глины, высший сорт фаянса;
гжель- название Гжельской керамики; 
фаянс-изд. из глины, обоженные и покрытые глазурью, вид керамики;
фарфор- изд. из особой смеси глины, дважды обожженные и покрытые глазурью;
веджвуд- вид керамики с белыми фигурами на цветном фоне;
селадон- вид китайской фарфоровидной керамики, голубой или зелено-серый фарфор;
майолика- художественная керамика из цветной глины, вид керамики; 
литофания- изделия из неглазурированного, обоженного фарфора;
терракота- изделия из обоженной цветной (красной) глины;
полумайолика- вид керамики;
гафнекерамика- глазурованные изразцы
Фарфор имеет плотный спекшийся черепок белого цвета (иногда с голубоватым оттенком) с низким водопоглощением (до 0,2%), при постукивании издает высокий мелодичный звук, в тонких слоях может просвечивать. Глазурь не покрывает край борта или основание изделия из фарфора. Сырье для фарфора — каолин, песок, полевой шпат и другие добавки.
Фаянс имеет пористый белый черепок с желтоватым оттенком, пористость черепка 9 — 12%. Из-за высокой пористости изделия из фаянса полностью покрываются бесцветной глазурью невысокой термостойкости. Фаянс применяется для производства столовой посуды повседневного использования. Сырье для производства фаянса — беложгущиеся глины с добавлением мела и кварцевого песка.
Полуфарфор по свойствам занимает промежуточное положение между фарфором и фаянсом, черепок белый, водопоглощение 3 — 5%, используется в производстве посуды.