Ing. Milena Pavlíková, Ph.D. K123, D , tpm.fsv.cvut.cz

Transkript

1 Chemické vlastnosti skla, keramiky a žárovzdornin Kamenivo Ing. Milena Pavlíková, Ph.D. K123, D , milena.pavlikova@fsv.cvut.cz tpm.fsv.cvut.cz

2 Co nás n s dnes čeká? Terminologie Základy chemie silikátů a aluminátů Sklo Keramika Žárovzdorné materiály Kamenivo

3 Terminologie Polymorfismus Modifikace Sklo Slinování Reologie Keramika Žárovzdornost

4 Základy chemie silikátů a aluminátů Oxid křemik emičitý itý SiO 2 Oxid hlinitý Al 2 O 3

5 Základní stavební prvky silikátových materiálů a keramiky V přírodě se volně Si nevyskytuje Si a Al po kyslíku nejčastěji se vyskytující prvky Více než 90% zemské kůry tvořísloučeniny Si a Al Významný zdroj surovin pro výrobu: Maltovin Skla Keramiky

6 Si Modrošedá barva Kovový lesk Za normální teploty nereaktivní Polovodič Rozpustný v horký alkalických roztocích Reaguje roztavený na slitiny a silicidy Přísada ferosilicia pro zvýšení tvrdosti a pevnosti ocelí Monokrystaly pro výrobu elektrotechnických prvků (tranzistory, diody) Biogenní prvek kosti, chrupavky, zubní sklovina, buňky rostlin (přesličky) rozsivky

7 Oxid křemičitýitý přírodní či uměle vyrobená, velice rozšířená surovina Zdroje: krystalický převážně jako křemen, tridymit a crystobalit Krystalický: horský křišťál, žilný křemen čiré křemenné sklo Optika, horská slunce, speciální chemické nádobí křemenné písky keramika, cement, pískové filtry křemence mlecí kameny a výztuž mlecích aparátů křemen má tvrdost 7, křemence 7,5 křemenné pískovce zdroj sklářských písků značení T (tavný), TS (tavný sklářský) + číslo (obsah Fe)

8 Oxid křemičitýitý Amorfní: křemelina (diatomit) stavební materiál (tepelné a zvukové izolace), filtrační materiál Opál = řasy + houby syntetické Si gely sodný na injektáže, draselný na fasádní nátěry Mineralogicky: Čistý SiO 2 -křišťál Zbarvený SiO 2 - polodrahokamy (ametyst, růženín, citrín, jaspis) Horniny křemenec, pískovec, žula, rula, všechny vyvřelé horniny zvětrávání Písky, oblázky valouny sklářské suroviny Mikroskopické částice v jílových zeminách - základní surovina v keramickém průmyslu, výroba stavebních hmot (pálené cihly a tašky).

9 a) Izolované tetraedry b) Ostrůvkovité b,c, d, e c) Lineární f, g d) V celé ploše h, i

10 Polymorfismus (mnohotvárnost): existuje několik forem Modifikace: v současnosti známo 22 β-křemen (nízkoteplotn zkoteplotní)romboedrická (klencová) γ-tridymit romboedrická β-cristobalit tetragonáln lní Fázový diagram ρ=2,65 g cm -3 2,26 g cm -3 2,32 g cm -3

11 Fázový diagram

12

13

14 Vlastnosti oxidu křemik emičitého Tuhá, velmi tvrdá látka Velmi stálý Krystalický je polymorfní více než dvacet modifikací Nereaguje s kyselinami a hydroxidy, kromě HF Pomalu se rozpouští v horkých alkalických roztocích Za vysokých teplot reaguje s oxidy kovů a polokovů za vzniku křemičitanů Propouští UV paprsky Iontoměniče, molekulová síta

15 Sloučeniny křemk emíku Kyselina křemičitá [SiO x (OH) 4-2x ] n, H 4 SiO 4 ), Polykondenzace kyseliny křemičité Tvorba gelu při M=6000 g/mol Výroba silikagelu (xerogel, kyselina křemičitá) Silikony [R 2 SiO] n Vysoce inertní sloučeniny s širokou možností použití Teplotně odolné, nelepivé Výroba nádobí, medicínské aplikace, těsnící a spojovací materiál, mazadla Hypotetická silikonová skupina (neexistuje)

16 Křemičitany - anionty, centrální atom Si obklopen více elektronegativními ligandy Hexafluorokřemičitan [SiF 6 ] 2 Karbid křemíku SiC abrasivum (karborundum), polovodič Nitrid křemíku Si 3 N 4 Keramika, vysoce teplotně odolná Izolační vrstva do elektrických izolátorů Silany SiH 4 Spojovací činidlo skleněných vláken a polymerní matrice, stabilizátor kompozitních materiálů Odpuzuje vodu, ochrana zdí Přírodní křemičitany (silikáty) Samostatné nerosty, složky všech hornin, stavební složka zemské kůry Velký význam: větrání živců živiny pro rostliny, kaolín, písek azbestová vlákna nespalitelné tkaniny, do krytin světlá slída drahokamy a polodrahokamy

17 Al V přírodě jen ve sloučeninách, nejrozšířenější kov a třetí prvek zemské kůry Především sloužkou horninotvorných křemičitanů (živce, slídy) Výroba elektrolýza roztaveného Al 2 O 3 z bauxitu Bílý lesklý kov, tažný, kujný, dobře vede teplo a elektrický proud, špatně zpracovatelný Pro výrobu slitin pro konstrukce, obalový materiál, nádobí, ochrana povrchů

18 Al 2 O 3 precipitované částice (pórovité shluky částic), vysoce porézní nutno provézt vysokoteplotní kalcinaci velká tvrdost (9MS), vysoký bod tání, dobrá tepelná vodivost, amfoterní, polymorfní Korund - dodává výrobkům pevnost, tvrdost, vysoké teploty tání, není příčinou objemových změn a nemění se polymorfně Zdroje: korund (α-al 2 O 3 ) v přírodě, např. rubí, safír, dle zbarvení Synteticky - z bauxitu Použití: Výroba keramiky, žárovzdorných materiálů Brusivo, leštící prášky, smirkové papíry Ložiska do přístrojů (hodinky) Syntetické krystaly (rubíny) do optických systémů a na výrobu laserů šperkařství

19 Al 2 O 3 Modifikace: hydrargillit (gibsit) γ Al(OH) 3 monoklinická bayerit α Al(OH) 3 hexagonální boehmit γ AlO(OH) romboedrická diaspor α AlO(OH) romboedrická Polymorfismus

20 Výroba korundu Bauxit hornina obsahující AlO(OH), Al(OH) 3 a jejich hydráty Naleziště: tropické pásmo Austrálie, střední Afrika, Jamajka, Venezuela 1. Bayerův korund: vznikají pórovité shluky (pozůstatky původních krystalů) o průměru mm, které drží adhezními silami, někdy jsou zachovány pseudomorfózy. Pro použití v keramice je nutné provést tzv. vysokoteplotní kalcinaci ve shlucích jsou uzavřeny póry, dochází ke smršťování částic až se slinovací proces zastaví tzv. první kalcinace při 1200 C, při 1500 C se provádí druhá kalcinace, kdy se shluky zhutní, rozemelou, slinují a následně vypálí 2. Tavený korund: v elektrické obloukové peci nad 2000 C, taví se Bayerův α-al 2 O 3, tavenina se vlije do vody a vzniká tavený korund, který se drtí, používá se jako brusný prášek, do brusných kotoučů, brusivo, do keramiky, neobsahuje póry,je velmi hutný 3. α-al 2 O 3 pro výrobu monokrystalů: velmi čistý, vyrábí se z kamence (NH 4 Al(SO 4 ) 2.12H 2 O) mnohonásobnou krystalizací z roztoku se vysráží čistý síran, ten se zahřívá a uniká čpavek, oxid siřičitý a vodní pára. 4. Srážením anorganických solí: např. dusičnanů

21 Použit ití další ších sloučenin hliníku Síran hlinitoamonný, kamence NH 4 Al(SO 4 ) 2.12H 2 O) čištění vody, výroba papíru, potravinové aditivum, vydělávání kůží Boritan hlinitý (Al 2 O 3 B 2 O 3 ) výroba skla a keramiky Chlorid hlinitý (AlCl 3 ) - barvířství, antiperspirant, rafinace ropy, syntetické gumy Fluorokřemičitan hlinitý (Al 2 (SiF 6 ) 3 ) umělé drahokamy, sklo a keramika Hydroxid hlinitý (Al(OH) 3 ) čiření vody v úpravnách pitné vody, výroba skla a keramiky Fosforečnan hlinitý (AlPO 4 ) sklářství, papírenství, kosmetika, barvy, dentální cement Síran hlinitý (Al 2 (SO 4 ) 3 ) - čištění vody, výroba papíru, potravinové aditivum, vydělávání kůží

22 Sklo Anorganický produkt tavení, který byl ochlazen do pevného stavu bez krystalizace. Vznik: tavení písku s tavivy (soda, potaš) a sloučeninami alkalických a dalších kovů Vlastnosti: bezbarvé, průhledné, zbarvené kovy křehké při normální teplotě, C plastické a tvarovatelné, nad 1400 C tekuté odolné proti povětrnostním vlivům malá tepelná a elektrická vodivost (izolátor)

23 Struktura skla [Gedeon, Macháček]

24 Chemická odolnost skla Odolné vůči vodě, kyselinám (kromě HF) Rozpouští se v alkalických roztocích Ze skla lze vyluhovat např. Pb

25 Výroba Sklářský kmen: Sklářský křemenný písek nebo oxid křemičitý 16% soda (uhličitan sodný), potaš 12% vápenec (uhličitan vápenatý) 18% odpadní sklo (drcené střepy) Tavení v pánvové nebo vanové peci Hrubé C rozklad a chemické reakce složek kmene, uvolnění plynů, vytvoření spečené hmoty, postupně průhledná tavenina Čeření zhomogenizování taveniny a odstranění bublin plynů, 1400 C Čeřiva arzenik, ledek, síran sodný Sejití snižování teploty na pracovní C Tvarování utavené skloviny Řízené chlazení

26 Hlavní skupiny skleněných ných výrobků Ploché sklo okenní zrcadlové lité tažené Duté sklo plavené sklo (float) v cínové lázni foukané lisované lisofoukané sacofoukané dvakrát foukané

27 Hlavní průmyslov myslová skla Křemenné sklo: SiO 2 Vodní sklo: 70 SiO 2 30 Na 2 O (wt.%) Tabulové a lahvové sklo: 72 SiO 2 12 CaO 14 Na 2 O Křišťály: 60 SiO 2 26 PbO 14 K 2 O (PbO between 24-36) 3.3 sklo (Pyrex, Simax): 80 SiO 2 15 B 2 O 3 5 Na 2 O Skelná vlákna: 53 SiO 2 15 Al 2 O 3 16 CaO 4 MgO 10 B 2 O 3

28 Druhy skla dle chemického ho složen ení Plochá a obalová Na 2 O-CaO-SiO 2 Lehce tavitelné, široký interval měknutí, dobrá mechanická odolnost, odolnost vůči kapalinám a atmosférickým vlivům Bílé, polobílé, barevné (oxidy železa, chromu, manganu) Zpracování: lisování dlaždice, stěnové prvky, obkladačky, mozaika, okna, drátosklo foukání zavařovačky, láhve, sklenice Křišťálová K 2 O-CaO-SiO 2 (český), K 2 O-PbO-SiO 2 (olovnatý, anglický, benátský, durinský) Obtížněji tavitelné Měkké sklo dobře tavitelné vysoký index lomu křišťál Při obsahu nad 75% PbO pohlcuje pronikavé záření průzory v jaderné technice Tepelně a chemicky odolná - Na 2 O-B 2 O 3 -SiO 2 Simax, Pyrex, Vycor Chemicky odolné, propouští UV záření Neprůhledné bílé, nulová teplotní roztažnost Použití: roury a nádoby v chemickém průmyslu, výroba polovodičů, bloky jako žárovzdorné stavivo Průhledné čiré, malý součinitel teplotní roztažnosti Použití: na čočky, hranoly, halogenové a rtuťové výbojky Skelná vlákna - MgO-CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 E-sklo tepelné a elektrické izolace, lamináty, vysoká pevnost v tahu Tvarování, splétání tkanin, rohoží, filtrační zařízení, kompozitní materiály (výztuže) Optické a optoelektrické jádro větší index lomu než obal, vysoká čistota, baryová Obsahují oxid zirkoničitý - nekorudují Optické vlnovody pro laserový signál (průměr 100 μm)

29 Druhy skla dle chemického ho složen ení Barevná a zakalená Zelené pohlcuje IČ a UV, láhve (Fe) Hnědé pohlcuje tepelné záření, k ochraně potravin, chemikálií a léčiv (Cr, Ag) Modré pohlcuje žlutou část spektra (Mn) Rubínové Zlatý rubín purpurově červený Měděný rubín krvavě červený (Cu) Selenový rubín jasně červený (Se) Signální sklo v dopravě, nápojové sklo, bižuterie, fotosensitivní (AgCl), Fosforečná tetraedry PO 4 Nízko teplotně tavitelná, kompatibilní s živou tkání, polymerní, odolné vůči HF Biokompatibilní a bioaktivní skla, skleněná vlákna, odlévání čoček a optických prvků, elektrotechnika Fluoridová (halogenidová) - multikomponentní Propustné pro IČ, vlnovody, vlákna, optické prvky Z fluoridů Be, Ba, Zr, Hf a Th Chalkogenidová (S, Se, Te, Ge), oxynitridová, speciální oxidová (V, W)

30 Speciáln lní úpravy skla Reflexní sklo Potažena vrstvičkou Au, Cu Determální sklo Snížená propustnost pro IČ, bezbarvé Zasklívání dopravních prostředků, výkladních skříní, interiérů Vyhřívací S vloženou topnou spirálou, nebo topnou fólií na povrchu Žárovzdorné sklo S vloženým drátěným pletivem drátosklo Tepelně zpevněné borito-křemičité sklo tzv. tvrzené Přístrojové, laboratorní sklo

31 Slinování (sintering, spékání) pevných látek fyzikální proces zpevňování výrobků, dochází ke zhutnění struktury za eliminace pórů proces samovolného zpevňování a zhutňování komprimovaných prášků pevných látek za vysokých teplot Hnací silou procesu - snaha o snížení povrchu. Povrchovým napětím v bublině vzniká přetlak stahuje a uzavírá pór. Slinování probíhá už v pevném stavu ( bez účasti plynné a kapalné fáze) při vysoké teplotě. Slinovací teplota: T slin =0,8-0,9T tání Př. částice Al 2 O 3 má teplotu tání 2056 C, teplotu slinování C. Částice malých poloměrů: mezi částicemi se vytváříkrček, hmota natéká do krčků, částice se zmenšují, ale zachovávají si tvar přibližují se středy částic systém komprimuje smrštění!může vzniknout uzavřený pór!

32 Reologie věda o přetváření materiálu, deformacích a toku reálné materiály mají současně vlastnosti kapalin i pevných látek Základní reologické axiomy: Každý materiál je souhrnem všech reologických vlastností, uplatňujících se v různé míře. Za základní reologické vlastnosti se obvykle považují elasticita (pružnost) a plasticita (viskozita). Pokud materiál projevuje jen jednu reologickou vlastnost, je to v důsledku potlačení ostatních reologických vlastností..

33 Keramika uměle vyrobený anorganický nekovový materiál s heterogenní strukturou. Keramika je soudržná polykrystalická látka (může obsahovat skelnou složku), získaná z anorganických nekovových látek (surovin) zpracováním do tvaru a vypálením výrobků v žáru, kdy dochází ke zpevnění pomocí slinování, k vytvoření mikrostruktury a k získání požadovaných vlastností. Zhlediska: chemického anorganický, nekovový, většinou na bázi oxidů, karbidů, nitridů fyzikálního a strukturního heterogenní, polykrystalický, s obsahem skelné fáze a pórů

34 Používané suroviny plastické kaolín, hlíny, jíly neplastické ostřiva (inertní výplň) písek, oxid hlinitý, mullit taviva alkalické živce Chceme dobře tvárlivé plastické těsto, uchovávající v syrovém stavu tvar.

35 Kaolinit Nejdůle ležitější jílový minerál Bílý, nebo zbarvený dle nečistot Žárovzdornost 1770 C Nad 1200 C C vzniká mullit nejcennější fáze v mikrostruktuře keramiky velká pevnost, vysoká žárovzdornost, odolnost proti korozi, malý součinitel objemové roztažnosti, jehličkovitý tvar

36 Reakce při p i výpalu: Závisí: na složen ení a zrnitosti výchozí surovinové směsi si na teplotě na době výpalu na prostřed edí výpalu C C vypuzení volné vody (sušen ení) C C vypuzení absorbované vody vznik metakaolinitu nad 1000 C C vznik mullitu a slinování

37 Keramický výrobní postup: míšení surovin v bubnovém m mísim siči prosévan vaní a magnetická separace jemně dispergovaná surovina lití do forem nebo lisování,, nebo tvarování za normáln lní teploty (mikrostruktura za syrova) Zpevnění (slinování) ) za vysokých teplot (mikrostruktura po výpalu)

38 Hlavní typy keramických pecí komorové (etážov ové) sdružen ené komorové (kruhové) pohyblivé teplotní pásmo, každá komora mám odtah a vytápění tunelové kontinuáln lní tunelem (až desítky metrů) projíždějí naložen ené vozíky

39 Tvarování keramiky lisování práš áškových směsí vhodné pro ploché tvary (dlaždice), dice), je zaručena rozměrov rová přesnost výrobku, uspoří se energie při p i sušen ení,, lze dobře e automatizovat tvarování z plastického těsta t základní - na hrnčířsk ském m kruhu tažen ením m (cihly, trubky) tažen ení a dolisování vytáčen ení (talíře) vstřikov ikování (speciáln lní složit ité tvar, užíváu se směs s s voskem) lití tekutých suspenzí pro nesymetrické a komplikované tenkostěnn nné tvary hospodárn rné sádrové formy

40 Druhy keramiky dle chemického ho složen ení - keramika na bázi: b jílových zemin mastku oxidu titaničit itého oxidů karbidů a nitridů dle struktury pórovitá X slinutá jemná (porcelán) X hrubá (cihly) dle použit ití viz. tabulka

41 Hledisko rozdělen lení Nasákavost střepu Barva střepu Charakteristika střepu Použit ití Keramické výrobky pórovité (pórovina) 12% polohutné 8-12% hutné (hutnina)) 8% slinuté (slinutina) 2% barevnostřep epé bělostřepé cihlářsk ské bělninové (pórovinov rovinové) kameninové žárovzdorné porcelánov nové ostatní stavební (cihlářsk ské výrobky, kameninové, žárovzdorné,, izolace, z póroviny) technická užitková a okrasná pro elektrotechnické účely speciáln lní

42 Porcelán Suroviny: kaolín, mletý křemen a mletý živec Vlastnosti: hutný střep, bílá barva, částečně transparentní v tenké vrstvě Výpal: nadvakrát při 900 a 1400 C Použití: technické výrobky, elektroporcelán, užitkové předměty Glazura Pórovina Suroviny: jíly, kaolin, živec, vápenec Vlastnosti: obsah pórů nad 10%, bílý i barevný střep Výpal: na 1200 C glazura - oxid cíničitý (způsobuje bílý zákal-bělnina, whiteware), nebo solná glazura z prášku NaCl (skelný povlak průhledný) Použití: nádobí (umělecká řemesla), obkládačky Fajáns Majolika Habánská keramika Poloporcelán Suroviny: kaolín, mletý křemen a mletý živec Vlastnosti: 0,5-5% pórů, netransparentní, bílý střep Výpal: na 1300 C Použití:v USA tzv. vitreonschina, u nás tlustostěnný hotelový porcelán, Diturvit sanitní keramika, kuchyňské, hotelové nádobí a sanitní keramiku

43 Kamenina Suroviny: jíly, kaolin, ostřivo a živce Vlastnosti: vysoký podíl skelné fáze, střep hutný a slinutý, velmi pevný, 0-8% pórů, střep světle až tmavohnědá, různobarevný Výpal: C Použití: trubky a tvarovky, chemická kamenina, dlaždice, obkládačky, dlaždice Cihlářsk ské výrobky Suroviny: jílové zeminy, křemičitý písek Vlastnosti: světle až sytěčervená, více jak 12% pórů Výpal: na C Použití: velkorozměrné prvky (panely, stropnice,..), cihly děrované (tepelná izolace, odlehčené konstrukce), taška, dlaždice Keramické izolace Suroviny: křemelina Vlastnosti: světlý střep, až 90%pórů Výpal: C Použití: tvarovky, desky, keramická vlákna, lehčené žárovzdorné výrobky

44 Žárovzdorné materiály (refractories) poměrn rně velké tvary, stavba průmyslových pecí Žárovzdornost schopnost odolávat vysokým teplotám m bez fyzikáln lní a chemické destrukce, všechny v fáze f tvořící materiál l musí mít t bod tánít pod požadovanou teplotou, většinou v základ z tvoří oxidy, viz. Tabulka Složen ení: : inertní fáze hrubozrnná (nositel žárovzdornosti), aktivní jemná fáze, 25% pórů Určen ení žárovzdornosti: žároměrky rky jehlánky 30,62 mm se zahřívaj vají 3 C/min do deformace, kdy se špička dotkne podložky, číslo standardního jehlánku, standardy jsou různr zné z různých kombinací hmot. Pouze šamot a tuhové výrobky na bázi b jílůj a kaolínů Obecný znak vysoký obsah jednoho či i dvou oxidů s vysokým bodem tánít

45 Materiál Bod tánít C Žárovzdornost C Poznámka SiO 2 dinas Kyselé,, samonosné klenby pecí v metalurgii, sklářstv ství Al 2 O 3 korund ZrO MgO magnezit 2800 Přes 2000 CaO 2900 Zásadité Al 2 O 3.SiO 2 šamot Al 2 O 3.2.SiO 2 mullit ZrO 2.SiO 2 zirkonsilikát 2.MgO MgO.SiO 2 forsterit 1828 Zásadité,, výroba Sorelova cementu 1687 Speciáln lní části pecí 1890 FeO.Cr 2 O chromit 1776 Pro metalurgii MgO.. Al 2 O 3 spinel 2135

46 Dinas Složení: převládají polymorfní formy křemene a hrubé úlomky, jemnozrnná matrix skelná fáze a tridymit Použití: vrchní stavba pece, klenba, čelní stěna, boční zdivo, hořáková partie Tavený křemenk Vlastnosti: homogenní a hutný materiál, bez zrn ostřiva, matrix a pórů, tvořený pouze skelně ztuhlým (omorfním) SiO 2 Slinování: C Použití: pro kontakt s nízkoalkalickými a bezalkalickými sklovinami (Simax), masivní bloky, truky, misky, plováky Hlinitokřemi emičité materiály (šamot)( Vlastnosti: vysocehlinité materiály na bázi přírodních surovin, surovin syntetických a s přísadou korundu šamotové ostřivo vypálený kaolinitický jíl, lupek a kaolín Použití: sklářské pánve, míchadla, výtlačnice, vrchní stavba pecí

47 Vysocehlinité materiály Složení: vždy ostřivo a matrix 100% mullitu - syntetické, nejhodnotnější, vysoká čistota surovin, homogenní materiál, mullit a skelná fáze na bázi jílových surovin obohacených korundem 48% korund a 52% kaolinit Na bázi přírodních surovin 57% silimanitu, 24% korundu a 19% kaolinitu, vypálí se na mullit Použití: vrchní stavba pece, klenba, čelní stěna, boční zdivo, hořáková partie Materiály na bázi b korundu Vlastnosti: více než 90% korundu, korundové ostřivo a matrix z mullitu Slinuté materiály technická keramika na kontakt se sklovinou, hutná, vysoká korozní odolnost Odlévané materiály vytvořené krystalizací z taveniny čeřicí a pracovní části van, fídrový kanál, hutné dlaždice na obklad dna pecí

48 Slinované materiály hlinito-zirkoni zirkoničito-křemičité (AZS) Složení: zirkon zvyšuje korozní odolnost Slinované: ostřivo z taveného nebo slinovaného mullitu a korundu, matrix z mullitu, výpal nad 1550 C Odlévané: elektrické tavení surovin a odlévání do forem, sítovitá struktura Použití: velkorozměrové bloky pro vyzdívky plynových a elektrických vanových pecí, klenby, stěny díly dávkovače Slinované materiály chromkorundové (CAZS) Vlastnosti: vysoká korozní odolnost, ostřivem bílý tavený korund popř. rubín, matrix chromkorund (rubínová), skelná fáze Slinuté a odlévané materiály

49 Keramika na bázi b mastku Použití: na drobné součástky pro elektrotechniku, v USA na obkladačky. Keramika na bázi b titaničitan itanů (rutilová keramika) Pouze TiO 2 Vlastnosti: slinutá, hutná, permitivita Výpal: na 1400 C v oxidační atmosféře Použití: výroba kondenzátorových dielektrik Rutilová s BaO či MgO Výpal: oxidační na 1200 C tvaruje se lisováním, nebo tažením s organickými plastifikátory, slinování na 1400 C Použití: piezoelektrické součástky Feritová keramika Použit ití: : transformátory, tory, anténn nní prvky

50 Oxidová keramika tvaruje se pomocí organických plastifikátorů, slinuje bez reakcí (čistě fyzikálně) korundová - slinutý korund zirkoničitá používá se do 2400 C v oxidační atmosféře, topné články, senzory, vysokoteplotní pece, pro celokeramický výbušný motor berylnatá vysoká tepelná vodivost, má vysoký absorpční průřez pro neutrony, proto se používá v jaderné technice jako moderátor jaderného reaktoru, výroba tavících kelímků pro kovy, při výpalu silně těká a uniká prudce jedovatý Be(OH) 2 Keramika z karbidů má nejvyšší bod tání 3900 C, nesnáší kontakt s kyslíkem, má vysokou tepelnou vodivost, nejčastěji SiC komerčně karborundum, vyrábí se redukcí SiO 2, jako ostřivo tuha výrobky zrna SiC + jíl (asi 50%) při 1400 C, pomůcky na vypalování (mřížový rám na vypalování porcelánu) slinutý SiC konstrukční součásti motorů, lopatky vysokoteplotních turbín, v raketách sility SiC + dehtové pojivo, topné tyče Keramika z nitridů vysoká pevnost, nejvyšší lomová houževnatost, lopatky vysokoteplotních turbín, pro keramické motory, téměř bezpórový materiál BN tzv. borazon, použitelný v oxidační atmosféře do 3000 C

51 Ostatní keramika Lehké kamenivo (keramzit( keramzit) při i výpalu se vyvíjej její plyny, které nemohou vlivem slinutého povrchu uniknout a expandují (2-5x) Sklokeramika výrobky z roztavených strusek a další ších hornin, které jsou při p i chlazení podrobeny řízené krystalizaci. mikrostruktura je zcela bez pórů, p, složena z krystalických fázíf a skelné fáze Vlastnosti: pevnost, odolávaj vají vysokým teplotám m a korozi Použit ití: : desky, obkláda dačky, trouby atd

52 Důležité pojmy Základní terminologie Křemen Korund Sklo Keramika Žárovzdornost

53 Literatura HENNING, Otto a LACH, Vladimír: Chemie ve stavebnictví, SNTL Praha, Webovské stránky BARTUŠKA, Miloslav a kol: Vady skla, PRÁH, Encyklopedie Universum. 2006