La classificazione delle polveri ceramiche può essere suddivisa in tre categorie principali: ossidi, non ossidi e materiali compositi.
1. Ossidi: Le ceramiche ossidate comprendono materiali come l'allumina, la berillia, la ceria e la zirconia. Queste ceramiche sono composte da atomi di metallo legati ad atomi di ossigeno. Sono noti per l'elevata durezza, la resistenza all'abrasione, la forza di compressione e la resistenza alle alte temperature e agli shock termici. Le ceramiche ossidate presentano anche un'elevata rigidità dielettrica, che le rende adatte alle applicazioni elettriche.
2. Non ossidi: Le ceramiche non ossidiche sono costituite da materiali come carburo, boruro, nitruro e siliciuro. Queste ceramiche sono composte da elementi non metallici legati a elementi non metallici. Le ceramiche non ossidiche offrono proprietà uniche, come l'elevata resistenza, l'eccellente conducibilità termica e la resistenza alla corrosione. Sono comunemente utilizzate per utensili da taglio, abrasivi e materiali refrattari.
3. Materiali compositi: I materiali ceramici compositi sono una combinazione di ossidi e non ossidi. Possono essere ulteriormente classificati in rinforzati con particelle, rinforzati con fibre o combinazioni di ossidi e non ossidi. Le ceramiche composite offrono proprietà meccaniche migliorate e possono essere personalizzate per applicazioni specifiche. Sono comunemente utilizzati in applicazioni aerospaziali, automobilistiche e strutturali.
È importante notare che le ceramiche possono essere classificate anche in base alla loro composizione mineralogica o chimica. I tre gruppi principali di ceramiche sinterizzate sono le ceramiche a base di silicato, le ceramiche non a base di ossido e le ceramiche a base di ossido.
Le ceramiche a base di silicato sono il tipo di ceramica più comune e sono prodotte principalmente da argilla, caolino, feldspato e pietra ollare come fonti di silicato. Queste ceramiche hanno temperature di sinterizzazione relativamente basse e sono convenienti grazie alla disponibilità di materie prime naturali.
Il processo di produzione di oggetti in ceramica a partire dalla polvere prevede diverse fasi. Innanzitutto, si forma un impasto mescolando acqua, legante, deflocculante e polvere di ceramica non cotta. L'impasto viene poi essiccato a spruzzo per ottenere la polvere. Questa polvere viene poi inserita in uno stampo e pressata per formare un corpo verde. Il corpo verde viene riscaldato a bassa temperatura per rimuovere il legante e quindi sinterizzato ad alta temperatura per fondere insieme le particelle ceramiche.
La sinterizzazione è una fase critica nella produzione di ceramica, in quanto comporta la fusione delle particelle ceramiche e la riduzione della porosità del materiale. Il processo di sinterizzazione viene solitamente eseguito ad alte temperature e può essere applicata anche una pressione per favorire il processo di sinterizzazione. La sinterizzazione può avvenire senza pressione o prevedere l'uso di forze esterne come la pressione o la pressatura isostatica a caldo, a seconda della forma e delle proprietà desiderate della ceramica.
In sintesi, la polvere di ceramica può essere classificata in ossidi, non ossidi e materiali compositi. Gli oggetti in ceramica sono realizzati mediante sinterizzazione della polvere, che prevede il riscaldamento ad alte temperature per fondere insieme le particelle. La classificazione delle ceramiche può basarsi anche sulla loro composizione mineralogica o chimica; le ceramiche a base di silicato sono il tipo più comune.
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