Materiali ceramici tradizionali ed avanzati

Materiali ceramici tradizionali ed avanzati

I materiali ceramici si possono distinguere in materiali tradizionali ed avanzati. Quelli tradizionali sono a base di silicati e hanno in genere tre componenti fondamentali:
- la componente plastica assicurata dalla presenza dell'argilla per garantire la lavorabilità del materiale;
- la componente refrattaria, rappresentata dai silicati la cui funzione è quella di realizzare lo scheletro del materiale e quindi conferire resistenza meccanica al pezzo finale;
- la componente vetrosa rappresentata dal feldspato che ha invece una funzione legante di tutti i componenti.

Al variare della temperatura di cottura si favorisce la vetrificazione e contemporaneamente si riduce la porosità ma aumenta anche la fragilità del materiale. I materiali ceramici tradizionali sono i seguenti
Laterizi: impiegati nella produzione di mattoni e tegole.

Maioliche, terraglie, gres: utilizzati nella produzione di piastrelle, stoviglie, tubazioni e anche apparecchi sanitari.
Porcellane: i prodotti utilizzati nell'industria elettrica chimica e odontotecnica, in virtù della loro buona capacità isolante ed elevata resistenza agli agenti chimici.
Materiali refrattari: questi resistono invece al riscaldamento prolungato anche a temperature superiori ai 1500 gradi e quindi vengono impiegati nella costruzione di forni e di camere di combustione.
I materiali avanzati hanno invece come componente di base degli ossidi legati con carburi e nitruri. Questo tipo di composizione conferisce ad essi molte proprietà tanto da renderli preferibili a molti metalli.
Essi hanno in genere:

un elevato punto di fusione;
ottime capacità di isolamento elettrico e termico
durezza e rigidità
resistenza alla corrosione.

Purtroppo sono poco resistenti agli sforzi di trazione e anche fragili e queste ultime caratteristiche ne limitano a volte l'impiego.
Rientrano in questa categoria:
nitruro di silicio () utilizzato nella produzione dei componenti di motori e turbine;
allumina () classico materiale refrattario per elevate temperature;
ossido di zirconio () noto come acciaio ceramico ed utilizzato come isolante termico nelle marmitte catalitiche;
carburo di tungsteno () che per la sua elevata temperatura di fusione ed elevata durezza viene impiegato per la fabbricazione di parti degli utensili nelle macchine per la lavorazione dei metalli.