Seramik malzemelerin dezavantajları ve avantajları nelerdir?

Table Of Content

• giriiş
• 1. TANIM
• 2. ÖZELLİKLER
• 3. AVANTAJLAR VE DEZAVANTAJLAR

giriiş

Belki bir noktada "seramik" terimini duymuşsunuzdur; örneğin, okulda tarih öğretmeniniz İnka öncesi kültürlerin seramik formlarını anlatırken veya çiçek vazolarını düşündüğünüzde, bunların sadece kırılgan nesneler olduğunu anlamışsınızdır. Ancak "seramik" terimi çok daha karmaşıktır ve fayans, cam, refrakter malzemeler vb. gibi diğer malzeme türlerini de içerir. Bu metinde, farklı aktivitelerde kullanılan ve değerlendirilen ve günlük yaşamda faydalı nesneler de içeren seramik malzemelerin sunduğu belirli özelliklerin kimyasal arka planı açıklanacaktır.

1. TANIM

Seramik malzemeler, çoğunlukla iyonik ve/veya kovalent bağlarla birbirine bağlanan metalik ve metalik olmayan elementlerden oluşan inorganik katılardır. Bu elementlerin bir kısmı, sert, yanmaz ve oksitlenmeyen bir yapıya kavuşmak için yüksek sıcaklıklara maruz bırakılmıştır. Seramik malzemeler kristal, kristal olmayan veya cam-seramik (yukarıda belirtilen her ikisinin bir kombinasyonu) olabilir.

2. ÖZELLİKLER

Mekanik özellikler: Oda sıcaklığında, kendilerini oluşturan atomlar arasındaki bağ türü (iyonik/kovalent) nedeniyle sert ve kırılgandırlar. Ayrıca, yüksek sıcaklıklarda tane sınırlarının kaymasına izin verildiği için deforme olabilirler.

Manyetik özellikler: Genel olarak seramik malzemeler, ferritler ve granatlar (ferromanyetik seramikler olarak da adlandırılır) hariç, bu özelliklere sahip değildir.

Elektriksel özellikler: Seramik malzemelerin büyük çoğunluğu, yüksek dielektrik dayanımına ve düşük dielektrik sabitine sahip oldukları için elektrik yalıtkanıdır. Diğer seramikler ise, polarize olma kolaylığı gibi diğer dielektrik özelliklere sahiptir.

Termal özellikler: Neredeyse tüm seramik malzemeler, güçlü (iyonik/kovalent) bağları nedeniyle düşük termal iletkenliğe sahiptir. Bu malzemelerdeki kovalent bant ile iletkenlik bandı arasındaki enerji farkı çok büyüktür. Elektronlar iletkenlik bandına doğru uyarılır, bu nedenle iyi birer termal yalıtkandırlar.

3. AVANTAJLAR VE DEZAVANTAJLAR

Yukarıda belirtildiği gibi, seramik malzemeler atomları arasında güçlü iyonik ve/veya kovalent bağlarla karakterize edilir ve bu da yüksek sertliğe sahip olmalarını sağlar. Ayrıca, güçlü bağları elektronların serbest hareketini zorlaştırdığından, iyi bir termal ve elektriksel yalıtkandırlar. Bu da, bağlarını kırmak için yüksek ısı kaynakları gerektiğinden, seramik malzemelerin yüksek erime noktalarına sahip olmasına neden olur.

Öte yandan, seramik malzemeler iyi kimyasal kararlılığa sahiptir ve bu da oksidasyon sürecinde oluşan agresif etkenlere karşı dirençli olmalarını sağlar. Ayrıca, çoğu seramik metalik ve metalik olmayan elementlerden oluştuğu için, daha önce korozyona uğramış malzemeler olarak kabul edilebilirler ve bu nedenle aşındırıcı bileşenlere karşı dirençlidirler.

Ancak bu tür malzemelerin kırılganlık gibi bazı dezavantajları vardır; yani, atomların birleşimlerinde bir kopukluk oluşturmadan hareket ettirilmesi mümkün olmadığından kolayca kırılma eğilimi gösterirler. Sonuç olarak, kolayca plastik olarak deforme olamazlar (daha az sünektirler), bu da çekme yüklerine dayanma kabiliyetlerini sınırlar (düşük tokluk).

Özetle başlıca avantaj ve dezavantajlarıyla birlikte aşağıdaki tabloyu gösterebiliriz: