Materiali 101

Le ceramiche sono composti covalenti che generalmente contengono atomi metallici e non metallici. Il carburo di titanio e l’ossido di alluminio sono esempi di ceramica. Le ceramiche hanno tipicamente alti punti di fusione, elevata durezza, eccellente resistenza alla corrosione chimica, eccellente resistenza all’erosione e buone proprietà meccaniche a temperature elevate. Alcune ceramiche sono buoni conduttori termici o elettrici, mentre altri sono buoni isolanti o dielettrici.

La fragilità delle ceramiche porta al loro uso tipico come rivestimenti o rinforzo con fibre. Quando viene utilizzato come rivestimento, la ceramica fornisce resistenza all’usura e/o protezione da ossidazione/corrosione. Ad esempio, gli utensili da taglio possono essere rivestiti con carburo di titanio, che, a causa della sua durezza, si traduce in un’eccellente resistenza all’usura e una maggiore durata dell’utensile. I componenti in grafite possono essere rivestiti con carburo di silicio per fornire resistenza all’ossidazione. Altri rivestimenti, come il carburo di afnio/carburo di silicio di Ultramet, sono personalizzati per fornire la massima protezione contro l’attacco chimico e ossidativo a temperature elevate.

Poiché la ceramica ha tipicamente densità inferiori rispetto ai metalli refrattari, l’interesse a sostituire componenti metallici pesanti con la ceramica è grande. Per affrontare la fragilità, le ceramiche sono rinforzate con fibre ad alta resistenza per fornire resistenza alla frattura e ridurre al minimo il comportamento fragile. Le ceramiche rinforzate con fibre sono spesso realizzate in carburo di silicio a causa della sua bassa densità, alta resistenza ed eccellente resistenza all’ossidazione/corrosione. Per applicazioni più impegnative, viene utilizzato carburo di zirconio rinforzato con fibre. Le ceramiche rendono eccellenti filtri ad alta temperatura e supporti catalizzatori perché dimostrano proprietà impressionanti ad alta temperatura.

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