Seramik bir veya birden fazla metalin, metal olmayan element ile birleşmesi ve sinterlenmesi sonucu oluşan inorganik bileşik. Bu makalede, malzeme bilimi açısından seramik malzemelere genel bir bakış sunulmaktadır.
Seramik malzemelerinin kristalliği çok yönlü, yarı kristalize, vitrifiye ve çoğunlukla tamamen amorf (örneğin camlar) arasında değişir. Çoğu zaman, ısıtılan seramikler vitrifiye ya da yarı cam haline getirilir, çünkü çanak çömlek, taşçık ve porselen budur. İyonik ve kovalent bağlardaki değişen kristallik ve elektron tüketimi, çoğu seramik malzemesinin iyi termal ve elektrik izolatörleri olmasına neden olur (kapsamlı olarak seramik mühendisliğinde araştırılmıştır). Bir seramiğin bileşimi / yapısı (örneğin hemen hemen tüm elemanlar, neredeyse tüm bağlanma türleri ve her seviyedeki kristallik) için mümkün olan geniş seçenek yelpazesiyle, konunun genişliği geniş ve tanımlanabilir özniteliklerdir (örn. sertlik, tokluk, elektrik iletkenliği, vb.) grup için bir bütün olarak belirtmek zordur. Bu kuralların her birine göre bilinen istisnalarla (örneğin piezoelektrik seramik, cam geçiş sıcaklığı, süper iletken seramik gibi) yüksek erime sıcaklığı, yüksek sertlik, zayıf iletkenlik, yüksek esneklik modülü, düşük kimyasal direnç ve düşük süneklik gibi genel özellikler vardır , vb.). Cam elyafı ve karbon elyafı gibi seramik malzemeleri içeren birçok kompozit, seramik ailenin bir parçası olarak görülmemektedir.
Üretimi
Genellikle kayaların dış etkiler altında parçalanması ile oluşan kil, kaolen ve benzeri maddelerin yüksek sıcaklıkta pişirilmesi ile meydana gelirler. Bu açıdan halk arasında pişmiş toprak esaslı malzeme olarak bilinir. Örneğin, cam, tuğla, kiremit, taş, beton, çimento, aşındırıcı tozlar porselen ve refrakter malzemeler bu gruba girer.
Kil belirli bir üretim sürecini geçirdikten sonra, sert ve deforme olmayan, bazı özel etkenler dışında hiçbir dış etkiden kolayca etkilenmeyen bir malzeme haline gelir. Seramik malzeme üretiminde, kil çamuruna (masse) belirli maddeler katarak, değişik şekillendirme yöntemleriyle, kullanılan çamur (masse) bünyesine uygun bir pişirme ile, seramik malzemeye istenilen niteliği kazandırma imkânı vardır.
İnsanlar tarafından yapılan en eski seramikler, kendiliğinden ya da ateş altında sertleştirilmiş, sinterlenmiş, silis gibi başka malzemelerle karıştırılan seramik nesneler (diğer bir deyişle örter ya da kaplar) ya da kilden yapılmış heykelciklerdir. Daha sonraki seramikler kristalin seramik altlıkların üstüne camsı, amorf seramik kaplamalar kullanılarak gözenekliliği azaltarak düzgün renkli yüzeyler oluşturmak üzere sırlanmış ve ateşlenmiştir. Seramik artık yerli, endüstriyel ve yapı ürünlerinin yanı sıra çok çeşitli seramik sanatları içermektedir. 20. yüzyılda yarı iletkenler gibi gelişmiş seramik mühendisliğinde yeni seramik malzemeler geliştirildi.
Bileşikleri
Bileşiminde değişik türde silikatlar, alüminatlar ve bir miktar metal oksitler ile alkali ve toprak alkali bileşikler bulunan bir malzemedir. Seramik grubuna oksitler, nitritler, boridler, karbitler, silikatlar ve sülfidler girmektedir. Bazı seramiklerde iyonsal, kısmen kovalent bağ bulunabilir. Bazıları amorf, bazıları da kristal yapılıdırlar. Çok sert ve gevrektirler. Erime sıcaklıkları yüksek (silis 1750 °C\’de alüminat 2050 °C\’de erir), ısı ve elektriksel yönden yalıtkandırlar. Silise %6 alüminat katılırsa erime sıcaklığı 1550 °C\’e düşer. Demir oksit ve alkali bileşikler erime sıcaklığını daha da azaltarak 900 °C’ye kadar düşürebilir.