Keramika

Keramika (, keramos — ‘māli, podniecība’) ir neorganiski un nemetāliski materiāli, kas apdedzināti augstās temperatūrās, lai piešķirtu tiem mehānisko izturību un palielinātu blīvumu. Termins keramika vēl nesenā pagātnē tika lietots vienīgi attiecībā uz priekšmetiem, kas tika izgatavoti, apdedzinot materiālus, ko iegūst no zemes. Arheologi ir atraduši pierādījumus šāda veida keramikas izgatavošanai jau pirms daudziem tūkstošiem gadu. Šajā materiālu klasē ietilpst gan tradicionālie keramikas materiāli — māla trauki, stikls, ķieģeļi, porcelāns, cements un citi, gan modernās speciālās (tehniskās) keramikas — dažādu elementu karbīdi, borīdi, oksīdi un nitrīdi (alumīnija nitrīds, bora karbīds, bora nitrīds, silīcija karbīds, cirkonija dioksīds u. c.).

Keramikas materiālu īpašības 

Keramikas materiālu raksturīgākās īpašības ir cietība un trauslums, tie ir slikti siltuma un elektrības vadītāji, tiem ir relatīvi augstas kušanas temperatūras un vispārīgā gadījumā tie labāk iztur spiedi nekā stiepi. Sava ķīmiskā inertuma dēļ keramika ir noturīga pret skābju, skābekļa un citu vielu postošo iedarbību. Tomēr dažām keramiskām vielām nepiemīt visas minētās īpašības, piemēram, dažas mākslīgi izveidotās keramikas ir supravadītāji. Keramikai var būt gan kristāliska, gan amorfa struktūra.

Keramikas izstrādājumu klasifikācija 

Vienota klasifikācija šajā jomā vēl nav izveidota, tādēļ dažādās pasaules valstīs tā var nedaudz atšķirties.

 Smagā mālu rūpniecība, ko iedala trīs apakšnozarēs — strukturālās, blīvās un ugunsizturīgās keramikas — ķieģeļi, kārniņi, flīzes u. c.

 Smalkkeramika — dažādi porcelāna, akmens masu un citi izstrādājumi.

 Speciālās (tehniskās) keramikas, ko var iedalīt trīs apakšnozarēs — oksīdu (alumīnija oksīds, cirkonija oksīds), neoksīdu (karbīdi, borīdi, nitrīdi) un jauktie (dažādas oksīdu un neoksīdu kombinācijas) keramikas izstrādājumi — plānsienu caurulītes, elektrodi, šūnveida katalizatori, degvielas šūnas u. c.

Keramikas materiālu ražošana 

Vispārīgā gadījumā keramikas materiālus ražo pēc tālāk minētās shēmas, lai gan atsevišķos gadījumos kāds no posmiem var nebūt, bet cits — atkārtoties vairākas reizes.

 Izejvielu apstrāde — smalcināšana, attīrīšana, šķirošana, kalcinēšana, disperģēšana šķidrumā, granulēšana u. c.

 Maisīšana un mīcīšana — izejvielu sajaukšana viendabīgā masā.

 Formēšana jeb formas piešķiršana — izplatītākās formēšanas metodes ir pulveru presēšana, liešana formā, liešana zem spiediena un ekstrūzija.

 Papildu apstrāde — slīpēšana, perforēšana, laminēšana u. c.

 Žāvēšana — šķidrās fāzes (parasti — ūdens) aizvadīšana.

 Pirmsapdedzināšanas termiskā apstrāde — mērķis ir nodrošināt papildu žāvēšanu, lai iztvaicētu vai sadalītu daļu organisko piedevu un citus piemaisījumus, kā arī daļu atlikušā ūdens.

 Glazēšana — glazūras ir stiklveida vielas, ar kurām pārklāj keramikas materiālus, lai padarītu tos izturīgākus pret atmosfēras iedarbību, mehāniski izturīgākus, ūdensnecaurlaidīgus un gāznecaurlaidīgus, kā arī dekorētu tos.

 Apdedzināšana — apdedzināšanu veic, lai keramikas materiālam piešķirtu mehānisko izturību un palielinātu to blīvumu.

 Pēcapstrāde — dažus keramikas materiālus pēc apdedzināšanas papildus jāapstrādā — ar lāzergriešanu, mehāniski vai ķīmiski pulēt utml.

Izmantotā literatūra 
 R.Asthana, A.Kumar, N. B.Dahotre. Materials Processing and Manufacturing Science; Elsevier: Tokyo, 2006
 F.Ošis, P.Vītols. Ķīmijas tehnoloģija; Zvaigzne: Rīga, 1980
 F.Handle (Ed.). Extrusion in Ceramics; Springer: Berlin, 2007

Ārējās saites 
 Ceramic products manufacturing

Materiālzinātne