Ceramika nowoczesna

Dr inż. Hanna Smoleńska

Katedra Inżynierii Materiałowej i Spajania,

Wydział Mechaniczny, Politechnika Gdańska

Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego

Ceramika – w rozumieniu tradycyjnym tworzywa/wyroby otrzymywane w wyniku wypalenia odpowiednio uformowanej gliny.

Obecnie jako ceramikę rozumie się wszystkie tworzywa/wyroby nieorganiczno-niemetaliczne, w trakcie otrzymywania których istotnym procesem jest obróbka cieplna np. spiekanie lub prażenie.

Ceramika znajduje zastosowanie w różnych dziedzinach gospodarki, np. w budownictwie, elektronice, hutnictwie a także w przemyśle kosmicznym itp.

Specjalne materiały ceramiczne są wytwarzane z otrzymywanychsyntetycznie tlenków (gł. glinu, cyrkonu), azotków (np. krzemu, boru, tytanu, glinu), węglików.

Odgrywają wielką rolę w technice, m.in. jako warstwy (np. z węglikówspiekanych lub diamentowe, nakładane na rdzenie metalowe w celuzwiększenia ich stabilności termicznej, odporności na zużycie i korozję), jako materiały ścierne, jako materiały do wytwarzania biokompatybilnychimplantów.

Ceramiczne warstwy antybalistyczne - służą do ochrony sprzętu

wojskowego i innych obiektów przed działaniem czynnika niszczącego.

Ze względu na rozwój techniki wzrasta niebezpieczeństwo przebicia

pociskami dotychczas stosowanych opancerzeń. Ponadto coraz częściej

dąży się do redukowania masy pojazdów bojowych ze względu na

możliwość ich szybkiego transportu powietrznego.

Z uwagi na to, grube monolityczne pancerze stalowe stają się pomału

przeszłością. Obecnie dużą uwagę zwraca się na możliwość

wykorzystania tworzyw kompozytowych do budowy nowoczesnych

pancerzy, zwłaszcza z zastosowaniem jako głównej warstwy ceramiki

konstrukcyjnej, z uwagi na jej dużą twardość w powiązaniu z niską

gęstością.

Rolą warstwy ceramiki jest rozproszenie i pochłonięcie energii pocisku, w

trakcie jej (ceramiki) fragmentacji.

Oprócz tego istotną cechą ceramicznych warstw ochronnych jest zmiana

toru wnikania pocisku podczas przebijania tych warstw.

Czołg PT - 91 Twardy, w czołgu tym użyto ochrony pancerza z warstwami

ceramicznymi CAWA - 1,2

(Nie tylko rodzaj i grubość płyty ceramicznej ma istotny wpływ na jej zdolność

ochronną, ale i to, czy jest monolitem, czy składa się z kilku oddzielnych płytek.

Kilka płytek ceramicznych, stykających się ze sobą, stanowi moduł ochronny

mniej skuteczny niż jedna płyta ceramiczna o łącznej grubości tych płytek).

Materiały ceramiczne stosowane w mikroelektronice mają wyjątkowe znaczenie, ich wartość stanowi ok. 80% ogólnej wartości produkowanych obecnie materiałów ceramicznych. W szerokim zakresie są wykorzystywane ceramiczne materiały półprzewodnikowe, są z nich wytwarzane m.in.: diody, fotodiody, tranzystory, lasery, baterie słoneczne.

Wielowarstwowe struktury mikroelektroniki