سرامیک از چه موادی ساخته میشود؟
کامپوزیت‌های زمینه سرامیکی
سرامیک‌ها عبارتند از اشیاء جامدی که اجزاء اصلی تشکیل دهنده آن‌ها، مواد معدنی غیر فلزی بوده، که ابتدا شکل گرفته و سپس در حرارت سخت می‌شوند. به‌طور کلی سرامیک‌ها به دو دسته سنتی و مدرن تقسیم می‌شوند. سرامیک
سرامیک یک ماده جامد غیر فلزی غیر آلی است که از ترکیبات فلزی یا غیر فلزی تشکیل شده و با گرم شدن در دمای بالا شکل گرفته و سپس سخت شده‌است. به‌طور کلی، سرامیک‌ها موادی سخت، شکننده و مقاوم در برابر خوردگی هستند. نمونه‌های معمول آن سفال، ظروف چینی و آجر است.
هنر سرامیک
هنر سرامیک () هنری است که با استفاده از مواد سرامیکی ساخته می‌شود (شامل رس) که می‌تواند شکل‌های مختلفی از جمله سفال، کاشی، تندیسک، مجسمه یا ظرف به خود بگیرد. هنر سرامیک یکی از فعالیت‌های هنری است و از هنرهای تجسمی و هنرهای پلاستیکی به حساب می‌آید. با این‌حال، برخی از کارهای سرامیکی از هنرهای زیبا هستند و برخی دیگر، از هنرهای تزئینی، طراحی صنعتی و هنرهای کاربردی به حساب می‌آیند. همین‌طور می‌توانند دست‌ساخته‌ای در باستان‌شناسی باشند. هنر سرامیکی می‌تواند به دست یک تن یا به دست گروهی که در کارگاه سفالگری یا سرامیک، طراحی، ساخت و تزیین آن را به عهده می‌گیرند، ساخته شود. اختراع‌های دوران طلایی اسلام
سرامیک که در قرن نهم در عراق اختراع شد٬که یک کالای شیشه‌ای یا نیمه شیشه‌ای با کیفیت خیلی خوب بود، که اساساً از خاک نسوز ساخته می‌شد. سرامیک
در ایالات متحده آمریکا، فروش خاک رس سازه ای به صورت سفال ساختمانی و آجر ۱۶۰ میلیون دلار در ماه است. با این وجود از نظر مالی، بازار سرامیک آشکارا تحت سلطه صنعت شیشه سازی است. کاربرد اصلی شیشه در پنجره‌ها است. تقاضای جهانی برای شیشه تخت حدود ۴۰ میلیارد فوت مربع (۳٫۷ میلیارد متر مربع) است، که ارزش آن بیش از ۴۰ میلیارد دلار می‌شود. شیشه-سرامیک
تنوع گسترده ای از سیستم های شیشه_سرامیک وجود دارد ؛ برای مثال : سیستم Li O × Al O × "n" SiO (سیستم LAS) ، سیستم MgO × Al O × "n" SiO (سیستم MAS) ،سیستم ZnO × Al O × "n SiO" (سیستم ZAS). اساس ساخت یک ماده‌ی شیشه _سرامیک،کنترل میزان جوانه زنی و رشد کریستال‌ها در شیشه‌ی پایه است. میزان بلورینگی بستگی به تعداد جوانه‌های موجود و زمان و دمایی دارد که ماده در آن‌ها گرم می شود. آشنایی با انواع جوانه زنی‌هایی که ممکن است در ماده رخ دهد( همگن یا ناهمگن)، در این فرایند اهمیت زیادی دارد. سرامیک دندانی
مواد سرامیک دندانی جزئی از سیستم طراحی‌شده با هدف ساخت پروتزهای دندانی می‌باشند که از آن‌ها برای جایگزینی ساختارهای دندانی ازدست‌رفته یا آسیب‌دیده استفاده می‌شود. در لغت سرامیک‌ها را مواد غیر آلی و غیرفلز معرفی می‌کنند که توسط انسان در حین حرارت دادن به مواد اولیه و در دمای بالا ساخته می‌شوند. سرامیک شفاف
از مواد سرامیکی تکامل یافته برای تولید سرامیکهای شفاف است که تا به حال تولیدکنندگان مختلفی، اقدام به ساخت آن نموده‌اند. خواص مکانیکی و نوری سافایر نسبت به سرامیکهای پلی کریستال نظیر اسپینل بهتر است، اما به علت خاصیت دو شکستی بودن آن، بایستی به صورت تک کریستال به کار برده شود. عایق حرارتی شاتل فضایی
عایق بیشتر شاتل‌ها فضایی از نوع کاشی سرامیک LI-900 است که از شن و ماسه کوارتز خالص تشکیل شده‌است. عایق حرارتی از نفوذ حرارت به قسمت‌های زیرین پوسته آلومینیوم جلوگیری می‌کند. این کاشی‌های سرامیکی را هنگامی که بسیار گرم (مذاب) هستند می‌توان به هم متصل کرد. دانشمندان چگونگی واکنش شیمیایی و ارتباط بین کاشی و مولکول‌ها اکسیژن را مطالعه کرده‌اند و از این مطالعات برای بهبود عملکرد عایق‌های حرارتی و فراصوتی بهره گرفته شده‌است. ابررسانایی دمابالا
سرامیک‌ها نیز شامل بخش عمده‌ای از مواد غیرفلزی صنعتی هستند. مواد سرامیکی استحکام و سختی بالایی دارند. سرامیک‌ها پیش از این به عنوان مواد عایق جریان الکتریکی شناخته می‌شدند، اما اکنون می‌توانند به گونه‌ای فرآوری شوند که رسانای الکتریسیته نیز باشند. محدودهٔ وسیع مواد در این دسته شامل سرامیک‌هایی است که از مواد رسی و شیشه و سیمان تشکیل می‌شود. سرامیکها از لحاظ رفتار مکانیکی، سخت اما بسیار ترد هستند. سرامیک
سرامیک‌های نسوز در سه کلاس شیمیایی مجزا قرار دارند: اسیدی، بازی و خنثی. دیرگدازهای اسیدی رایج بر پایه سیلیس (SiO) و آلومینا (AlO) ساخته می‌شوند و می‌توانند برای ایجاد مقاومت در دمای بالا همراه با سختی بالا و خواص مکانیکی خوب، ترکیب شوند. اکسید منیزیم (MgO) ماده اصلی اکثر مواد نسوز بازی است. این مواد معمولاً گرانتر از مواد اسیدی هستند اما مقاومت شیمیایی بهتری را ارائه می‌دهند و غالباً در کاربردهای پردازش فلزات برای ایجاد سازگاری با فلز مورد نیاز است. مواد نسوز خنثی، حاوی کرومیت (CrO)، اغلب برای جداسازی مواد اسیدی و بازی مورد استفاده قرار می‌گیرند زیرا این مواد تمایل دارند به یکدیگر حمله کنند. این ترکیب معمولاً زمانی مورد توجه است که، به دلایل شیمیایی نیاز به یک ماده دیرگداز بازی در سطح داریم، و از مواد دیرگداز اسیدی، که ارزان‌تر هستند، برای تأمین استحکام و عایق سازی، در زیر آن استفاده می‌شود. دیرگدازهایی که برای کاربردهای خاص از ویژگی‌های خارق‌العاده ای برخوردار هستند می‌توانند بر اساس کاربید سیلیسیوم (مقاوم در برابر سایش)، زیرکن یا زیرکنیا، سیلیس ذوب شده (برای دماهایی تا ۱۴۵۰ درجه سلسیوس) و کربن یا گرافیت باشند (توسط بیشتر فلزات مذاب یا سرباره‌ها، خیس نمی‌شوند). کاشی چینی
کاشی‌ها چینی یا کاشی‌های سرامیکی، کاشی‌های چینی یا سرامیکی هستند که معمولاً برای پوشش کف و دیوارها استفاده می‌شوند و میزان جذب آب آن کمتر از ۰٫۵ درصد است. خاک رس مورد استفاده برای ساخت کاشی‌های چینی به‌طور کلی متراکم است. آنها می‌توانند لعاب دار یا بدون لعاب باشند. کاشی‌های چینی یکی از انواع کاشی‌های شیشه ای هستند و گاهی اوقات به عنوان کاشی‌های شیشه ای چینی نیز شناخته می‌شوند. لحیم‌کاری سخت
سرامیکهای ساختاری شامل موادی مثل اکسید آلومینیوم، اکسید زیرکونیوم، کاربید سیلسیم، نیترید آلومینیوم، نیترید سیالون و اکسی نیترید آلومینیوم-سیلسیم است، همچنین کامپوزیتهای ساخته شده از سرامیکها مثل شامل ویسکرهای یا کامپوزیت شامل دی بوراید تیتانیوم هستند. در حین ساخت سرامیکهای ساختاری باید مراقب بود که ترکیب شیمیایی به خوبی کنترل شود و چگالی بالایی حاصل شود. لحیمکاری سخت سرامیکهای ساختاری امکانپذیر است و کاربرد زیادی دارد. سرامیک
سرامیک پیشرفته (که به آن سرامیک ساختمانی یا سرامیک مهندسی نیز گفته می‌شود) یک فناوری در حال ظهور است که دارای پایه وسیعی از کاربردهای فعلی و بالقوه است. مواد پایه در حال حاضر شامل: نیترید سیلیسیم، کاربید سیلیسیم، زیرکونیای نیمه پایدار، زیرکونیای سفت شده تبدیلی، آلومینا، سیالون، کاربید بور، نیترید بور، دیبورید تیتانیوم و کامپوزیت‌های سرامیک (مانند الیاف سرامیکی در شیشه، سرامیک-شیشه یا ماتریس سرامیکی) هستند. مواد و محصولات با خصوصیاتی از قبیل استحکام و سختی بالا، مقاومت در برابر شکستگی بالا، مقاومت در برابر گرما و مواد شیمیایی، اندازه دانه ریز و تخلخل کم یا بدون آن مشخص می‌شود. کاربردهای آنها عبارتند از: طیف گسترده‌ای از قطعات مقاوم در برابر سایش شامل ابزارهای برش، پانچ، قالب و اجزای موتور (مانند یاتاقان، سیل و شیرها)، و همچنین استفاده در مبدل‌های حرارتی، توربین‌های گاز و کوره‌ها. سرامیک مدرن
در طی ۵۰ سال قبل دانشمندان و مهندسان اطلاعات بیشتری از مواد سرامیکی و فرایندهای مربوط به آن‌ها به دست آورده‌اند و دریافته‌اند که با خالص‌سازی مینرال‌های طبیعی موجود می‌توان به ترکیباتی جدید با خواص بی‌نظیر رسید. این مواد خالص شده با سرامیک‌های جدید، بنام سرامیک‌های مدرن نامیده می‌شوند. آن‌ها معمولاً دارای ترکیب و ساختار کاملاً کنترل شده می‌باشند و برای رفع نیازهای کاربردی که از عهده سرامیک‌های سنتی خارج است، طراحی می‌شوند. سرامیک
کلمه «سرامیک» از کلمه یونانی κεραμικός (keramikos)، به معنای «سفال» یا «برای سفال»، و آن از κέραμος (keramos)، به معنای «سفالگر، کاشی، سفال» آمده‌است. اولین اشاره شناخته شده به ریشه «سرامـ» مربوط به واژه یونانی-مایکایی ke-ra-me-we، به معنای «کارگران سرامیک» است که با خط هجایی «خط ب» نوشته شده‌است. کلمه «سرامیک» ممکن است به عنوان صفت برای توصیف یک ماده، محصول یا فرایند استفاده شود، یا ممکن است به عنوان یک اسم، به صورت مفرد یا به‌طور معمول، به عنوان اسم جمع استفاده شود. بیوسرامیک
بیوسرامیک‌ها و شیشه‌های زیستی مواد سرامیک ای هستند که با محیط سازگارند. بیوسرامیک‌ها زیرمجموعه از بیومواد هستند. محدوده بیوسرامیک‌ها در زیست سازگاری از اکسید سرامیکی، که در بدن بی حرکت هستند، تا نهایت بقیه مواد قابل جذب اند، که نهایتاً بعد از آن که در تعمیر کمک کرده‌اند توسط بدن جایگزین می‌شوند. بیوسرامیک‌ها در انواع روش‌های پزشکی استفاده می‌شوند بیوسرامیک‌ها معمولاً به عنوان مواد سفت و سخت در ایمپلنت جراحی استفاده می‌شود، با وجود آن بعضی از بیوسرامیک انعطاف‌پذیرند. استفاده مواد سرامیکی مثل نوع مواد سرامیکی چینی نیست. بلکه، بیوسرامیک‌ها به‌طور نزدیکی مرتبطند یا به موادهای خود بدن یا اکسیدهای فلز بسیار بادوام. سرامیک‌سازی
سرامیک‌سازی به فرایند ساخت سرامیک گفته می‌شود. سرامیک مدرن
سرامیک‌های پیشرفته شامل کاربیدها، بریدها، نیترایدها و اکسیدها هستند. این سرامیک‌ها اغلب به دلیل مقاومت سایشی و مقاومت به خوردگی بالایی که در دماهای بالا دارند، در ساخت قطعاتی از موتورهای جت و توربین‌ها به کار می‌روند. گروهی از سرامیک‌های پیشرفته به دلیل داشتن خواص فیزیکی ممتاز (مغناطیسی، الکترونیکی و اپتیکی) در ساخت قطعات الکتریکی و الکترونیکی، عایق‌های الکتریکی با ولتاژ بالا و پایین، خازن‌ها، مبدل‌های سیگنال‌های الکتریکی و برعکس در تجهیزات آلتراسونیک و به عنوان سرامیک‌های مغناطیسی در کامپیوترهای بزرگ دیجیتالی برای ذخیره‌سازی داده‌ها، همچنین با داشتن مقاومت خوردگی بالا در دماهای بالا به عنوان کاتالیزوهای واکنش‌های شیمیایی، قابلیت به‌کارگیری به عنوان سنسور برای ردیابی گازهای خطرناک و به دلیل سازگاری با بدن انسان به عنوان تجهیزات و اجزایی از بدن انسان به کار می‌روند. سرامیک‌های پیشرفته همچنین در سیستم‌های قطع و وصل الکترونیکی، سیستم‌های نوری فلورسنتی با فرکانس بالا، فیلترهای تداخل مخابراتی و کاربردهای مختلف دیگر اهمیت خاصی دارند. کامپوزیت‌های زمینه سرامیکی
الیاف سرامیکی، الیاف ساخته شده از مواد پشم سرامیک است که مقاوم به درجه حرارت بالا (۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ درجه فارنهایت) هستند. الیاف سرامیکی در دو کلاس عمومی در دسترس هستند: تولید الیاف سرامیک خوب برای اولین بار نیازمند یک فیبر الیاف یا مواد معدنی پیشرو است که پس از آن به مدت زمان بسیار کوتاهی حرارت داده می‌شود و به صورت پیرولیز می‌شود. الیاف سرامیکی را می‌توان از طریق رسوب شیمیایی بخار، طراحی ذوب، چرخش و اکستروژن تولید کرد. کامپوزیت‌های زمینه سرامیکی
این نوع سرامیک‌ها امروزه پهنه وسیعی از صنعت سرامیک را تشکیل داده‌اند و به دو صورت اکسیدی نظیر آلومینا، زیرکونیا و اکسید اورانیوم و غیراکسیدی نظیر کاربیدها، نیتریدها، سولفیدها، سیلیسیدها و بورایدها یافت می‌شوند. سرامیک شفاف
ساختار کریستالی نیز نقش مهمی در بسیار مهمی در تعیین شفافیت یک سرامیک دارد. کریستالهایی با ساختار مکعبی، از نظر اپتیکی همسانگرد (Anisotropuc) بوده و خواص اپتیکی آنها در تمام جهات یکسان است. علاوه بر این، پارامترهایی نظیر ضخامت و پرداخت (Finish) سطحی بر روی شفافیت مواد تأثیر گذاشته و بنابراین سطوح مواد باید تا حد ممکن صاف باشند. سفال
سُفال قطعه‌ای از سرامیک را می‌نامند که بین ۸۵۰ درجهٔ سانتی‌گراد تا ۱٬۰۰۰ درجهٔ سانتی‌گراد آتش دیده و دارای تخلخل نامرتب باشد. سفال در برخی مواقع فقط به اشیاء سرامیکی بدون لعاب اطلاق می‌گردد. نخستین مادهٔ مصرفی در ساخت ظروف سفالی گل رس یا خاک رس است. برای ساخت ظرف‌های سفالی از چرخ سفال‌گری استفاده می‌شود. لازم است ذکر شود در قدیم از تکنیک دست و انگشت و همچنین روشی به نام فتیله (اتصال حلقه) نیز برای ساخت انواع ظروف استفاده می‌کردند. سرامیک
کاربید سیلیسیم (Silicon carbide) و نیترید سیلیسیم (silicon nitride) دارای استحکام عالی، سختی فوق‌العاده بالا، چقرمگی کافی، هدایت حرارتی بالا، انبساط حرارتی کم، مقاومت در برابر شوک حرارتی خوب، وزن سبک و مقاومت در برابر خوردگی بالا هستند. این سرامیک‌ها در کاربردهای تنش-بالا دما-بالا، مانند پره‌های توربین، به خوبی کار می‌کنند و ممکن است به خوبی جایگزین سوپرآلیاژهای پایه نیکل یا کبالت شوند. کامپوزیت‌های زمینه سرامیکی
الیاف استاندارد سرامیکی از مواد معدنی، عمدتاً اکسید آلومینیوم (Al2O3) و دی‌اکسید سیلیسوم (SiO2) ساخته می‌شوند که منجر به ترموستگی بسیار بالا می‌شوند. در شرایط عادی، الیاف سرامیکی استاندارد را می‌توان در دماهای بالا تا ۱۲۶۰ درجه سانتیگراد استفاده کرد. با افزودن مقادیر کم، مانند اکسید زیرکونیوم (ZrO2)، دمای کاربرد را می‌توان تا حدود ۱۶۰۰ درجه سانتی گراد افزایش داد. محصولات الیاف سرامیک در مناطقی که خواص عایق الکتریکی در دماهای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد – برای بسته‌بندی و اتصالات انبساطی استفاده می‌شود. اگر هیچ پوششی مکانیکی وجود نداشته باشد، الیاف سرامیکی می‌توانند به عنوان تنها مواد مقاوم در تماس با فرایندهای با درجه حرارت بالا استفاده شوند، مثلاً در کوره های‌ حرارتی فلز، شیشه و غیره. فیبر سرامیکی با کیفیت‌های مختلف تولید می‌شود. الیاف سرامیکی نسوز به واسطه خواص آنها، مانند وزن سبک، مقاومت کششی بالا، پایداری با درجه حرارت بالا، بازده عایق بندی شده و مقاومت در برابر شوک حرارتی، به‌طور گسترده‌ای برای عایق سازی در دیگ‌های حرارتی و پشم سنگ و پشم شیشه استفاده می‌شود. آن‌ها همچنین به عنوان ماده مهر و موم در صنایع مانند صنایع متالورژی، برق، مکانیکی و شیمیایی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. علاوه بر این، سرامیک نسوز، مواد مناسب برای صرفه جویی در انرژی و افزایش بهره‌وری است، که موجب صرفه جویی حدود ۱۵٪ انرژی در کوره گرمای مداوم و ۳۰٪ در کوره حرارت متناوب صنعتی است. پرینت سه‌بعدی سرامیک
سرامیک‌های کلاسیک فقط از مواد طبیعی مانند خاک رس تشکیل شده‌اند، در صورتی که سرامیک‌های فنی شامل مواد دیگری مانند سیلیکون، کربن، نیتروژن و ازت می‌باشند. سرامیک‌های فنی با نام سرامیک‌های صنعتی یا مهندسی نیز شناخته می‌شوند. این سرامیک‌ها نسبت به سرامیک‌های کلاسیک، خواص مکانیکی و حرارتی و شیمیایی بسیار بهتری دارند و آنچه در صنایع پیشرفته استفاده می‌شود، همین نوع است. سمنتیت
سِمِنتیت یا کاربید آهن یک ماده مرکب شیمیایی به فرمول شیمیایی FeC دارای ۶/۶۷ درصد کربن با ساختار بلوری ارتورومبیک است.  این ماده سخت و شکننده است و به طور معمول به صورت خالص به عنوان سرامیک شناخته می شود.سمنتیت در فولادها و به طور طبیعی در هسته زمین بوجود می اید و نوع خالص آن کاربردهای فراوانی دارد. همچنین پارامترهای بزرگ شبکه ای دارد که سختی آن را توضیح می دهد و بسیاری از خواص آن ناهمسانگرد است. مرند
محصولات سرامیک، در چند کارگاه شهر زنوز تولید می‌شود. استادکاران سرامیک زنوز، از نوعی خاک مرغوب (کائولن یا خاک چینی) استفاده می‌کنند و به نقاط دیگر جهت فروش، صادر می‌نمایند. علاوه بر کارگاه‌های سرامیک‌سازی، کارگاه‌های سفال‌گری نیز در بعضی از مناطق شهر مرند و روستاهای اطراف وجود دارند. سیالون
سرامیک سیالون یک کلاس تخصصی از مواد نسوز با تحمل درجه حرارت بالا است، که استحکام زیادی در دمای محیط و دماهای بالا داشته، و مقاومت خوبی در برابر شوک حرارتی دارد. همچنین نسبت به سایر مواد نسوز مانند آلومینا، در برابر خیس شدن یا خوردگی توسط فلزات غیر آهنی مذاب مقاومت فوق‌العاده ای دارد. این مواد همچنین در برابر خوردگی مقاومت فوق العاده ای دارند و از همین رو در صنایع شیمیایی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. سایر خواص SiAlONها شامل مقاومت در برابر سایش، انبساط حرارتی کم و مقاومت در برابر اکسیداسیون خوب تا بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سلسیوس می‌باشد. این ماده اولین بار در حدود سال ۱۹۷۱ شناسایی شد. سرامیک پیزوالکتریک
مواد پیزوالکتریک موادی هستند که به خاطر فشار مکانیکی، می‌توانند الکتریسیته تولید کنند. همچنین، هنگامی که اختلاف پتانسیل الکتریکی به آن‌ها اعمال می‌شود، این مواد تغییر شکل پیدت می‌کنند. تمام مواد پیزوالکتریک نارسانا هستند و می‌توان آن‌ها را به دو گروه بلورها و سرامیک‌ها تفکیک کرد تیتانات زیرکونات سرب (PZT) تیتانات باریم و نیوبات لیتیم نمونه‌هایی از مواد پیزوالکتریک هستند. این مواد مصنوعی، اثر چشمگیرتری نسبت به کوارتز و سایر مواد پیزوالکتریک طبیعی دارند. تیتانات زیرکونات سرب در مقایسه با کوارتز (نخستین ماده پیزوالکتریک شناخته شده) اختلاف پتانسیل زیادتری را به ازای همان مقدار فشار مکانیکی اعمال شده، تولید می‌کند. ساختمان‌سازی طبیعی
مصالح رایج برای بسیاری از انواع ساختمان‌های طبیعی، سفال و شن می‌باشد که به هنگام آمیختن با آب و معمولاً کاه یا فیبری دیگر، مخلوط حاصله ممکن است کاهگل یا خشت (بلوک‌های سفالین) تشکیل دهد. سایر مصالحی که استفاده از آن‌ها در بنای ساختمان طبیعی رایج است، شامل خاک، (خاک کوبیده شده یا کیسه‌های خاک)، چوب (الیاف چوب یا داربست‌های چوبی، ستون‌ها، شاه تیرها و تیرهای ساختمان)، پوسته‌های برنج، بامبو و سنگ می‌باشد. طیف گسترده‌ای از مصالح بازیافت شده یا مورد استفاده مجدد قرار گرفته که در بنای ساختمان‌های طبیعی رایج هستند شامل: (بخش‌های بازیافت شده ساروج شهری استفاده شده)، تایرها، baleهای تایر، بطری‌های دور ریختنی و دیگر شیشه‌های بازیافت شده می‌باشد. استفاده از مصالح خاصی از جانب بسیاری از متخصصان این نوع ساختمان به دلیل آثار منفی برمحیط و سلامت، مورد اجتناب قرارمی گیر. این مصالح شامل چوب برداشت شده به میزان نامناسب، مواد نگهدارنده سمی چوب، مخلوط‌های سیمانی پرتلند، رنگ‌ها و سایر پوشش‌هایی که ترکیبات آلی فراری (VOCها) رابه شکل گاز آزاد می‌کنند و بعضی از پلاستیک‌ها به ویژه پلی وینیل کلرید(PVC یا وینیل")و آن دسته از پلاستیک‌های حاوی مواد پلاستیکی مضر یا ترکیبات شبه هورمون می‌باشند. سرامیک کریستالی
به موادی (معمولاً جامد) که بخش عمدهٔ تشکیل‌دهندهٔ آن‌ها غیرفلزی و غیرآلی باشد، سرامیک گفته می‌شود. سرامیک کریستالی دسته‌ای از این موادها هستند که در آن‌ها، تغییر شکل پلاستیک همانند فلزات توسط حرکت نابجاییها اتفاق می‌افتد. یک دلیل سختی و تردی این مواد مشکل بودن لغزش (یا حرکت نابجاییها) می‌باشد. در سرامیک‌های کریستالی که پیوند آن‌ها به شدت یونی می‌باشد، سیستم‌های لغزشی (صفحات کریستالوگرافی و جهات واقع در آنها) بسیار محدودی برای حرکت نابجاییها وجود دارند. این امر به علت طبیعت باردار شده یونها از لحاظ الکتریکی می‌باشد. با لغزش در برخی از جهات، یونهای هم علامت به یکدیگر نزدیک می‌شوند و تحت این شرایط وجود بار دافعه الکترواستاتیکی، عمل لغزشی را محدود می‌سازد. این موضوع در فلزات مسئله ساز نیست چون تمامی اتمها از لحاظ الکتریکی خنثی هستند. بر خلاف سرامیک کریستالی در سرامیک کریستالی، تغییر شکل پلاستیک توسط حرکت نابجایی اتفاق نمی‌افتد چون هیچ گونه ساختار اتمی منظمی وجود ندارد. البته این مواد توسط جریان ویسکوز مشابه تغییر شکل در مایعات تغییر شکل می‌دهند. سرعت تغییر شکل متناسب با تنش اعمالی می‌باشد. در پاسخ به یک تنش برشی اعمالی اتم‌ها و یون‌ها روی یکدیگر می‌لغزند و پیوندهای بین اتمی شکسته شده و دوباره تشکیل می‌شوند؛ ولی، هیچگونه وضعیت یا جهت مرجحی که در آن جهت، این اتفاق صورت گیرد وجود ندارد. سرامیک
بیش از ۵۰٪ از مواد نسوز توسط صنعت فولاد مصرف می‌شود. کشورهای عمده سازنده فولاد چین، ژاپن و ایالات متحده هستند. محصولات ساخته شده از خاک رس ساختمانی شامل آجر و بلوک، لوله‌های فاضلاب و کاشی‌های سقفی می‌شود. این اقلام، اقلام قیمت پایین ولی تعداد بالا هستند. هر ساله حدود هشت میلیارد آجر و بلوک سفالی با ارزش بازار بیش از ۱٫۵ میلیارد دلار، فقط در ایالات متحده تولید می‌شود. سرامیک
مواد سرامیکی همچنین انواع مختلفی از خواص مفید الکتریکی و مغناطیسی را ارائه می‌دهند. از برخی از سرامیک‌ها، مانند کاربید سیلیسیم، به عنوان مقاومت الکتریکی و المنت حرارتی دما-بالا برای کوره‌های الکتریکی استفاده می‌شود. برخی دیگر دارای خواص نیمه رسانایی هستند و در ساخت ترمیستورها و یکسو کننده‌ها استفاده می‌شوند. همچنین از رفتارهای دی الکتریک، پیزوالکتریک و فروالکتریک می‌توان در بسیاری از کاربردها استفاده کرد. برای مثال از باریم تیتانات در ساخت خازن‌ها و ترنسدیوسرها استفاده می‌شود. سرامیک‌های پایه رسی چگالی-بالا و اکسید آلومینیوم عایق‌های ولتاژ-بالای بسیار خوبی هستند و برای مثال در ساخت شمع‌های خودرو استفاده می‌شود. از فریت‌های مغناطیسی در کاربردهای مغناطیسی بسیاری استفاده شده‌است. مطالعات زیادی نیز بر روی ابررساناهای سرامیکی «دما-بالا» صورت گرفته‌است. لحیم‌کاری سخت
سرامیک‌ها مواد غیرفلزی معدنی هستند که به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند: سرامیک‌های ساختاری و سرامیک‌های متداول. یک خصوصیت رایج مواد سرامیکی آن است که آن‌ها از پودر ساخته می‌شوند که توسط فرایندهای مختلف به شکل مورد نظر شکل‌دهی می‌شوند. در فرایند اتصال آن‌ها از یک پیوند دهنده استفاده می‌شود و سپس تا دمای بالا با یا بدون فشار خارجی حرارت داده می‌شود تا قطعه لحیم کاری شده متراکم حاصل شود. سرامیک پیزوالکتریک
فرایند ساخت پیزوسرامیک‌ها شامل شانزده مرحله است که با وزن کردن، مخلوط کردن و آسیاب کردن موادی مانند زیرکونیا، اکسید سرب، تیتانیا، نیوبیا و اکسید استرانسیم و غیره شروع می‌شوند. سپس مواد مخلوط شده کلسینه شده و واکنش انجام می‌دهند تا ترکیب تیتانات-زیرکونات سرب تشکیل شود. ترکیب تیتانات-زیرکونات سرب تشکیل شده که دارای مقداری رطوبت است به اندازه ذرات خیلی ریز آسیاب می‌شود. سپس چسب‌ها و روانسازها افزوده می‌شوند و ماده به دست‌آمده در اسپری‌درایر خشک می‌شود تا یک پودر آماده برای تراکم حاصل شود. بعد از آماده‌سازی مواد اولیه، فرایندی که برای شکل‌دادن سرامیک به کار گرفته می‌شود، استفاده از پرس خشک یا ایزواستاتیک با فشار اعمالی بین ۶ تا ۱۰۰ تن است. اجزا شکل داده شده در دمای ۱۳۰۰ درجه فارنهایت در شرایط کنترل‌شده اتمسفری پخت بیسکویت می‌شوند تا چسب‌ها و روان-کننده‌های لازم برای عمل شکل‌دهی در این مرحله سوخته و خارج شود. قطعات بیسکویت در بوته-های مخصوص "آلومینا بالاً قرار داده شده و برای پخت در دمای بالا در داخل کوره قرار داده می‌شوند. کوره الکتریکی تا حدود دمای ۲۳۰۰ درجه فانهایت گرم می‌شود و به مدت سه ساعت در این دما نگه داشته می‌شود (قطعات سرامیکی برای کنترل تبخیر احتمالی اکسید سرب در خلال فرایند پخت در دمای بالا در بوته‌های آلومینا بالا قرار داده می‌شوند). بعد سرامیک پخته‌شده با دقت زیادی به اندازه‌های معین ماشین‌کاری می‌شود. بعد از مرحله اندازه-بندی، قطعات سرامیک متالیزه می‌شود؛ یعنی یک پوشش فلزی روی سطح آنها نشانده می‌شود. این کار به کمک تکنیک "silk screening" انجام می‌شود و از الکترودهای نقره، طلا، نیکل یا پلاتینیوم-پالادیوم استفاده می‌شود. الکترودهای متالیزه شده روی یک شبکه توری شکل که از سیم‌های فلزی نسوز تشکیل شده‌است قرار گرفته و به داخل کوره حمل می‌شوند و در دمایی در حدوداً ۷۰۰ درجه سانتی‌گراد پخته می¬¬شوند. بعد از این مرحله، نوبت به عمل قطبی‌کردن قطعه‌های سرامیکی می‌رسد. در عمل قطبی‌کردن ولتاژ جریان مستقیم(DC) به سرامیکی که در یک روغن دی‌الکتریک گرم‌شده و مقاوم قرار دارد، اعمال می-شود تا دوقطبی‌های آن در یک سمت جهت‌گیری کنند. قطعات سرامیکی قطبی‌شده اکنون پیزوالکتریک هستند. بعد از قطبی کردن، نوبت به کنترل کیفی خواص می‌رسد. قطعات جهت تضمین و تأمین کردن خواص الکتریکی متناسب با نوع کاربردشان، آزمایش و بررسی می‌شوند. سرامیک مدرن
سرامیک‌ها، جهت جداسازی سیم‌های ترموکوپل از اتمسفر اطراف و محافظت کردن آن‌ها از تماس مستقیم با محیط دما بالا استفاده می‌گردند. لوله‌های اکسترودی زینتر شده از جنس Al2O3، MgO و سایر ترکیبات اغلب به کار می‌روند. این لوله‌ها جامد بوده و فقط به سوراخ‌هایی برای سیم‌ها در سیستم ترموکوپل نیاز دارند. در ابتدا نوک ترموکوپل شکل داده و لحیم شده و سپس انتهای دیگر سیم‌ها از میان لوله سرامیکی گذرانده می‌گردد. بافت (مواد)
بافت در سرامیک معمولاً به‌وجود می آید زیرا بلورهای موجود در یک دوغاب دارای اشکال هستند که بستگی به جهت کریستالی ، اغلب سوزن یا صفحه دارند. این ذرات خود را تراز می کنند که آب از دوغاب خارج می شود ، یا همان‌طور که خاک رس تشکیل می شود. نانو سرامیک
این مواد مخصوص، مواد اولیه مورد نیاز برای ساخت محصولی مستحکم‌تر که در محدودهٔ دمایی بیشتر عمل می‌کند را تأمین می‌کنند. از طرفی تولید نانوسرامیک‌ها در دماهای پایین‌تر، موفقیت بزرگی است که منجر به تولید اقتصادی محصولات بی‌عیب و با دقت بالا می‌شود. مهندسی بافت
سرامیک‌های زیست فعال مانند هیدروکسی آپاتیت، تری کلسیم فسفات و ترکیبات خاصی از سیلیکات مانند شیشه زیست فعال و شیشه‌های سرامیکی با مایعات فیزیولوژیکی واکنش نشان می‌دهند و از طریق فعالیت سلولی منجر به مهندسی بافت‌های سخت و نرم می‌شوند. با این حال سازگاری زیستی و تخریب پذیری سرامیک‌های زیست فعال اغلب کافی نیست و منجر به محدودیت استفاده از آن‌ها در بخش بالینی می‌گردد. می‌توان با استفاده از ترکیب پلی مرهای مصنوعی و طبیعی یا با استفاده از مواد کامپوزیتی خواص داربست را بهبود بخشیده و با کنترل نرخ تخریب و بهبود سازگاری، شرایط استفاده از سرامیک‌ها را در مهندسی بافت فراهم آورد. زره سرامیکی
صفحات سرامیک (همچنین به عنوان صفحات تراوا شناخته می‌شوند) معمولاً به عنوان درج در جلیقه‌های بالستیک نرم استفاده می‌شود. اکثر صفحات سرامیکی مورد استفاده در زره بدن، محافظت از نوع مؤسسه ملی حقوقی III را ارائه می‌دهند که به آنها اجازه می‌دهد گلوله‌های تفنگ را متوقف کنند. صفحات سرامیک یک نوع زره کامپوزیت هستند. صفحات درج نیز ممکن است از فولاد یا پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا تولید شوند. سرامیک دندانی
روش‌های ساخت پروتزهای دندانی در اواسط نیمه دوم قرن بیستم، ذوب ترکیبات سرامیک‌ها و فلزات بود که به عنوان مادهٔ اصلی دندان عمل می‌کرد. سیستم‌های سرامیک-فلز ترکیبی از هر دو خواص استثنایی زیباشناختی سرامیک‌ها و خواص مکانیکی فوق‌العاده فلزات را داشتند. برخی از این فلزات که در دندان‌پزشکی به عنوان مواد تقویت‌کننده استفاده می‌شدند، گاهی باعث ایجاد مشکل برای عده‌ای از بیماران می‌شدند شامل آلرژی دادن، تغییر رنگ لثه و… این اشکالات و از طرف دیگر درخواست برای زیبایی بیشتر از طرف بیماران و دندان‌پزشکان، باعث برانگیختگی تحقیق و توسعه در سیستم‌های سرامیکی بدون فلز شد. در طول ۴۰ سال اخیر، تحقیق بر بهسازی سیستم‌های بدون فلز و گسترش مواد برتر در موضوع زیباشناختی و عملکرد بالینی متمرکز شد تا گزینه‌های مختلفی را در اختیار بیماران قرار دهد تا دندان‌های آسیب‌دیده یا افتاده را درمان کنند. سرامیک
مواد نسوز یا دیرگداز سرامیک‌هایی هستند که به منظور تأمین خواص مکانیکی یا شیمیایی قابل قبول در دمای کاری بالا، معمولاً بیش از ۵۵۰ درجه سلسیوس، طراحی شده‌اند. بیشتر آنها بر اساس ترکیبات اکسید پایدار هستند، که در آن ذرات اکسید درشت با مواد نسوز ریزتر پیوند می‌خورند. از کاربیدها، نیتریدها و بوریدهای مختلفی نیز می‌توان در کاربردهای نسوز استفاده کرد. سرامیک
مواد سرامیکی به دلیل سختی زیاد، حفظ سختی در دمای بالا و واکنش پذیری کم با فلزات، برای انواع کاربردهای برش جذاب هستند. کاربید سیلیسیم ساینده رایجی در بسیاری از سنگ‌های سنباده است. کاربید تنگستن متصل به کبالت در بسیاری از کاربردهای ساخت ابزار و قالب، یک گزینه محبوب برای جایگزینی فولادهای تندبر بوده‌است. فولادهای ابزاری و ابزارهای کاربیدی اغلب توسط فرایندهای انباشت بخار فیزیکی با مواد سرامیکی پوشش داده می‌شوند. لایه‌های نازکی از کاربید تیتانیوم، نیترید تیتانیوم و اکسید آلومینیوم می‌توانند واکنش‌های بین فلز در حال برش و فولاد ابزاری یا فاز بایندر کاربید را مهار کنند. این امر منجر به کاهش قابل توجه اصطکاک و سایش شده و امکان افزایش سرعت برش را فراهم می‌کند. سرامیک
هزینه بالای سرامیک‌های ساختمانی همچنان مانعی برای پذیرش گسترده آنها است. سرامیک‌های درجه یک در حال حاضر چندین برابر گرانتر از همتاهای فلزی خود هستند. حتی با افزودن عامل عمرکاری بیشتر و راندمان بالاتر هنوز هم نیاز به کاهش قیمت‌ها وجود دارد. با این وجود، کار در جهت تولید یک سرامیک کم هزینه، استحکام-بالا و چقرمگی-بالا با دامنه دمایی مفید همچنان ادامه دارد. سرامیک دندانی
پرسلان فلدسپاتی از مخلوط فلدسپات سدیم، کوارتز و کائولن به وجود می‌آید. بقیه ترکیبات ضروری اکسیدهای سدیم، پتاسیم، کلسیم، آلومینیوم و منیزیم (جهت کنترل مقدار ضریب انبساط حرارتی و تلاش برای هماهنگ‌سازی آن با فلز)، روی، آهن، مس، تیتانیوم، نیکل، منگنز و کبالت (به عنوان رنگ‌دانه) و سرب، زیرکونیم و تیتانیوم (به عنوان اپک کننده) می‌باشند. پرسلان‌های فلدسپاتی بسیار ترد هستند، بنابراین در فلز-سرامیک و سیستم سرامیکی بدون فلز باید به عنوان مادهٔ ونیر "Veneer"(روکش دهنده) استفاده شوند. زیرکونیا به شکل کانی طبیعی یافت می‌شود که بادلیت نامیده می‌شود. این کانی شامل ۸۰٪ تا ۹۰٪ اکسید زیرکونیا است. ناخالصی‌های اصلی آن معمولاً Ti, Si و Fe₂O₃ هستند. این اکسید در سه ساختار کریستالی متفاوت وجود دارد: مونوکلینیک در دمای اتاق، تتراگونال در دمای حدود ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد و مکعبی در دمای ۲۳۷۰ درجه سانتی‌گراد. تغییر فاز از تتراگونال به مونوکلینیک در حین سرمایش رخ می‌دهد که این تغییر باعث انبساط حجمی از ۳٪ تا ۴٪ می‌شود و درنتیجه در ماده باعث ایجاد ترک می‌کند. اکسیدهایی مثل، Y₂O₃ و Ce به زیرکونیای خالص افزوده می‌شوند و به علت ساختار پایه مکعبی که در دمای اتاق دارند، باعث می‌شوند تغییرات فاز تتراگونال به مونوکلینیک با عوامل بیشتری تحریک شوند؛ مثل دما و فشار. تنش فشاری ایجادشده ناشی از انبساط حجمی در نزدیکی ترک افزایش می‌یابد و همین‌طور انرژی لازم برای به وجود آوردن آن تغییر فازی، باعث می‌شود که برای این سرامیک‌ها استحکام شکست بالایی میسر شود. این امر می‌تواند فرآیندی به نام پیرسازی سرامیک("Transformation Toughening") نامیده شود؛ فرایند تغییرات خودبه‌خودی زیرکونیای تتراگونال ناپایدار به زیرکونیای مونوکلینیک. سوپر پلاستیک
اتمهای موجود در مواد سرامیکی توسط پیوند شیمیایی در کنار هم قرار می گیرند. دو پیوند شیمیایی متداول برای مواد سرامیکی کووالانسی و یونی هستند. برای فلزات ، پیوند شیمیایی پیوند فلزی نامیده می شود. پیوند اتمها با هم در پیوندهای کووالانسی و یونی بسیار قوی تر از فلز است. به همین دلیل است که به طور کلی فلزات قابل انعطاف هستند و سرامیک ها شکننده هستند. با توجه به طیف وسیعی از خواص مواد سرامیکی ، از آنها برای تعداد زیادی کاربرد استفاده می شود. مهندسی بافت
سرامیک‌ها به لحاظ هدایت استخوانی، یکپارچگی و در برخی موارد القای استخوانی به عنوان یکی از گزینه‌های عالی جهت پیوند بافت تخریب شده به‌شمار می‌روند. از طرفی سرامیک‌ها استحکام مکانیکی مناسبی نداشته و در برابر تنش‌های معمولی نیز رفتاری شکننده دارند. با توجه به این نکته استفاده از این مواد به عنوان افزودنی در بستر پلیمرها به دلیل تنوع در خواص، بیشتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. انتخاب ماده جهت تهیه داربست به میزان زیادی بستگی به نوع بافت مورد نظر دارد. به عنوان مثال سرامیک‌ها و کامپوزیت آن‌ها با پلیمرها جهت بازسازی بافتهای سخت و از پلیمرها جهت بازسازی بافتهای نرم استفاده می‌شود. مهندسی سرامیک
مهندسی سرامیک () به‌طور کلی دانش تولید و به کاربردن اشیاء جامدی است که اجزاء تشکیل‌دهنده اصلی و عمده آن‌ها مواد غیرآلی و غیرفلزی است. به عبارت دیگر مهندسی سرامیک علاوه بر سفالینه‌ها شامل انواع چینی‌ها، دیرگدازها، فراورده‌های رسی ساختمانی، موادساینده، لعاب‌های چینی، سیمان، شیشه، مواد مغناطیس غیرفلزی، فروالکتریک‌ها، تک بلورهای مصنوعی و محصولات پیچیده‌تر دیگر نیز می‌شود. این مواد به دو روش ایجاد می‌شوند:بااعمال گرما ویا با استفاده از واکنش‌های بارش محلول‌های شیمیایی باخلوص بالا در دماهای پایین‌تر. این فرایند شامل تصفیه مواد اولیه، مطالعه وتولید ترکیبات شیمیایی مورد نظر تشکیل آن‌ها به اجزاء و بررسی ساختار، ترکیب و خواص آن‌ها می‌باشد. مواد سرامیکی ممکن است دارای ساختار بلوری یا تا حدی کریستالی، با نظم دوربرد در مقیاس اتمی باشند. سرامیک‌های شیشه ای ممکن است دارای ساختار آمورف یا شیشه ای باشند، با نظم اتمی محدود یا کوتاه. آنها یا از یک توده مذاب تشکیل شده‌اند که باعث خنک شدن می‌شوند، یا با از دست دادن گرما تشکیل و بلوغ می‌شوند یا در دماهای پایین می‌تواند به وسیله سنتز هیدروترمال یا سنتز شیمیایی صورت بگیرد. مشخصه اصلی سرامیک‌ها، مقاومت خیلی زیاد آن‌ها در برابر تأثیر مواد شیمیایی و دماهای بالا است، یعنی بیشتر فراورده‌های سرامیکی مانند اجزای متشکله خود، در برابر آب، اسیدها، گازها، نمک‌ها و دماهای بالا مقاومت خوبی دارند و به همین سبب در ساخت قطعات مقاوم نسبت به خوردگی یا در روش‌های حفاظت از خوردگی از آن‌ها استفاده زیادی می‌شود. یکی دیگر از ویژگی‌های مواد سرامیکی ارزانی و فراوانی نسبی این مواد است. امروزه مهندسان سرامیک با کنترل نوع و نسبت ترکیب مواد اولیه، فراورده‌های گوناگونی مانند آجر و کاشی، آجر نسوز، ظروف چینی و سفالی، لعاب‌ها (به عنوان روکش فلزات و سرامیک‌های دیگر)، آلومین و تیتانات باریوم (در الکترونیک)، دی‌اکسید اورانیوم (به عنوان سوخت هسته‌ای) لعل یا نارسنگ (در لیزر)، شیشه و سیمان طراحی و تولید می‌کنند. سرامیک
گستره بلورینگی مواد سرامیکی از کاملاً جهت دار، تا شبه-کریستالی، شیشه ای شده، و گاهی حتی کاملاً اریخت (برای مثال شیشه) متغیر است. در بیشتر مواقع، سرامیک‌های پخته شده، شیشه ای یا نیمه-شیشه ای هستند، همان‌طور که در مورد ظروف سفالی، ظروف سنگینه و ظروف چینی مشاهده می‌شود. متغیر بودن تبلور و ترکیب الکترون در پیوندهای یونی و کووالانسی باعث می‌شود که بیشتر مواد سرامیکی عایق‌های حرارتی و الکتریکی خوبی باشند (تحقیقات گسترده‌ای در مهندسی سرامیک انجام شده‌است). با چنین طیف وسیعی از گزینه‌های ممکن برای ترکیب یا ساختار یک سرامیک (به عنوان مثال تقریباً تمام عناصر، تقریباً انواع پیوندها و تمام سطوح تبلور)، دامنه موضوع سرامیک‌ها بسیار گسترده‌است، و تعیین ویژگی‌های قابل شناسایی (برای مثال سختی، سفتی، هدایت الکتریکی و غیره) برای کل گروه دشوار است. سرامیک‌ها عموماً دارای خواصی از قبیل: دمای ذوب بالا، سختی بالا، رسانایی ضعیف، مدول الاستیسیته بالا، مقاومت شیمیایی بالا و شکل‌پذیری کم هستند، البته استثناهایی نیز وجود دارد (برای مثال سرامیک پیزوالکتریک، دمای انتقال شیشه، سرامیک ابررسانا و غیره). بسیاری از کامپوزیت‌ها مانند فایبرگلاس و الیاف کربن اگرچه حاوی مواد سرامیکی هستند اما از خانواده سرامیک‌ها محسوب نمی‌شوند. بیورآکتور غشایی
ممبران‌های غیر آلی از موادی مانند سرامیک‌ها، فلز ات، گرافیت یا ترکیب آن‌ها ساخته می‌شوند. هدف از ساخت انواع سرامیکی، کاهش یا حذف برخی محدودیت‌های انواع پلیمری است. هنر سرامیک
سرامیک عام‌تر از سفال است و سفال، نوعی سرامیک به حساب می‌آید. سرامیک هرآن‌چیزی را گویند که وقتی حرارت می‌بیند، تغییر ماهیت می‌دهد. مثل رس که در سفالگری کاربرد دارد. در حالی که سفالگری عمدتاً به ساخت اشیا و ظروف از گل رس اشاره دارد. مقاومت (قطعه الکتریکی)
عنصر مقاومت از مخلوط خرده‌ها (پودر) کربن و مواد عایق (مانند سرامیک) ساخته می‌شود. یک چسب این مخلوط را به‌هم می‌گیرد. میزان مقاومت توسط نسبت مواد متراکم (پودر سرامیک) به کربن تعیین می‌شود. غلظت‌های بالای کربن و یک رسانای خوب میزان مقاومت پایین‌تری را نتیجه خواهد داد. لعاب
لعابها طیف گسترده ای از ترکیبات آلی و معدنی را در بر می‌گیرند. لعاب مربوط به سرامیک معمولاً مخلوط شیشه مانندی متشکل از کوارتز، فلدسپات و اکسید سرب (PbO) است. این اجزا را پس از آسیاب شدن و نرم کردن به صورت خمیری رقیق درمی‌آورند. آنگاه شی سرامیکی مورد نظر را در این خمیر غوطه‌ور کرده و آن را پس از خشک شدن در کوره تا دمای معین حرارت می‌دهند. پس از لعاب دادن روی چینی، روی آن مطالب مورد نظر را می‌نویسند یا اینکه طرح‌هایی را نقاشی می‌کنند و دوباره روی آن را لعاب داده، بار دیگر حرارت می‌دهند. در این صورت وسیله مورد نظر پرارزش‌تر و نوشته و طرح روی آن بادوام‌تر می‌شود. شیشه-سرامیک
شیشه_سرامیک‌ها معمولا در دو مرحله تولید می شوند: ابتدا، شیشه در اثر فرآیند ساخت شیشه تشکیل می شود. شیشه خنک شده و دمای آن پایین آمده و در مرحله دوم دوباره گرم می شود. در این عملیات حرارتی شیشه تا حدی بلوری می‌شود. معمولا مواد جوانه‌زا به ترکیب پایه‌ی شیشه_ سرامیک‌ها افزوده می شوند.این مواد فرایند بلوری شدن را کنترل می‌کنند. به علت عدم پرس‌کاری و تف‌جوشی در این فرایند، شیشه_سرامیک‌ها برخلاف سرامیک‌های پخته شده بدون تخلخل می‌باشند. کامپوزیت تقویت شده با الیاف
کامپوزیت‌های زمینه سرامیکی از انواع سرامیک از جمله سرامیک شیشه، کربن، کاربید سیلیسیوم، آلومینات‌ها و اکسیدها به عنوان فاز زمینه مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین تقویت کننده‌های مورد استفاده کاربیدها، بوریدها، کربن و نیتریدها هستند. به دلیل بالا بودن مقاومت این دسته از کامپوزیت‌ها در برابر اکسایش در دمای بالا، کامپوزیت‌های زمینه سرامیکی را در دما و تنش شدید مورد استفاده قرار می‌دهند. شایان ذکر است که تنها کامپوزیت‌هایی که در دمای بالای ۹۰۰ درجه سانتیگراد استحکام خود را حفظ می‌نمایند. سیمان و بتن از جمله کامپوزیت‌های سرامیکی می‌باشد. لحیم‌کاری سخت
سرامیکهای متداول شامل محصولات سفالی و دیرگدازها است. این مواد معمولاً چگالی پایینی (به دلیل مقدار تخلخل نسبتاً بالا) دارند. آنها معمولاً در کاربردهای دما بالا استفاده می‌شوند که لحیمکاری سخت آنها عملی نمی‌باشد. نما (ساختمان)
نصب سرامیک خشک دارای روش‌های متعددی است که از جمله آن می‌توان به روش نصب با کلیپس نمایان، روش کلیپس شیاری مخفی و روش KEIL اشاره نمود. زیرسازی نمای سرامیک خشک از جنس آلومینیومی سبک‌سازی شده بوده و با توجه به وزن و ابعاد سرامیک قابل تعریف می‌باشد. قطعات نگهدارنده نمای سرامیک خشک از جنس فولاد فنر می‌باشد و ضمناً سرامیک‌ها جهت ایمنی بیشتر، قبل از نصب مسلح سازی می‌شوند تا از ریزش‌های احتمالی جلوگیری شود. سرامیک
مواد سرامیکی مانند کاربید سیلیسیم و اکسید آلومینیوم (آلومینا) به دلیل داشتن سختی بالا، اغلب به عنوان مواد ساینده به اشکال زیر استفاده می‌شوند: جوش خورده به هم (مانند سنگ سنباده)، روکش شده (مانند کاغذ سنباده) و سست (مانند ترکیبات پولیش کاری و ماسه‌های سندبلاست). از کاربید تنگستن غالباً در کاربردهای سایشی استفاده می‌شود و الماس مصنوعی و نیترید بور مکعبی دارای چنان خصوصیات خارق‌العاده ای هستند که غالباً از آنها به عنوان ابرساینده یاد می‌شود. شیشه-سرامیک
سرامیک‌های زیست انفعالی همانطور که از نامشان مشخص است، برهم‌کنش محدودی با بافت بیولوژیکی بدن دارند. این گروه، اولین دسته از موادی بودند که به عنوان جایگزین برای بافت‌های آسیب دیده یا از دست رفته استفاده می‌شدند. یکی از مشکلات استفاده از این مواد، واکنش بدن در برابر جسم خارجی می باشد به گونه‌ای که بافت‌‌های بدن در اطراف ایمپلنت رشد می‌کنند تا این شیء خارجی را از بقیه بدن جدا کنند. این امر گاهی اوقات مشکلات مختلفی از جمله بافت مردگی یا تجزیه‌ی ایمپلنت را ایجاد می‌کند دو ماده زیست انفعال‌(bioinert) که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند آلومینا (Al2O3) و زیرکونیا (ZrO2) هستند. سرامیک شفاف
سرامیک‌های شفاف سرامیک‌هایی هستند که از نظر اپتیکی شفاف باشند. این سرامیک‌ها در موراد گوناگونی کاربرد دارند. لحیم‌کاری سخت
سرامیک‌ها به عنوان یک بخش از خانواده بزرگ مواد کاربردهای گسترده‌ای در دنیای امروز دارد. از این مواد ارزشمند در صنایع هوا-فضا، ابزارهای برش و تجهیزات الکترونیکی استفاده می‌شود. سرامیک‌ها پیوند کووالانسی و/یا یونی قوی (قوی‌تر از پیوند فلزی) دارد و این باعث خصوصیات بی مظیر در این مواد شده‌است: سختی بالا، استحکام فشاری زیاد، هدایت الکتریکی و حرارتی کم و از نظر شیمیایی خنثی هستند. کامپوزیت‌های زمینه سرامیکی
الیاف سرامیکی در حقیقت فیبرهای سیلیکات آلومینیوم می‌باشند که از ذوب و دمیدن مذاب کائولن با درصد آلومینای بالا یا مواد مرسوم تری شامل ترکیبی از پودر خالص آلومینا و سیلیس مخلوط شده تشکیل می‌گردد. مخلوط آلومینا و سیلیس پس از ذوب درکوره قوس الکتریکی در دمایی حدود ۲۰۰۰°C به وسیلهٔ هوای فشرده دمیده می‌شود یا بروی غلتک‌های چرخان به وسیلهٔ نیروی گریز از مرکز به الیاف تبدیل می‌شوند. در حین دمش، جریان مذاب به قطرات کوچکی تبدیل می‌شود که در ادامه پروسه به صورت الیاف کشیده می‌شوند. این الیاف طول‌های متفاوت حداکثر تا اندازه mm 50 و قطر تقریبی ۲ الی µm 3 دارند که البته در روش سانتریفوژ، اعمال نیروی گریز از مرکز و دمش باهم، عمل ساخت الیاف را تکمیل کرده و طول الیاف در این روش mm 250 و قطر آن معمولاً همان ۲ الی µm 3 می‌باشد. الیاف تشکیل شده سفید رنگ، شیشه ای یا غیر بلوری بوده (آمورف) و این الیاف می‌توانند جهت ساخت انواع عایق‌های نسوز با شکل‌های متفاوت جهت کاربرد در دمای بالا تا ۱۴۵۰°C استفاده گردد. سرامیک کریستالی
formula_1 سرامیک
برای تغییر ماهیت شکنندگی مواد سرامیکی نمی‌توان کار زیادی انجام داد، اما می‌توان انرژی مورد نیاز برای وقوع شکست را افزایش داد (یعنی سفتی ماده را افزایش داد). در شیشه تمپر شده از خنک سازی سریع برای القای تنش‌های پسماند تراکمی بر روی سطح استفاده می‌شود. سطوح پس از خنک شدن، منقبض و سخت می‌شوند. زمانیکه مغز ماده شروع به خنک شدن کرده و سعی می‌کند منقبض شود، سطوح را مورد فشار قرار می‌دهد. از آنجا که شکست از سطح شروع می‌شود، تنش‌های وارد شده ابتدا باید فشرده سازی پسمانده را لغو کنند تا بتوانند کششی شوند. شیشه تمپرشده چهار تا پنج برابر از شیشه بازپخت شده استحکام بیشتری دارد. در سِرمِت‌ها ذرات سرامیک شکننده با زمینه ای پیوسته از فلز مقاوم در برابر شکست، محاصره می‌شود. کامپوزیت‌های سرامیک-سرامیک از رابط‌های ضعیفی استفاده می‌کنند که با جدا شدن یا لایه لایه شدن، ترک را محار یا منحرف کرده و به باقی ساختار اجازه می‌دهند تا بار را تحمل کند. در تثبیت یا پایدارسازی (Stabilization) از ترکیب یا آلیاژکردن برای حذف تغییرات ساختار کریستالی استفاده می‌شود، که ممکن است در یک محدوده دمایی مورد نظر اتفاق بیفتد، در نتیجه انبساط یا انقباضات بعدی از بین می‌رود. اکنون می‌توان قطعه را به صورت غیریکنواخت خنک کاری یا گرم کاری کرد، بدون اینکه تنش‌هایی که باعث القای شکست می‌شوند، ایجاد شوند. در سفت کاری تبدیلی (Transformation toughening) زمانیکه امکان گسترش حجم امکان‌پذیر باشد، پیشرفت یک ترک با وقوع تغییرات ساختار کریستالی، متوقف می‌شود. اندازه دانه ریز، خلوص بالا و چگالی بالا می‌تواند با پردازش پیشرفته تقویت شود، و همه اینها در بهبود سفتی ماده تأثیر دارند. پرینت سه‌بعدی سرامیک
ساخت سرامیک‌ها عموماً از ترکیب مواد پودری و با استفاده یا بدون استفاده از چسب و دیگر افزودنی‌ها آغاز می‌شود و سپس با استفاده از روش‌های مرسومی نظیر قالب‌گیری، قالب‌های فشاری و … فرم می‌گیرد. برای تولید سرامیک با تراکم و استحکام مناسب، لازم است از کوره با دمای بالا استفاده کرد. ویژگی‌های سرامیک سبب می‌شود تا تولیدش طولانی و پرهزینه باشد، همچنین محدودیت‌هایی نیز در زمینه ایجاد شکل مطلوب با استفاده از روش‌های موجود وجود دارد. از طرف دیگر، ماشین‌کاری سرامیک‌ها امری بسیار سخت و پر هزینه است و عموماً رسیدن به شکل نهایی با کیفیت سطح مطلوب و بدون ترک با این روش بسیار سخت است، چرا که سرامیک‌ها موادی بسیار مستحکم و سخت و در عین حال شکننده‌اند. سیلیسیم
اکثر سیلیسیمی که به صورت تجاری کاربرد دارد بدون هیچ گونه جداسازی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد و خیلی کم بر روی ترکیب طبیعی آن فراوری صورت می‌گیرد. در بخش صنعت ساختمان و تولید سرامیک هم هنگام کاربرد رس، ماسه و سنگ‌های سیلیسی همین رویکرد وجود دارد. سیلیکات‌ها در سیمان پورتلند برای ساخت ملات و اندود گچ و سیمان به کار می‌روند و با مخلوط کردن با شن و ماسه‌های سیلیسی، برای ساخت بتُن از آن استفاده می‌شود.همچنین از ترکیب سدیم سیلیکات در تولید پودر های شوینده استفاده میشود.کاربرد دیگر سیلیکون در ساخت بعضی سرامیکهای سفیدرنگ از قبیل پرسلان، شیشه‌های سنتی آهک سوددار با پایهٔ کوارتز و… است. سیلیسیم کاربید از ترکیب‌های امروزی‌تر سیلیکون یا همان سیلیسیم است که به عنوان ساینده و در ساخت سرامیک‌های مقاومت-بالا کاربرد دارد. عنصر سیلیکون یا سیلیسیم (با فرم نوشتاری Silicon) پایه ساخت پلیمرهای مصنوعی پرکاربردی به نام سیلیکون (با فرم نوشتاری Silicone)یا پلی‌سیلوکسان‌ها می‌باشد. کاربید تیتانیوم
تیتانیوم کاربید، TiC، یکی از انواع سرامیک‌ها است که از ترکیب دو عنصور تیتانم و کربن تشکیل شده‌است. نانومواد
سرامیک‌ها بسیار سخت، شکننده و غیرقابل ماشین کاری بوده و کوچک شدن ذرات آن‌ها در حد نانو کریستال‌ها باعث شکنندگی بیشتر آن می‌شوند. امروزه نانوکریستال‌های نیترات و یا «کربید سیلیکون» در ساخت قطعات ماشین آلات مختلف مانند فنرهای بسیار مقاوم، بلبرینگ‌ها، سوپاپ‌های موتور، اجزای کوره‌ها و نظایر آن به علت آنکه به آسانی قابل ساخت بوده و مقاوم در مقابل حرارت و واکنش‌های شیمیایی مقاوم هستند کاربرد وسیعی دارند. درصورتی که این مواد توسط پرس فشرده شوند، مقاومت حرارتی بسیار زیادی را در مقایسه با سایر سرامیک‌ها به دست می‌آورند. بیوسرامیک
سرامیک‌های زیست فعال علاوه بر اینکه برای خواص سنتی خود مورد استفاده قرار می‌گیرند، به دلیل فعالیت بیولوژیکی آنها، کاربرد خاصی دارند. کلسیم فسفات، اکسیدها و هیدروکسیدها نمونه‌های معمولی هستند. دیگر مواد طبیعی - به‌طور کلی از حیوانات - از قبیل شیشه‌های زیستی و دیگر کامپوزیت‌ها ترکیبی از مواد کامپوزیتی مواد معدنی مانند HAP، آلومینا یا دی‌اکسید تیتانیوم با پلیمرهای زیست سازگار (پلی اتیل متاکریلات): PMMA, poly (L-lactic) اسید: PLLA، پلی (اتیلن). کامپوزیت‌ها می‌توانند به صورت قابل جذب زیستی یا غیرقابل جذب زیستی قابل تشخیص باشند، و این دومین نتیجه ترکیبی از یک فسفات کلسیم غیرقابل جذب (HAP) با پلیمری غیرقابل جذب (PMMA, PE) است. این مواد ممکن است در آینده به دلیل گسترده بودن ترکیبات و توانایی آن‌ها در فعالیت بیولوژیکی با خواص مکانیکی شبیه به استخوان، در آینده گسترش یابد. سرامیک شفاف
در حوزه مواد اپتیکی، شفافیت یک خاصیت فیزیکی از ماده بوده که اجازه عبور نور بدون پراکندگی را به مواد خواهد داد. نیمه شفافیت نیز به معنای عبور نور از داخل ماده است اما در مواد نیمه شفاف، فوتونهای ورودی به ماده ممکن است در داخل یا فصل مشترک ورودی به ماده دچار پراکندگی شوند. همچنین تیره یا کدر بودن نیز یکی دیگر از خصوصیات مواد می‌باشد. زمانی که نور با یک ماده برخورد می‌کند، بسته به طول موج نور و طبیعت ماده دچار پدیده‌های گوناگونی خواهد شد. فوتونهای ورودی به یک ماده دچار بازتاب، جذب یا عبور خواهند شد. مواد شفاف اپتیکی مرسوم شامل شیشه‌ها، پلیمرها و هیدریدهای آلکالی می‌باشند. این مواد دارای خواص مکانیکی نسبتاً ضعیفی بوده و در بعضی از مواقع دارای پایداری فیزیکی و شیمیایی مناسبی نمی‌باشند. علاوه بر این مواد شفاف مرسوم در بازه امواج مادون قرمز (دارای طول موج ۱۰۰۰–۰/۷۴ میکرومتر) دارای جذب قوی بوده که باعث شده تا کاربرد این مواد در این بازه از طیف الکترومغناطیس محدود شود. همچنین، این مواد عموماً دارای نقطه ذوب نسبتاً پایینی بوده (کمتر از ۶۰۰ درجه سانتیگراد) و در دماهای بالا کارایی ندارند. در نتیجه بسط و توسعه مواد شفافی که بتوانند در شرایط مختلف مورد استفاده قرار گیرند مورد نیاز است. کامپوزیت‌های زمینه سرامیکی
مواد سرامیکی با کارایی بالا برای کاربردهای ساختمانی با درجه حرارت بالا مورد توجه هستند، اما به رسمیت شناخته شده‌است که شکنندگی ذاتی آن‌ها و گرایش به شکست‌های غیرقابل پیش‌بینی، قبل از پذیرش گسترده به عنوان مواد مهندسی، مشکلات عمده فنی را فراهم می‌کنند. به همین دلیل در حال حاضر افزایش علاقه به توسعه الیاف سرامیک تقویت شده، بیشتر شده‌است. این اصل در کار با الیاف کربن در ماتریس‌های سرامیکی نشان داده شده‌است، گرچه کاربرد این کامپوزیت‌ها با توجه به حساسیت الیاف به اکسیداسیون در دمای بالای ۴۰۰ درجه سانتیگراد محدود است. فعالیت‌های هنری
هنری است که با استفاده از مواد سرامیکی ساخته می‌شود (شامل رس) که می‌تواند شکل‌های مختلفی از جمله سفال، کاشی، تندیسک، مجسمه یا ظرف به خود بگیرد. با این‌حال، برخی از کارهای سرامیکی از هنرهای زیبا هستند و برخی دیگر، از هنرهای تزئینی، طراحی صنعتی و هنرهای کاربردی به حساب می‌آیند. همین‌طور می‌توانند دست‌ساخته‌ای در باستان‌شناسی باشند. هنر سرامیکی می‌تواند به دست یک تن یا به دست گروهی که در کارگاه سفالگری یا سرامیک، طراحی، ساخت و تزیین آن را به عهده می‌گیرند، ساخته شود. سرامیک‌کاری هنر و علم تولید چیزها از مواد غیرآلی و غیرفلزی با استفاده از حرارت دادن است که شامل شیشه و موزائیک شیشه‌ای هم می‌شود. تسمه نقاله
همان‌طور که پیشتر اشاره شد نوع پوشش تسمه نقاله یا همان تسمه نقاله لاستیکی از مواد پایهٔ پلیمری که از لاستیک طبیعی (کائوچو) ساخته می‌شوند – تشکیل شده‌است و این پوشش بنا به نیاز مصرف‌کننده تعبیه می‌شوند و بر حسب ویژگی مقاومتی آن‌ها در برابر گرما، روغن، حرارت، مواد ساینده و … از متریالی‌هایی چون SBR, NR,NBR,EPDM تولید می‌شوند که قطعاً نوع لاستیک مصرفی روی قیمت نهایی تأثیر بسزایی دارند. یورگن رودل
او به ویژه به دلیل کارهای اساسی و پیشگامانه خود در مورد خصوصیات مکانیکی و عملکردی سرامیک بسیار شناخته شده‌است که شامل کار تحقیقاتی وی در مورد رفتار ساخت سرامیک و توسعه پیزو سرامیک بدون سرب است. تا آن زمان، مواد پیزو بدون سرب غیرممکن تلقی می‌شد. وی با تحقیق دقیق، اولین سیستمهای بدون سرب را یافت. در سال ۲۰۰۸ جایزه گوتفرید ویلهلم لایب نیتس، بالاترین جایزه محققان آلمانی را به دلیل مشارکت در زمینه ساخت سرامیک‌های کاربردی فروالکتریک، سرامیک پیزو الکتریک جدید سرب و مواد جدید شیب جدید دریافت کرد. سرامیک
شیشه در هنگام گرم شدن نرم و قالب پذیر است و این امر شکل دهی آن را بسیار ساده می‌کند. وقتی شیشه خنک و جامد می‌شود، در تراکم قوی بوده ولی در کشش شکننده و ضعیف می‌باشد. علاوه بر این، اکثر شیشه‌ها مقاومت بسیار خوبی در برابر شرایط جوی و حمله مواد شیمیایی دارند. کاربردهای سنتی شیشه عبارتند از: شیشه‌های اتومبیل‌ها و پنجره‌ها، بطری‌ها و ظروف دیگر، لامپ، آینه، عدسی‌ها و عایق‌های فایبرگلاس. همچنین طیف گسترده‌ای از کاربردهای ویژه، از جمله الیاف شیشه برای ارتباطات فیبر نوری و الیاف شیشه برای تقویت کامپوزیت‌ها، ظروف شیشه ای و انواع مصارف در محصولات الکترونیکی، پزشکی و بیولوژیکی وجود دارد. شیشه و سایر الیاف سرامیکی نیز برای فیلتراسیون مورد استفاده قرار گرفته‌اند که خاصیت بی اثر بودن شیمیایی و امکان مقاومت در برابر دمای بالا را فراهم می‌کنند. پوشش‌های شیشه ای با فرمول‌های خاص می‌توانند طول موج‌های خاصی را از خود عبور داده و طول موج‌های خاصی را مانند موج ماورابنفش و مادون قرمز مسدود کنند. مواد پیشرفته
در سال‌های اخیر محققان از سرامیک‌ها و کامپوزیت‌های آن برای تقویت و جایگزینی قسمت‌های مختلف بدن به ویژه استخوان استفاده نموده‌اند؛ بنابراین سرامیک‌هایی که بدین منظور بکار می‌روند را می‌توان در گروهی با عنوان بیو سرامیک قرار داد. یک سرامیک باید خواصی نظیر زیست سازگار بودن غیر سمی بودن خنثی بودن در برابر مایعات بدن اجازه یا تشویق بافت آسیب دیده به تشکیل استخوان و… را داشته باشد تا در گروه بیو سرامیک‌ها قرار گیرد. سرامیک شفاف
همان‌طور که گفته شد، سرامیک‌های شفاف، مواد پرکاربردی در تسلیحات پیشرفته‌ای مانند انواع دماغه موشک، محافظ حسگر و پنجره‌های چند طیفی، هستند. این مواد بایستی در مقابل سایش قطرات باران و ذرات شن، شوک حرارتی (به دلیل شتاب زیاد) مقاوم بوده و شفافیت زیادی را در محدوده طیف نور مرئی و مادون قرمز فراهم نمایند. همچنین سرامیکهای شفاف، بایستی همگن بوده و قابلیت تبدیل به قطعات پیچیده را داشته باشند؛ بنابراین به‌طور خلاصه، مواد شفاف سرامیکی بایستی دارای خواص زیر باشتند تا در تسلیحات پیشرفته استفاده گردند: سرامیک
مواد مختلف سرامیکی می‌توانند با واکنش شیمیایی سفت شوند و استفاده از آنها را به عنوان چسباننده ای که نیازی به پخت و تفجوشی ندارد، امکان‌پذیر می‌کند. سدیم سیلیکات در حضور دی‌اکسید کربن سخت می‌شود و برای تولید مغزه‌های ماسه ای در ریخته‌گری فلزات استفاده می‌شود. گچ پاریس و سیمان پرتلند هر دو با واکنش‌های هیدراتاسیون سخت می‌شوند. سرامیک مدرن
اکسید منیزیم به‌طور طبیعی در مینرال پریکلاس ایجاد می‌شود، اما از لحاظ مقدار یا خلوص، نیازهای تجاری را بر طرف نمی‌کند. اغلب پودر MgO از MgCO3 یا از آب دریا تولید می‌گردد. آن به صورت هیدروکسید از آب دریا استخراج می‌شد و به آسانی توسط حرارت دهی در دمای مناسب به اکسید تبدیل می‌شود. سرامیک‌های فوق دما بالا
در مقایسه با سرامیک‌های پایه کاربید و نیترید، سرامیک‌های فوق دما بالای پایه دی‌برید رسانایی گرمایی بالاتری دارند. مقاومت در برابر شوک حرارتی HfB و ZrB توسط ManLabs بررسی شد و مشخص شد که این مواد در ضرایب درجه حرارت شکست SiC  شکست نمی‌خورند. در واقع مشخص شد که سیلندرهای توخالی با اعمال درجه حرارت شعاعی ترک نمی‌خوردند بدون اینکه ابتدا سطح داخلی آن‌ها بریده شود. سرامیک‌های فوق دما بالا به طور کلی ضرایب انبساط حرارتی در محدوده k-1 6-10 × 8.3 – 5.9  از خود نشان می‌دهند. ثبات ساختاری و حرارتی ZrB و HfB از اشغال سطوح پیوندی و ضد پیوندی در ساختارهای شش ضلعی MB2 با ورق‌های شش ضلعی متناوب از اتم‌های فلز و بورید، ناشی می شود. در چنین ساختارهایی، مرزهای اصلی جایگاه‌های الکترونی، اوربیتال‌های پیوندی و ضد پیوندی حاصل از اتصال بین اوربیتالهای بور 2p و اوربیتال‌های فلزی d هستند. شواهد تجربی نشان می‌دهد که در حین حرکت در یک دوره فلزات واسطه، آنتالپی تشکیل سرامیک MB2 افزایش می یابد و  در Ti ،Zr و Hf به اوج می‌رسد. در نتیجه، آنتالپی تشکیل چندین سرامیک فوق دما بالای مهم به شرح زیر است: بیوسرامیک
تعدادی از سرامیک کاشته شده برای برنامه‌های کاربردی پزشکی خاصی طراحی نشده‌اند. با این حال، آن‌ها موفق به پیدا کردن راه خود برای سیستم‌های قابل برنامه‌ریزی مختلف به دلیل ویژگی‌های خود و سازگاری خوب آن‌ها. در میان این سرامیک، ما می‌توانیم سیلیکون کاربید، نیتریدهای تیتانیوم و کاربید و بور نیترید را بیابیم. TiN به عنوان یک سطح اصطکاک در پروتزهای هوپ پیشنهاد شده‌است. در حالی که آزمایش‌های کشت سلولی زیست سازگاری خوبی را نشان می‌دهند، تجزیه و تحلیل لانه گزینی نشان می‌دهد که پوشیدگی‌های قابل توجهی لایه برداری از لایه TiN نشان می‌دهد. سیلیکون کاربید یکی دیگر از سرامیک‌های مدرن امروز است که به نظر می‌رسد سازگاری خوبی را فراهم می آورد و می‌تواند در ایمپلنت استخوان مورد استفاده قرار گیرد. ریخته‌گری ژلی
۱–۱- ساخت سرامیک متخلخل از کف‌های تثبیت شده ذرات: فوم‌های سرامیکی مواد نوآورانه ای با ویژگی‌هایی مانند سطح ویژه بالا، مقاومت ویژه بالا، هدایت حرارتی کم، مقاومت در برابر شوک حرارتی بالا و غیره هستند. آنها در بسیاری از زمینه‌های کاربردهای مهندسی، از جمله فیلتراسیون گازهای با درجه حرارت بالا، فیلتراسیون فلزات مذاب و دستگاه‌های پزشکی، بیشتر و بیشتر مفید می‌شوند. با استفاده از تکنیک‌های فوم سازی مستقیم، تولید سرامیک‌های متخلخل، به ویژه آنهایی که دارای تخلخل بالا و مقاومت ویژه بالایی هستند، آسان است. حسگر پیزوالکتریک
از سه گروه اصلی مواد برای حسگرهای پیزوالکتریک استفاده می شود: سرامیک پیزوالکتریک، مواد تک بلوری و مواد پیزوالکتریک فیلم نازک. مواد سرامیکی (مانند سرامیک PZT) دارای ثابت/حساسیت پیزوالکتریک هستند که تقریباً دو مرتبه بزرگتر از مواد طبیعی تک بلوری است و می تواند با فرآیندهای ارزان تولید شود. اثر پیزو سرامیک "آموزش دیده" است، بنابراین حساسیت زیاد آنها با گذشت زمان تخریب می شود. این تخریب با افزایش دما ارتباط زیادی دارد. موتور سرامیکی
مقاومت حرارتی و سختی سرامیک‌های پیشرفته باعث گردیده تا بتوان از این مواد در موتور خودرو و کامیون استفاده نمود. پوشش‌های سرامیکی و اجزایی که کاملاً از مواد سرامیکی ساخته شده باشندکه تا به حال توسط صنایع اتومبیل سازی معرفی گردیده‌اند به نظر نمی‌رسد که تا ده سال آینده به‌طور جدی با مواد مرسوم رقابت نمایند. پیش‌بینی می‌گردد که در دهه اول قرن جدید از اجزای سرامیکی و قطعات فلزی دارای پوشش سرامیکی درمحیطهایی با دمای بسیار بالا، مانند موتور خودروها استفاده گردد. پوشش‌های سرامیکی و اجزای کوچک ساخته شده از سرامیک اولین اجزایی هستند که در موتور اتومبیل به کار گرفته خواهند شد. سرامیک شفاف
در سالهای اخیر پرکاربردترین مواد مورد استفاده در پنجره‌های مادون قرمز در محدوده طول موج متوسط ۳ تا ۵ میکرومتر شامل آلومینای تک بلور (sapphire)، آلون () و آلومینات منیزیم (MgAl2O4) بوده‌اند. در این مواد به دلیل داشتن پینود شیمیایی Al-O که جاذب امواج مادون قرمز است، عبور امواج در طول موجهای بیشتر از ۵ میکرومتر افت پیدا می‌کند. عوامل مختلفی می‌توانند در سیگنال‌های اپتیکی تداخل ایجاد نمایند. دماغه‌هایی از جنس آلومینای تک بلور که دارای دو ضریب شکست متفاوت در دو جهت اپتیکی می‌باشند منجر به تشکیل دو تصویر روی سنسور خواهند شد. هنگامی که یک موشک با سرعت ۳ ماخ یا بالاتر حرکت می‌کنند، نوک آن می‌تواند تا چند صد درجه سانتیگراد گرم شود. در این دماها خود دماغه شروع به تابش تشعشعات مادون قرمز کرده و منجر به ایجاد یک سیگنال نویز می‌شود که سیگنال هدف را تحت الشعاع قرار می‌دهد. متأسفانه هیچ ماده‌ای تمامی خواص مورد نیاز را به صورت همزمان ندارد. به عنوان مثال آلومینای تک بلور بهترین خواص مکانیکی را دارا بوده و این در حالیست که ایتریا خواص نوری بهتری دارد؛ بنابراین باید بین خواص مکانیکی و خواص نوری مواد مورد استفاده در این حوزه، یک حالت بهینه را پیدا نمود. نانو سرامیک
تمام اجسام فیزیکی و کنترل بر این اجزا شده‌است و این پدیده به زودی روشی را که اغلب اجسام توسط آن‌ها طراحی و ساخته می‌شده‌اند، دگرگون می‌کند.به علت خواص فوق‌العاده‌ای که نانوسرامیک‌ها دارند، طراحان محصولات می‌توانند از آن‌ها به‌طور ماهرانه، به عنوان مواد مخصوص استفاده نمایند. شفاف
(پراکندگی نور را از بین می‌برد و در نتیجه ماده ای مات یا حتی شفاف ایجاد می‌کند. مدل‌سازی رایانه ای انتقال نور از طریق آلومینای سرامیکی شفاف نشان داده‌است که منافذ میکروسکوپی محبوس در نزدیکی مرزهای دانه به عنوان مراکز پخش اولیه عمل می‌کنند. بخش حجمی تخلخل برای انتقال نوری با کیفیت بالا) ۹۹ / ۹۹ درصد چگالی نظری (باید زیر ۱٪ کاهش یابد. این هدف با استفاده از روشهای فرآوری شیمیایی نوظهور شامل روشهای شیمی سل ژل و فناوری نانو، به راحتی در آزمایشگاه‌ها و تأسیسات تحقیقاتی در سراسر جهان به دست آمده و به خوبی نشان داده شده‌است. سرامیک‌های شفاف در کاربردهای خود در مورد لیزرهای پرانرژی، پنجره‌های زره پوش شفاف، مخروط‌های دماغه برای موشک‌های گرمایشی، ردیاب‌های تابش برای آزمایش غیر مخرب، فیزیک انرژی بالا، اکتشافات فضایی، امنیت و کاربردهای تصویربرداری پزشکی ایجاد علاقه کرده‌اند. عناصر بزرگ لیزر ساخته شده از سرامیک‌های شفاف را می‌توان با هزینه نسبتاً کم تولید کرد. این ملفه‌ها فاقد استرس داخلی یا تجویز مجدد ذاتی هستند و اجازه می‌دهند سطح دوپینگ نسبتاً زیادی وجود داشته باشد یا پروفایل‌های دوپینگ طراحی شده به صورت سفارشی بهینه شده باشد. این امر با عث می‌شود که عناصر لیزر سرامیکی برای لیزرهای با انرژی بالا از اهمیت ویژه ای برخوردار باشند. ​نیوبات پتاسیم سدیم
سرامیک‌های پیزوالکتریک از مواد تشکیل دهنده به صورت پودر یا گرانول ریز تهیه می‌شوند. سرامیک‌های پیزوالکتریک ترد و مستعد شکستگی هستند: مقاومت نهایی کمتر از 100 [MPa/] است، در حالی که چقرمگی شکستگ بین ۵/۰ تا 2 [MPa] است. علاوه بر این، به دلیل سرامیک بودن، این مواد بسیار ناهمگن هستند و باعث ایجاد ترک و حفره در فرایند تولید یا در حین کار آنها می‌شوند. هنگامی که این اتفاق می‌افتد، غلظت میدان‌های الکتریکی و تنش زیاد در اطراف عیب ظاهر می‌شود، و نمی‌تواند عملکردی را که برای آن طراحی شده انجام دهد. دو امکان چگونگی ایجاد ناهمسانگردی در پلی کریستال ساخته شده از دانه‌ها وجود دارد، ۱) اندازه و شکل دانه ۲) تراز لحظه ای دو قطبی که برای پیزوالکتریک مورد نیاز است. دی‌اکسید زیرکونیوم
مواد معمول برای قالب‌های اکستروژن شامل فولاد ابزار، کاربید تنگستن و سوپر آلیاژها می‌شوند ولی به دلیل دفرمه شدن، سطح محصول نهایی نامناسب و کاهش عمر قالب به دلیل دمای انتقالی از قالب‌های فلزی، ایده‌آل نیستند. در مقابل، از میان سرامیک‌ها کامپوزیت آلومینا-زیرکونیا و PSZ به دلیل مقاومت به شوک حرارتی بالا، هدایت حرارتی پایین، قابلیت پولیش بالا، مقاومت به خزش و سطح مناسب قطعه نهایی، راضی‌کننده بودند. سرامیک کریستالی
مایعات، ویسکوزیته نسبتاً کمی دارند. برای مثال ویسکوزیته آب در دمای اتاق حدود formula_5پاسکال ثانیه می‌باشد. به عبارت دیگر، شیشه‌ها ویسکوزیته نسبتاً زیادی در دمای اتاق دارند که این امر به علت پیوندهای بین اتمی قوی در آن‌ها می‌باشد. با افزایش دمایُ پیوند ضعیف‌تر شده و حرکت لغزشی یا جریان اتمها یا یونها آسان‌تر می‌شود و لذا کاهش قابل توجهی در ویسکوزیته ایجاد می‌شود. سرامیک‌ها را می‌توان به سه دسته مجزا از هم تقسیم کرد: سرامیک
این مواد ابتدا به صورت شیشه درآورده شده و سپس تحت عملیات حرارتی قرار می‌گیرند تا آن را مقداری غیرشیشه ای و تا حدودی کریستالی کنند. به این طریق ساختاری حاوی مقادیر زیادی ماده بلوری با اندازه دانه ریز در یک پایه آمورف ایجاد می‌شود. از آنجایی که این مواد ابتدا به صورت شیشه بوده‌اند، آنها تخلخل محدودکننده استحکام یا القاکننده ترک، که مشخصه سرامیک‌های تفجوشی شده معمولی است، را ندارند. این ویژگی، به همراه اندازه ریزدانه، استحکامی را ایجاد می‌کند که بطور قابل توجهی بیشتر از شیشه‌های سنتی است. به علاوه، فاز کریستالی باعث کدر شدن ماده شده و به عقب انداختن خزش در دماهای بالا کمک می‌کند. از آنجا که ضریب انبساط حرارتی نزدیک به صفر است، ماده مقاومت خوبی در برابر شوک حرارتی دارد. کامپوزیت‌های دندانی
پرکننده رزین می‌تواند از شیشه یا سرامیک ساخته شود. پرکننده‌های شیشه معمولاً از سیلیس بلوری، دی‌اکسید سیلیکون، شیشه لیتیوم / باریم آلومینیوم و شیشه بوروسیلیکات حاوی روی / استرانتیوم / لیتیم ساخته می‌شوند. پرکننده‌های سرامیکی از زیرکونیا سیلیکا یا اکسید زیرکونیوم ساخته می‌شوند. سرامیک مدرن
بسیاری از مواد سرامیکی برای استاتورهای توربین گازی مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند ولی بیشتر آن‌ها ناشی از عدم کافی بودن مقاومت به شوک حرارتی، کنار گذاشته شده‌اند. امیدبخش‌ترین مواد اشکال متفاوتی از Si3N4 و SiC بوده‌است. این مواد دارای تلفیقی از استحکام بالا، انبساط حرارتی متوسط تا پایین، هدایت حرارتی نسببتا بالا و مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون خوب می‌باشند. آزمایش موفقی بر روی توسعه موتورها انجام پذیرفته‌است ولی توسعه بیشتری قبل از اینکه طول و دوام آن‌ها در کاربردهای تجاری روشن شود، مورد نیاز است. سرامیک
بسیاری از محصولات سرامیکی هنوز بر پایه خاک رس هستند که مقادیر مختلفی کوارتز، فلدسپات و سایر مواد به آن اضافه می‌شود. نسبت‌های انتخاب شده با آب مخلوط می‌شوند، شکل داده شده، و پس از خشک شدن پخته می‌شوند تا محصولات رسی ساختمانی از جمله آجر، بلوک‌های سفالی سقف و دیوار، لوله‌های زهکشی و لوله فاضلاب و همچنین محصولات سرامیک سفید از جمله لوازم بهداشتی (توالت‌ها، سینک‌ها و وان‌ها)، ظروف غذاخوری، کاشی تزئینی کف و دیوار، ظروف سفالی و سایر وسایل هنری تولید شوند. سرامیک
به دلیل پیوند یونی یا کووالانسی قوی و مقاومت برشی بالا، مواد سرامیکی دارای شکل‌پذیری کم و مقاومت فشاری بالایی هستند. از لحاظ تئوری، سرامیک‌ها همچنین می‌توانند مقاومت کششی بالایی داشته باشند. با این حال، به دلیل دمای ذوب بالا و نداشتن قابلیت شکل‌پذیری، بیشتر سرامیک‌ها در حالت جامد فرآوری شده، و محصولات از مواد پودری ساخته می‌شوند. پس از چندین مرحله تراکم، حفره‌ها بین ذرات پودر باقی می‌مانند و بخشی از این حفره‌ها در طی فرایند تفجوشی پایدار باقی می‌مانند. سطوح ذرات ممکن است آلوده شده و سپس این آلودگی‌ها بخشی از ساختار داخلی محصول نهایی شوند. در نتیجه، دستیابی به چگالی کامل نظری بسیار دشوار است، و ترک‌های کوچک، منافذ و اجزای ناخالصی تمایل دارند که جزئی جدایی ناپذیر از بیشتر مواد سرامیکی باشند. این موارد به عنوان متمرکز کننده‌های تنش‌های مکانیکی عمل می‌کنند. با اعمال نیروها، اثر این عیوب را نمی‌توان از طریق حرکت خمیری کاهش داد، و نتیجه آن به‌طور کلی شکست ترد است. با استفاده از اصول مکانیک شکست، متوجه می‌شویم که سرامیک‌ها به نقص‌های بسیار کوچک هم حساس هستند. مهندسی سرامیک
مواد سرامیک شیشه ای خواص مشترک زیادی با شیشه و سرامیک دارد. سرامیک‌های شیشه ای دارای یک فاز آمورف و یک یا چند مرحله کریستالی هستند و به روش «تبلور کنترل شده» تولید می‌شوند، که به‌طور معمول از استفاده آن‌ها در ساخت شیشه اجتناب می‌شود. در پردازش سرامیک شیشه ای، شیشه مذاب به تدریج قبل از گرم کردن و بازپخت کردن سرد می‌شود. در این عملیات حرارتی شیشه تا حدودی متبلور می‌شود. در بسیاری موارد، به اصطلاح «عوامل هسته سازی» به منظور تنظیم و کنترل فرایند تبلور اضافه می‌شوند. از آنجا که معمولاً هیچ فشار و پختکاری وجود ندارد، معمولاً سرامیک‌های شیشه ای شامل کسری حجم ناشی از تخلخل در سرامیک‌های سینتر نیستند. این اصطلاح عمدتاً به ترکیبی از لیتیوم و آلومینوسیلیکات اطلاق می‌شود که مجموعه ای از مواد با خصوصیات ترمومکانیکی جالبی را به وجود می آورند. از نظر تجاری مهمترین این، تمایز غیرقابل نفوذ بودن در برابر شوک حرارتی است؛ بنابراین، سرامیک‌های شیشه ای برای پخت و پز میزبان بسیار مفید شده‌اند. ضریب انبساط حرارتی منفی (TEC) از فاز سرامیکی کریستالی می‌تواند با TEC مثبت فاز شیشه ای متعادل شود. در یک نقطه معینی (۷۰٪ ~ کریستالی) سرامیک شیشه ای دارای یک TEC خالص نزدیک به صفر است. این نوع سرامیک شیشه ای دارای خواص مکانیکی عالی است و می‌تواند تغییرات مکرر و سریع دما را تا ۱۰۰۰ °C حفظ کند. مهر و موم شیشه-سرامیک به فلز
شیشه سرامیک‌ها مواد سرامیکی پلی کریستالی هستند که با تبلور کنترل شده شیشه‌های مناسب، معمولاً سیلیکات ها تهیه می‌شوند. بسته به ترکیب شیشه شروع و برنامه عملیات حرارتی، شیشه سرامیک‌ها را می‌توان با ویژگی‌های انبساط حرارتی متناسب تهیه کرد. این باعث می‌شود که آنها برای آب‌بندی انواع مختلف فلزات، از تنگستن(w) با انبساط حرارتی کم یا مولیبدن(Mo) گرفته تا فولادهای ضدزنگ با انبساط بالا و سوپر آلیاژهای پایه نیکل، ایدئال باشند. سرامیک چینی
سرامیک‌های چینی کارهای هنری از دوران سلسله‌های چین است که تا کنون توسعه یافته‌است. چین به طور گسترده‌ای دارای مواد مورد نیاز برای ساخت سرامیک‌ها می‌باشد. نخستین گونه‌های آن در حدود ۱۱۰۰۰ سال پیش و در دوران پارینه‌سنگی ساخته شدند. طیف سرامیک‌های چینی از مصالح ساختمانی چون آجرها و کاشی‌ها، تا سفالینه‌هایی که در آتش یا کوره پخته می‌شوند تا کالاهای تصنعی پورسلینی که برای دربارها ساخته شده، را شامل می‌شود. سرامیک
سرامیک‌های کریستالی و غیر کریستالی هر دو تمایل به شکننده بودن دارند. مواد شیشه ای دارای یک شبکه سه بعدی از پیوندهای اولیه قوی هستند که خاصیت شکنندگی را ایجاد می‌کنند. مواد کریستالی دارای نقص جابجایی (dislocation) هستند، اما در مواد سرامیکی، شکست ترد در تنش‌هایی کمتر از تنش مورد نیاز برای القای تغییر شکل خمیری (plastic deformation) رخ می‌دهد. سرامیک مدرن
اکسید آلومینیوم (Al2O3) به‌طور طبیعی به صورت مینرال کوراندوم وجود دارد که بسیاری از ما آن را به عنوان کریستال‌های گران بهاء (یاقوت سرخ و یاقوت کبود) بهتر می‌شناسیم. یاقوت کبود و یاقوت سرخ به دلیل خنثایی شیمیایی و سختی از جمله جواهرات (سنگ‌های گران بهاء) می‌باشند. پودر Al2O3 در مقیاس زیاد از مینرال بوکسیت توسط فرایند بایر تولید می‌گردد. بوکسیت در ابتدا به صورت هیدروکسید آلومینیوم کلوئیدی می‌باشد که با سایر ناخالصی‌ها و هیدورکسید آهن به خوبی مخلوط شده‌است. فرایند بایر شامل کانی شویی انتخابی آلومینا توسط سود سوزآور و رسوب هیدروکسید آلومینیوم خالص شده می‌باشد. نتیجه این فرایند، هیدروکسید آلومینیوم با اندازه ذرات ریز می‌باشد که می‌تواند در اثر حرارت به پودر Al2O3 تبدیل گردد که برای ساخت سرامیک‌های بر پایه پلی‌کریستال‌های Al2O3، به کار برده شود. سرشمع
سرشمع از بتن ساخته شده‌است که شامل مصالح سنگی و سیمان است. این مخلوط باید توسط یک قالب نگهداری شود تا در هنگام گیرش، از شره کردن و شکست آن جلوگیری شود. این فرایند به عنوان قالب بندی و آرماتوربندی شناخته می‌شود. مصالح مورد استفاده میلگردهای فولادی بلند با برآمدگی‌های طولی هستند که توسط سیم‌های نازک‌تر گره خورده در موقعیت خود، ما بین شمع‌ها نگهداشته شده‌اند. پس از گذاشتن این لایه میلگردهای فولادی در داخل سرشمع، قالب‌هایی از چوب در اطراف محیط سر شمع نصب می‌شود تا مخلوط بتن تازه را در خود جای دهد. پس از ریختن بتن، (معمولاً توسط یک سری ویبراتورهای کوچک)، بتن هم زده می‌شود تا حباب هوا را که پس از گیرش بتن می‌تواند سازه را، تضعیف کند، از بین می‌برد. بتن در هنگام سخت شدن دچار تغییر شیمیایی می‌شود و این فرایند گرمای زیادی ایجاد می‌کند. گاهی اوقات، اگر حجم بتن بسیار بزرگ است، لوله‌های حمل مایع خنک‌کننده در داخل حجم بتن، برای جلوگیری از ترک خوردگی بتن در فرایند گیرش بتن، استفاده می‌شود.