Ceramică tehnică

1.Consideratii generale privind proiectarea produselor tehnice

Masele ceramice sunt adecvate realizarii unor piese tehnice elaborate in vederea echiparii instalatiilor sau aparatelor deoarece multe din caracteristicile lor sunt superioare altor materiale concurente cum ar fi masele plastice sau metalele. Obtinerea unei anumite piese presupune, pe de-o parte, proiectarea materialului optim iar pe de alta realizarea formei si a dimensiunilor impuse de functia de utilizare.

Proiectarea materialului, a unui material nou, inedit, este un proces complex, care trebuie sa tina seama de toate caracteristicile legate de functia de utilizare, de ierarhia solicitarilor impuse de aceasta si de satisfacerea deplina a celor mai stringente conditii de exploatare.

In cazul in care piesa trebuie realizata se da si trebuie reprodusa problema se simplifica.

1.1.Asimilarea unei piese ceramice

Materialele ceramice oxidice au capatat in ultimele decenii o importanta deosebita, fiind promovate in multe domenii ale tehnicii de varf. Adoptarea ca material a unor compozitii oxidice este justificata de comportarea exceptionala a acestora fata de numerosii factori distructivi, asigurand durate de functionare indelungate in conditii severe de exploatare. La stabilirea materialului oxidic convenabil se cer raspunsuri pozitive la trei intrebari:

1 Este materialul capabil sa raspunda cel mai bine scopului propus?

2 Se poate prelucra materialul ceramic oxidic sub forma impusa?

3 Costurile de fabricatie justifica adoptarea acestui tip de material?

Raspunsurile trebuie sa se inscrie in recomandarile celor trei P (performanta, practica, pret) obligatorii in cazul solutiilor furnizate de materialele oxidice.

Daca raspunsurile la prima si la a treia intrebare sunt relativ simple, fara ezitare, intrebarea a doua pune probleme in rezolvarea transpunerii materialului omogen, caracterizat printr-o anumita compozitie, granulatie si umiditate in piesa semifabricata, adica intr-un compact particulat, cu forma si dimensiuni adecvate. Transformarea acestui semifabricat in piesa cu forme si dimensiuni bine definite, cu proprietati caracteristice, se desface printr-un tratament termic la o temperatura anumita, mentinuta pe o durata determinata.

Tratamentul termic provoaca interactiuni ireversibile intre componentii granulari sau microgranulari compactizati si confera produsului o textura definita si o structura particulara. Valoarea caracteristicilor mecanice ale materilalelor ceramice este relativ inconstanta, puternic influentata de textura si de uniformitatea acesteia.

In prezent, in urma cercetarilor complexe, s-au perfectat compozitii si tehnici de fabricatie de asa natura incat se evita fragilitatea, pana nu de mult asociata materialelor ceramice traditionale, elaborandu-se materiale care nu au rezistente la compresiune, tractiune si chiar incovoiere, suficient de mari pentru asigurarea conditiilor de functionare de inalta solicitare. Valorile performante atinse in conditii ideale de fabricatie sunt uneori, sau doar, accidental, afectate de defecte sau de microdefecte ocazionale, care isi au originea in diferitele etape de fabricatie, inclusiv in procesul de ardere. Un alt dezavantaj al materialelor oxidice este adus de tolerantele si finisarea suprafetelor, inferioare ca exigente fata de ale pieselor prelucrate mecanic. Abateri la dimensiuni de ± 1-2 % sunt considearte minime, in industria materialelor oxidice.