Ceramika techniczna to klasa zaawansowanych tworzyw nieorganicznych, które oferują połączenie odporności termicznej, twardości oraz stabilności chemicznej. Dzięki swoim właściwościom stanowią podstawę wielu komponentów przemysłowych – od precyzyjnych części do elektroniki po elementy urządzeń pracujących w agresywnym środowisku.
W naszej ofercie znajdują się materiały ceramiczne przystosowane do pracy w najbardziej wymagających warunkach. Umożliwiają projektowanie rozwiązań o dużej trwałości, dokładności wymiarowej i powtarzalności parametrów eksploatacyjnych.
Czym są materiały ceramiczne i gdzie się je stosuje?
Ceramika techniczna to grupa tworzyw o strukturze krystalicznej lub amorficznej, wytwarzanych metodą spiekania proszków w wysokiej temperaturze. Nie zawierają metali, co czyni je nieprzewodzącymi prądu, a jednocześnie wyjątkowo odpornymi na korozję, ścieranie oraz wahania temperatury.
Dzięki takim właściwościom znajdują zastosowanie w:
- przemyśle energetycznym (np. izolatory, przegrody cieplne),
- branży lotniczej i kosmicznej (elementy silników, prowadnice),
- technice próżniowej i plazmowej (komponenty reaktorów),
- elektronice i mikroelektronice (podłoża, radiatory, obudowy),
- przemyśle chemicznym i spożywczym (dysze, zawory, uszczelnienia).
Materiały ceramiczne – przykłady i właściwości
W ofercie CERAMIT znajdują się różne rodzaje tworzyw, zróżnicowane pod względem przewodnictwa cieplnego, odporności mechanicznej czy obojętności chemicznej:
- Tlenek glinu (Al₂O₃) – bardzo twardy, odporny na ścieranie i działanie kwasów, szeroko stosowany w elektrotechnice.
- Węglik krzemu (SiC) – wyróżnia się znakomitym przewodnictwem cieplnym i odpornością na szoki termiczne.
- Azotek glinu (AlN) – oferuje wyjątkowo wysokie przewodnictwo cieplne przy jednoczesnej izolacyjności elektrycznej.
- Azotek krzemu (Si₃N₄) – bardzo wytrzymały mechanicznie, idealny do pracy w ekstremalnym obciążeniu i wysokiej temperaturze.
- Tlenek cyrkonu (ZrO₂) – cechuje się wysoką udarnością, odpornością na pękanie i niską przewodnością cieplną.
Ceramika techniczna w nowoczesnym przemyśle
Ceramika – materiały tego typu nie tylko zwiększają żywotność komponentów, ale również pozwalają konstruować urządzenia o większej niezawodności, precyzji i odporności na działanie agresywnych czynników. Wspierają procesy technologiczne w branżach wymagających – m.in. w produkcji półprzewodników, narzędzi pomiarowych, pomp, łożysk i układów wysokotemperaturowych.
Nowoczesna ceramika umożliwia miniaturyzację detali bez utraty parametrów technicznych oraz pozwala zredukować koszty eksploatacyjne dzięki mniejszej awaryjności urządzeń.
Jak dobrać odpowiedni materiał ceramiczny do zastosowania?
Nie istnieje uniwersalne rozwiązanie – każdy materiał wykazuje inne właściwości użytkowe, dlatego kluczowe znaczenie ma dopasowanie go do warunków pracy oraz specyfiki aplikacji.
W tym przypadku analizuje się m.in.:
- temperaturę pracy – ceramika techniczna może zachowywać stabilność nawet powyżej 1600°C, ale nie wszystkie tworzywa są odporne na gwałtowne zmiany temperatury. Do środowisk o stałej, wysokiej temperaturze sprawdza się np. węglik krzemu (SiC), natomiast przy pracy w cyklach nagrzewania i chłodzenia lepiej wypada azotek krzemu (Si₃N₄) ze względu na odporność na szoki termiczne,
- obciążenia mechaniczne – elementy narażone na ścieranie, uderzenia czy zginanie muszą charakteryzować się wysoką twardością i odpornością na kruche pękanie. Przykładem może być tlenek cyrkonu (ZrO₂), który dzięki wysokiej udarności jest często stosowany w aplikacjach dynamicznych,
- środowisko chemiczne – jeśli komponent pracuje w kontakcie z kwasami, zasadami lub solami, potrzebne są materiały chemicznie obojętne. Dobrym wyborem są wówczas np. tlenek glinu (Al₂O₃) lub PTFE (jeśli dopuszczalne są rozwiązania polimerowo-ceramiczne),
- właściwości elektryczne i cieplne – niektóre zastosowania wymagają doskonałej izolacyjności (np. izolatory w elektronice), inne – wysokiego przewodnictwa cieplnego przy jednoczesnym braku przewodzenia prądu. W tej roli sprawdza się m.in. azotek glinu (AlN).
Równie ważne są kwestie konstrukcyjne – dopuszczalne tolerancje wymiarowe, sposób montażu, obróbka mechaniczna po wypaleniu, a także oczekiwany cykl życia produktu. Przykładowo, jeżeli komponent będzie wymieniany regularnie, opłacalne może być użycie tańszego materiału o nieco niższych parametrach. Na etapie projektowym istotne jest także określenie dopuszczalnych tolerancji wymiarowych oraz przewidywanej trwałości komponentu.
Oferta ceramiki technicznej – od tlenku glinu po azotek krzemu
W naszej ofercie dostępne są m.in.:
- Tlenek glinu (Al₂O₃)
- Węglik krzemu (SiC)
- Azotek glinu (AlN)
- Azotek krzemu (Si₃N₄)
- Tlenek cyrkonu (ZrO₂)
- Shapal (tlenek boru + azotek glinu)
- Mikanit (kompozyt mikowy)
- MACOR® (szkło-ceramika o wysokiej obrabialności)
- Tlenek magnezu (MgO)
- Tlenek berylu (BeO) – na specjalne zamówienie
Jeśli poszukujesz trwałych, precyzyjnych i odpornych na najtrudniejsze warunki pracy materiałów ceramicznych – skontaktuj się z nami. Pomagamy w doborze odpowiedniego tworzywa, realizujemy elementy ceramiczne personalizowane i zapewniamy kompleksowe wsparcie na etapie projektowym. Skorzystaj z doświadczenia naszego zespołu i poznaj pełnię możliwości, jakie daje nowoczesna ceramika techniczna.