Керамические материалы

Август 20, 2022

Главная
Химия
Керамические материалы

Содержание

2. Керамические материалы Керамические материалы достаточно сложны как по химическому составу, так и по структуре. По химическому
4. Керамические материалы имеют два основных недостатка: хрупкость и сложность изготовления деталей и их обработки. В то
6. Классификация керамических материалов Керамика стала первым конкурентоспособным по сравнению с металлами классом материалов для использования при
8. Виды керамических материалов
12. Изготовление режущего инструмента; Детали двигателей (керамические двигатели); Специальное назначение: В настоящее время в основном керамика применяется
13. Химическое сопротивление керамических материалов Одно из достоинств керамических материалов – это высокая их коррозионная стойкость. Но
14. Химическое сопротивление керамических материалов Поэтому в отличие от металлов взаимодействие активных веществ с керамикой идет не
15. Химическое сопротивление керамических материалов Исключение составляет плавиковая кислота активно разрушающая диоксид кремния: SiO2 + НF SiF4
16. Химическое сопротивление керамических материалов В керамических материалах всегда присутствуют силикаты: соединения оксид металла-оксид кремния. Химическая стойкость
17. Химическое сопротивление керамических материалов Керамические материалы к воде обычно устойчивы. Но поскольку все они пористые материалы
18. Взаимодействие керамических материалов с газами Газы, выделяющиеся при проведении различных процессов в металлургии, химии, нефтехимии, ядерной
19. Взаимодействие керамических материалов с газами Сажистый углерод кроме того может взаимодействовать с составляющими керамики, например муллитом
21. Скачать презентацию

Слайд 2

Керамические материалы
Керамические материалы достаточно сложны как по химическому составу, так и

по структуре.
По химическому составу – это оксиды, карбиды, нитриды, бориды, сульфиды или их смесь.
По структуре в их составе всегда есть:
1. кристаллическая составляющая;
2. аморфная (стекло-фаза);
3. газовая составляющая (поры в керамике, определяющие ее теплоизоляционные свойства и химические свойства)

Слайд 3

Слайд 4

Керамические материалы имеют два основных недостатка: хрупкость и сложность изготовления деталей

и их обработки.

В то же время им присущи свойства, которые зачастую отсутствуют у металлов:

Жаропрочность;

Отличная коррозионная стойкость;

Малая теплопроводность;

Жаропрочность керамики такова, что при температурах порядка 1000 ° С она прочнее любых сплавов и даже суперсплавов.

Хорошие оптические свойства.

Слайд 5

Слайд 6

Классификация керамических материалов
Керамика стала первым конкурентоспособным по сравнению с металлами классом

материалов для использования при высоких температурах.

Известны следующие виды керамических материалов:

Электрокерамика;

Магнитокерамика;

Оптокерамика;

Хемокерамика;

Биокерамика;

Термокерамика;

Механокерамика;

Ядерная керамика;

Сверхпроводящая керамика.

Слайд 7

Слайд 8

Виды керамических материалов

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Изготовление режущего инструмента;
Детали двигателей (керамические двигатели);
Специальное назначение:
В настоящее

время в основном керамика применяется в следующих областях:

- Хранение радиоактивных отходов;

- Тепловая защита головных частей ракет;

Изготовление броневой защиты военной техники и бронежилетов.
В связи и компьютерной технике.
В строительстве: кирпич, плитки, черепица

Слайд 13

Химическое сопротивление керамических материалов
Одно из достоинств керамических материалов – это высокая

их коррозионная стойкость. Но эта стойкость конечно не является абсолютной и при взаимодействии с различными жидкими и газообразными средами, особенно при повышенных температурах керамика разрушается.
Отличие любой керамики даже самой плотной от металлов в том, что в керамике всегда присутствуют поры, в которые и проникают активные жидкости и газы, вступая в химические реакции с составляющими керамики.
Если сравнить коэффициент водопроницаемости металлов с самой плотной керамикой (стеклами) при 20 С:
Металл - 10-17 - 10-14
Неорганическое стекло - 10-14 - 10-10

Слайд 14

Химическое сопротивление керамических материалов
Поэтому в отличие от металлов взаимодействие активных веществ

с керамикой идет не только на поверхности, но, в основном, и внутри керамики. И поэтому величина пор и транспортные процессы доставки реагента и отвода продуктов взаимодействия здесь приобретают первостепенное значение.
Устойчивость керамики прежде всего будет определятся химической устойчивостью соединений входящих в состав керамики и структурой керамики, т.е. ее плотностью и величиной пор.
Если основой керамического материала является кислотообразующий диоксид кремния SiO2, то такой материал будет обладать высокой химической стойкостью к действию кислот, в том числе концентрированных.

Слайд 15

Химическое сопротивление керамических материалов
Исключение составляет плавиковая кислота активно разрушающая диоксид кремния:
SiO2

+ НF SiF4 + 2H2O
Ряд материалов, содержащих SiO2 , разрушается при воздействии на них кремнефтористоводородной и фосфорной кислоты, но это взаимодействие имеет место при высоких температурах и протекает с меньшей скоростью.
Как кислотный оксид SiO2 более активно взаимодействует со щелочами
SiO2 + 2NaOН Na2SiO3 + H2O
Na2SiO3 достаточно хорошо растворима в воде, что делает невозможным замедление во времени реакции взаимодействия.

Слайд 16

Химическое сопротивление керамических материалов
В керамических материалах всегда присутствуют силикаты: соединения оксид

металла-оксид кремния. Химическая стойкость силикатов растет в ряду: Ме2О SiO2 МеО SiO2 Ме2О3 SiO2
Исходя из активности силикатообразующих оксидов силикаты группы МеО SiO2 располагают по степени возрастания их химической стойкости в следующий ряд: PbО SiO2 BaО SiO2 CaО SiO2 MgО SiO2 ZnО SiO2 FeО SiO2 МnО SiO2

Слайд 17

Химическое сопротивление керамических материалов
Керамические материалы к воде обычно устойчивы.
Но поскольку

все они пористые материалы и способны в той или иной мере поглощать воду, поэтому применительно к строительной керамике (керамический и дорожный кирпичи, плитки облицовочные и дорожные) вводится понятие морозостойкости – т.е. способности керамического материала выдерживать циклы замораживания оттаивания в насыщенном водой состоянии.
Морозостойкость зависит прежде всего от величины пор и от их открытости или закрытости, т.е. соединяются они друг с другом или разделены слоем керамики. Закрытость или открытость пор влияет на водопоглощение керамического материала, а, сл-но, и на его морозостойкость.

Слайд 18

Взаимодействие керамических материалов с газами
Газы, выделяющиеся при проведении различных процессов в

металлургии, химии, нефтехимии, ядерной энергетике при повышенных температурах и давлениях оказывают на керамические материалы разрушающее воздействие. К таким газам относятся: пары воды, оксиды углерода, водород, углеводороды, хлор, сероводород.
Сильнейшее агрессивное действие оказывает монооксид углерода СО. Под его воздействием восстанавливаются оксиды, входящие в состав, керамичеcкого материала и выделяется сажистый углерод, который создает большие распирающие усилия в порах огнеупора.
Меn0m +СО Меn0m-1 + СО2
2СО СО2 + С

Слайд 19

Взаимодействие керамических материалов с газами
Сажистый углерод кроме того может взаимодействовать с

составляющими керамики, например муллитом (3Al2О3 2SiO2)
3Al2О3 2SiO2 + С 3Al2О3 + 2SiO + 2СО
Монооксид кремния SiO также приводит к растрескиванию керамического материала.
Углеводороды, метан, этан и природный газ как и СО могут способствовать выделению сажистого углерода.
Наиболее устойчивы к действию СО и углеводородов являются высокоглиноземистые огнеупоры.
В среде водорода восстанавливаются многие оксиды ТiO2 MgO, SiO2 и др.

Керамические материалы

Содержание

Керамические материалыКерамические материалы достаточно сложны как по химическому составу, так и

Керамические материалы имеют два основных недостатка: хрупкость и сложность изготовления деталей

Классификация керамических материаловКерамика стала первым конкурентоспособным по сравнению с металлами классом

Виды керамических материалов

Изготовление режущего инструмента; Детали двигателей (керамические двигатели); Специальное назначение:В настоящее

Химическое сопротивление керамических материаловОдно из достоинств керамических материалов – это высокая

Химическое сопротивление керамических материаловПоэтому в отличие от металлов взаимодействие активных веществ

Химическое сопротивление керамических материаловИсключение составляет плавиковая кислота активно разрушающая диоксид кремния:SiO2

Химическое сопротивление керамических материаловВ керамических материалах всегда присутствуют силикаты: соединения оксид

Химическое сопротивление керамических материаловКерамические материалы к воде обычно устойчивы. Но поскольку

Взаимодействие керамических материалов с газамиГазы, выделяющиеся при проведении различных процессов в

Взаимодействие керамических материалов с газамиСажистый углерод кроме того может взаимодействовать с

Похожие презентации