Els materials ceràmics són sòlids inorgànics, no metàl·lics, preparats per l'acció de l'escalfament i el posterior refredament. Els materials ceràmics poden tenir una estructura cristal·lina o parcialment cristal·lina, o poden ser amorfs (com el vidre). Les ceràmiques més comunes són cristal·lines. El nostre treball tracta majoritàriament de Ceràmica Tècnica, també coneguda com a Ceràmica d'Enginyeria, Ceràmica Avançada o Ceràmica Especial. Exemples d'aplicacions de ceràmica tècnica són eines de tall, boles de ceràmica en coixinets de boles, broquets de cremador de gas, protecció balística, pellets d'òxid d'urani de combustible nuclear, implants biomèdics, pales de turbina de motor a reacció i cons de nas de míssils. Les matèries primeres generalment no inclouen argiles. En canvi, el vidre, tot i que no es considera una ceràmica, utilitza mètodes de processament i fabricació i assaig similars i molt semblants a la ceràmica.

Utilitzant programari avançat de disseny i simulació i equips de laboratori de materials, AGS-Engineering ofereix:

• Desenvolupament de formulacions ceràmiques

• Selecció de matèries primeres

• Disseny i desenvolupament de productes ceràmics (3D, disseny tèrmic, disseny electromecànic...)

• Disseny de processos, flux de planta i dissenys

• Suport a la fabricació en àrees que inclouen ceràmica avançada

• Selecció d'equips, disseny i desenvolupament d'equips personalitzats

• Processament de peatge, processos secs i humits, consultoria i proves de proppant

• Serveis d'assaig de materials i productes ceràmics

• Serveis de disseny i desenvolupament i proves de materials de vidre i productes acabats

• Prototipatge i prototipat ràpid de productes avançats de ceràmica o vidre

• Litigació i testimoni pericial

 

La ceràmica tècnica es pot classificar en tres categories diferents de materials:

• Òxids: alúmina, zirconi

• No òxids: Carburs, borurs, nitrurs, siliciurs

• Composites: reforçat amb partícules, combinacions d'òxids i no òxids.

 

Cadascuna d'aquestes classes pot desenvolupar propietats materials úniques gràcies al fet que la ceràmica tendeix a ser cristal·lina. Els materials ceràmics són sòlids i inerts, fràgils, durs, forts en compressió, febles en cisalla i tensió. Resisteixen l'erosió química quan estan sotmesos a un ambient àcid o càustic. La ceràmica generalment pot suportar temperatures molt elevades que oscil·len entre 1.000 °C i 1.600 °C (1.800 °F i 3.000 °F). Les excepcions inclouen materials inorgànics que no inclouen oxigen, com ara carbur de silici o nitrur de silici.  Molta gent no s'adona que crear un producte amb ceràmica tècnica avançada és un esforç exigent que requereix molt més treball que els metalls o els polímers. Cada tipus de ceràmica tècnica té propietats tèrmiques, mecàniques i elèctriques específiques que poden variar significativament segons l'entorn en què es trobi el material i les condicions en què es processa. Fins i tot el procés de fabricació del mateix tipus de material ceràmic tècnic pot canviar dràsticament les seves propietats.

 

Algunes aplicacions populars de la ceràmica:

​

La ceràmica s'utilitza en la fabricació de ganivets industrials. Les fulles dels ganivets de ceràmica es mantindran afilades durant molt més temps que les d'un ganivet d'acer, encara que són més trencadisses i es poden trencar deixant-les caure sobre una superfície dura. 

 

En els esports de motor, s'han fet necessaris una sèrie de recobriments aïllants duradors i lleugers, per exemple en col·lectors d'escapament, fets amb materials ceràmics.

 

S'han utilitzat ceràmiques com l'alúmina i el carbur de bor en armilles blindades balístiques per repel·lir el foc de rifles de gran calibre. Aquestes plaques es coneixen com Small Arms Protective Inserts (SAPI). S'utilitzen materials similars per protegir les cabines d'alguns avions militars, a causa del baix pes del material.

 

En alguns coixinets de boles s'estan utilitzant boles de ceràmica. La seva duresa més alta significa que són molt menys susceptibles al desgast i poden oferir més del triple de vida útil. També es deformen menys sota càrrega, el que significa que tenen menys contacte amb les parets de retenció del coixinet i poden rodar més ràpid. En aplicacions de molt alta velocitat, la calor de la fricció durant el rodament pot causar problemes als coixinets metàl·lics; problemes que es redueixen amb l'ús de la ceràmica. La ceràmica també és més resistent químicament i es pot utilitzar en entorns humits on els coixinets d'acer s'oxiden. Els dos inconvenients principals de l'ús de la ceràmica són un cost significativament més elevat i la susceptibilitat a danys sota càrregues de xoc. En molts casos, les seves propietats elèctricament aïllants també poden ser valuoses en els coixinets.

 

Els materials ceràmics també es poden utilitzar en motors d'automòbils i equips de transport en el futur. Els motors de ceràmica estan fets de materials més lleugers i no requereixen un sistema de refrigeració, la qual cosa permet una reducció important del pes. L'eficiència del combustible del motor també és més alta a temperatures més altes, com mostra el teorema de Carnot. Com a inconvenient, en un motor metàl·lic convencional, gran part de l'energia alliberada del combustible s'ha de dissipar com a calor residual per evitar la fusió de les peces metàl·liques. Tanmateix, malgrat totes aquestes propietats desitjables, els motors ceràmics no es troben en una producció generalitzada perquè la fabricació de peces ceràmiques amb la precisió i la durabilitat requerides és difícil. Les imperfeccions dels materials ceràmics provoquen esquerdes, que poden provocar una fallada potencialment perillosa de l'equip. Aquests motors s'han demostrat en entorns de laboratori, però la producció en massa encara no és factible amb la tecnologia actual.

 

S'està treballant en el desenvolupament de peces ceràmiques per a motors de turbina de gas. Actualment, fins i tot les fulles fetes d'aliatges metàl·lics avançats que s'utilitzen a la secció calenta dels motors requereixen refrigeració i limitar acuradament les temperatures de funcionament. Els motors de turbina fets amb ceràmica podrien funcionar de manera més eficient, donant a l'avió una major autonomia i càrrega útil per a una quantitat determinada de combustible.

 

S'utilitzen materials ceràmics avançats per a la producció de caixes de rellotges. El material és afavorit pels usuaris pel seu pes lleuger, resistència a les ratllades, durabilitat, tacte suau i comoditat a temperatures fredes en comparació amb les caixes metàl·liques.

 

La bioceràmica, com els implants dentals i els ossos sintètics, són una altra àrea prometedora. La hidroxiapatita, el component mineral natural de l'os, s'ha fet sintèticament a partir de diverses fonts biològiques i químiques i es pot convertir en materials ceràmics. Els implants ortopèdics fets amb aquests materials s'uneixen fàcilment a l'os i altres teixits del cos sense rebuig ni reaccions inflamatòries. Per això, són de gran interès per al lliurament de gens i les bastides d'enginyeria de teixits. La majoria de les ceràmiques d'hidroxiapatita són molt poroses i no tenen resistència mecànica i, per tant, s'utilitzen per revestir dispositius ortopèdics metàl·lics per ajudar a formar un enllaç amb l'os o només com a farcits d'os. També s'utilitzen com a farcits per a cargols de plàstic ortopèdics per ajudar a reduir la inflamació i augmentar l'absorció d'aquests materials plàstics. La investigació està en curs per produir materials ceràmics d'hidroxiapatita nanocristal·lina forta i molt densa per a dispositius ortopèdics de suport de pes, substituint els materials ortopèdics de metall estranger i plàstic per un mineral ossi sintètic, però natural. En última instància, aquests materials ceràmics es poden utilitzar com a substitucions òssies o amb la incorporació de col·lagens proteics, poden utilitzar-se com a ossos sintètics.

 

Ceràmica cristal·lina

Els materials ceràmics cristal·lins no són susceptibles a una gran varietat de processaments. Hi ha principalment dos mètodes genèrics de processament: posar la ceràmica en la forma desitjada, per reacció in situ o "formant" pols en la forma desitjada, i després sinteritzar per formar un cos sòlid. Les tècniques de conformació de ceràmica inclouen la conformació a mà (de vegades inclou un procés de rotació anomenat "llançament"), fosa lliscant, fosa de cinta (utilitzada per fer condensadors ceràmics molt prims, etc.), modelat per injecció, premsat en sec i altres variacions._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_ Altres mètodes utilitzen un híbrid entre els dos enfocaments.

 

Ceràmica no cristal·lina

Les ceràmiques no cristal·lines, al ser vidres, es formen a partir de les foses. El vidre té forma quan està totalment fos, per fosa, o quan es troba en un estat de viscositat semblant al toffee, mitjançant mètodes com el bufat en un motlle. Si els tractaments tèrmics posteriors fan que aquest vidre es torni parcialment cristal·lí, el material resultant es coneix com a vitroceràmica.

 

Les tecnologies tècniques de processament de ceràmica en què tenen experiència els nostres enginyers són:

• Die Pressing

• Premsat en calent

• Pressió isostàtica

• Pressió isostàtica en calent

• Colada antilliscant i fosa de drenatge

• Casting de cinta

• Formació per extrusió

• Emmotllament per injecció a baixa pressió

• Mecanitzat verd

• Sinterització i cocció

• Mòlta de diamants

• Muntatges de materials ceràmics com ara el muntatge hermètic

• Operacions de fabricació secundària de ceràmica com ara metal·lització, xapat, recobriment, envidrament, unió, soldadura, soldadura

 

Les tecnologies de processament del vidre que coneixem inclouen:

• Prem i bufa / Bufa i bufa

• Bufat de vidre

• Formació de tubs i varetes de vidre

• Processament de vidre de xapa i vidre flotat

• Motllament de vidre de precisió

• Fabricació i proves de components òptics de vidre (molt, lligat, polit)

• Processos secundaris sobre vidre (com ara gravat, poliment amb flama, poliment químic...)

• Muntatge de components de vidre, unió, soldadura, soldadura, contacte òptic, fixació i curat epoxi

 

Les capacitats de prova del producte inclouen:

• Prova d'ultrasons

• Inspecció de penetrants de colorants visibles i fluorescents

• Anàlisi de raigs X

• Microscòpia d'inspecció visual convencional

• Profilometria, Prova de rugositat superficial

• Prova de rodonesa i mesura de cilindricitat

• Comparadors òptics

• Màquines de mesura de coordenades (CMM) amb capacitats multisensor

• Proves de color i diferències de color, brillantor, proves de boira

• Proves de rendiment elèctric i electrònic (propietats d'aïllament... etc.)

• Assajos mecànics (tracció, torsió, compressió...)

• Proves físiques i caracterització (densitat... etc.)

• Cicle ambiental, envelliment, proves de xoc tèrmic

• Prova de resistència al desgast

• XRD

• Assajos químics humits convencionals (com ara ambients corrosius…..etc.) així com proves analítiques instrumentals avançades.

 

Alguns dels principals materials ceràmics en què els nostres enginyers tenen experiència inclouen:

• Alúmina

• Cordierita

• Forsterita

• MSZ (zirconi estabilitzat amb magnèsia)

• Lava de grau "A".

• Mullita

• Esteatita

• YTZP (Zirconi estabilitzat amb ittria)

• ZTA (alúmina endurida amb zirconi)

• CSZ (Ceria Stabilized Zirconia)

• Ceràmica Porosa

• Carburs

• Nitrurs

 

Si esteu interessats principalment en les nostres capacitats de fabricació en lloc de les capacitats d'enginyeria, us recomanem que visiteu el nostre lloc de fabricació personalitzat.http://www.agstech.net