CERAMIKA-grupa materiałów nieorganicznych o jonowych i kowalencyjnych wiązaniach międzyatomowych wytworzonych zwykle w procesach wysokotemp. GŁÓWNE TYPY: *WĘGLIKI: 1. wolframu- twardość, wytrzymałość i odporność na ścieranie zależna od udziału osnowy kobaltowej; stosowane na narzędzia skrawające i matryce 2. tytanu- nie tak ciągliwe jak węgliki wolframu; nikiel i molibden stosowane jako lepiszcze; stosowane na narzędzia skrawające. 3. krzemu- wysokotemperaturowa wytrzymałość i odporność na ścieranie; stosowane w turbinach cieplnych i jako ścierniwo *AZOTKI: 1. boru o regularnej sieci przestrzennej- druga najtwardsza znana subst. Po diamencie, stosowany jako ścierniwo i na narzędzia skrawające 2. tytanu- stosowane jako pokrycia ze względu na dużą odporność na ścieranie, o złotym kolorze 3. krzemu- wysoka odporność na pełzanie i udary cieplne, stosowany w turbinach cieplnych. *TLENKI: 1. aluminium- wysoka twardość, umiarkowana wytrzymałość, na narzędzia skrawające, izolatory elektryczne i cieplne 2. cyrkonu- wysoka wytrzymałość i ciągliwość, odpowiednie na elementy turbin cieplnych *SIALONY -łączy cechy azotku krzemu i tlenku aluminium; stosowany na narzędzia skrawające i jako materiał żaroodporny *CERMETALE - zawierają tlenki, węgliki i azotki oraz metalową osnowę; zastosowania wysokotemperaturowe, a niektóre na narzędzia skrawające *KRZEMIONKA- żarowytrzymała; kwarc wykazuje efekt piezoelektryczny; silikaty, zawierające różne tlenki, są stosowane na wysokotemperaturowe elementy *SZKŁA- zawierają nie mniej niż 50% krzemionki; struktura bezpostaciowa; liczne typy o zróżnicowanych własnościach mechanicznych i fizycznych *CERAMIKA SZKLANA- zawiera w strukturze bardzo drobne kryształy; bardzo dobra odporność na udary cieplne i żarowytrzymałość *GRAFIT- krystaliczna postać węgla; wysoka przewodność elektryczna i cieplna, dobra odporność na udary cieplne *DIAMENT- jedna z najtwardszych znanych substancji1) , dostępny jako monokryształ lub w postaci polikrystalicznej; stosowany na narzędzia skrawające i ścierniwo, a także na matryce do ciągnienia cienkich drutów. WIĄZANIA MIĘDZY ATOMAMI: są złożone z co najmniej dwóch elementów, a często i większej ich liczby, a ich struktura krystaliczna jest bardziej złożona niż metali. Między atomami w tych materiałach występują wiązania od czysto jonowych do całkowicie kowalencyjnych, a w wielu materiałach ceramicznych występuje kombinacja tych dwóch rodzajów wiązań. W materiałach ceramicznych, w których przeważają wiązania jonowe, występuje równowaga między dodatnio naładowanymi elektrycznie kationami - jonami metali, oddającymi swe elektrony walencyjne a ujemnie naładowanymi anionami - jonami niemetali. W przypadku gdy aniony pozostają w kontakcie z otaczającymi kationami, materiały ceramiczne cechują się strukturą stabilną. Liczba koordynacyjna, odpowiadająca liczbie anionów najbliżej sąsiadujących z kationem, jest zależna od stosunku promieni kationu i anionu. STRUKTURY MIĘDZYKRYSTALICZNE: charakteryzuje się tym, że jednakowa jest liczba kationów i anionów oznaczonych odpowiednio jako A i X. Odpowiednie fazy, oznaczone jako AX, mogą charakteryzować się kilkoma typami struktur krystalograficznych NaCl, CsCl, ZnS Możliwe jest również występowanie więcej niż jednego typu kationów. W przypadku gdy występują dwa typy kationów oznaczone odpowiednio przez A i B tworzą się fazy typu AmBnXp CERAMIKA KRZEMIANOWA- Krzemiany są złożone głównie z krzemu i tlenu. Każdy atom krzemu jest połączony wiązaniami kowalencyjnymi z 4 atomami tlenu, ułożonymi w narożach tetraedru, w którym atom Si zajmuje pozycję centralną. Najprostszym z możliwych mat jest krzemionka SiO- ma 3 odmiany alotropowe, może występować jako ciało niekrystaliczne lub szkło o dużej przypadkowości w ułożeniu atomów, typowej dla cieczy. W skład szkła oprócz składników szkłotwórczych, mogą wchodzić tlenki zasadowe metali alkalicznych(K2O) i ziem alkalicznych (MgO, CaO) zwane modyfikatorami wiązań sieci przestrzennej. Trzecią grupę składników szkieł stanowią tlenki pośrednie, takich metali jak aluminium, beryl lub tytan, które nie mogą samodzielnie utworzyć sieci przestrzennej szkła. Krzemiany warstwowe powstają także przez połączenie trzech jonów tlenowych i każdego te-traedru SiO44-. Dla tych struktur powtarzalną jednostką jest (Si2O5)2- WADY BUDOWY- wakanse jak i jony międzywęzłowe mogą wyst. Zarówno w postaci kationowej jak i anionowej. Wakans kationowy wywołujący kation międzywęzłowy wiąże się z dfektem Frenkla, natomiast wakans kationowy wywołujący wakans anionowy nazywany jest defektem Schottky'ego. W kryształach jonowych mogą także występować wakanse kationowe spowodowane niestechiometrycznością, np. w krysztale FeO obecność 2 kationów Fe3+ eliminuje jeden kation Fe2+. Ponadto w sieci krystalicznej mogą występować zanieczyszczenia zarówno różnowęzłowe jak i międzywęzłowe.