Ceramika przemysłowa jest zróżnicowana grupą produktów, a wśród najważniejszych rodzajów wyrobów ceramiki przemysłowej wyróżnić możemy ceramiczne wyroby ogniotrwałe, elektroceramikę, bioceramikę, ceramikę kanalizacyjną, pigmenty, farby i barwniki ceramiczne oraz ceramikę specjalną. Ceramicznymi wyrobami ogniotrwałymi są wyroby, które posiadają ogniotrwałość nie mniejszą niż 1500˚C,a niektóre są także odporne na działanie związków chemicznych a także gwałtownych zmian temperatur. Zwykle są nimi cegły lub płytki. Elektroceramika to wyroby, które ze względu na swoje właściwości znajdują zastosowanie w elektrotechnice, elektronice i elektrotermii. Stosuje się ją w materiałach izolacyjnych, podkładowych, piezoelektrycznych, magnesach ferrytowych, kondensatorach oraz elementach konstrukcyjnych. Bioceramika natomiast to materiały ceramiczne, z których wyrabia się elementy zastępujące chore tkanki, narządy lub ich części. Stosowana w stomatologii (implanty ceramiczne), chirurgii rekonstrukcyjnej, ortopedii czy też kardiologii. Barwniki ceramiczne z kolei to tlenki metali lub ich związki, które odporne są na działanie wysokich temperatur.

Ceramika stosowana jest z dużym powodzeniem w elektronice. Układy zawierające tradycyjne kondensatory ceramiczne nie są rzadkością. Ceramika bowiem jest doskonałym izolatorem. Do niedawna wszystkie bezpieczniki w każdym domu przypominały wyglądem gruszki i były zrobione z porcelany. Dziś bezpieczniki są elektroniczne, umieszczone w małej obudowie z plastiku. Zajmują znacznie mniej miejsca i są wielokrotnego użytku. Plastikowa obudowa zapobiega uszkodzeniom mechanicznym podczas przypadkowego upadku i potłuczenia. Ceramika w przemyśle sprawdza się do dziś. Jedynie sterowniki regulujące przepływ i dopływ prądu są nowoczesne i pod kontrolą komputera. W dużych transformatorach starego typu - a takich mamy najwięcej - znajduje się kilka kilogramów ceramiki.
Ceramika znajduje się w różnych miejscach, w których przebywamy. Stosunkowo dużo jest jej w łazienkach w postaci wyposażenia jak i wykończenia ścian i podłóg. Ceramika na podłogę musi przejść zupełnie inny proces technologiczny, aby była mocna i szybko się nie ścierała.

Ceramika przemysłowa to zróżnicowana grupa produktów.

Ze względu na ilość występujących materiałów i zastosowań nie da się wyodrębnić jej ogólnych parametrów.


Najważniejsze rodzaje wyrobów ceramiki przemysłowej to:

a/ ceramiczne wyroby ogniotrwałe >> więcej

b/ elektroceramika (materiały i wyroby ceramiczne stosowane w elektrotechnice, elektronice i elektrotermii ze względu na ich właściwości) >> więcej

c/ bioceramika - materiały ceramiczne przeznaczone do wyrobu elementów czasowo lub na stale zastępujących chore tkanki, narządy albo ich części. Stosuje się je przede wszystkim wewnętrznie >> więcej

d/ ceramika kanalizacyjna >> więcej

e/ pigmenty, farby i barwniki ceramiczne - barwne tlenki metali lub ich związki, odporne na działanie wysokich temperatur >> więcej

f/ ceramika specjalna >> więcej

b/ elektroceramika (materiały i wyroby ceramiczne stosowane w elektrotechnice, elektronice i elektrotermii ze względu na ich właściwości)

Najczęściej stosowane materiały to:

• ceramika steatytowa

Produkowana z gliny, magnezytu i talku.

Właściwości:
- duża wytrzymałość elektryczna;
- mała stratność dielektryczna;
- możliwość stosowania przy dużych częstotliwościach;
- możliwość stosowania w wysokiej temperaturze;
- kruchość;
- słaba odporność na wstrząsy cieplne.

Zastosowanie:
- elementy konstrukcyjne;
- elementy izolacyjne;
- dielektryki ceramiczne I typu.

• porcelana elektrotechniczna

Produkowana z kaolinu z domieszką plastycznej gliny, drobno zmielonego kwarcu, korundu i skalenia. To porcelana twarda, biała lub kremowobiała, o dokładnie spieczonym czerepie.

Zastosowanie:
- izolatory nisko- i wysokonapięciowe dla prądów małej częstotliwości (liniowe, wiszące, przepustowe, pniowe, wsporcze, przemysłowe).

• ceramika PZT

Produkowana jest ze spieków tytanu i cyrkonianu ołowiowego.
Właściwości zależą od techniki polaryzowania próbek.

Zastosowanie:
- przetworniki piezoelektryczne;
- rezonatory generujące ultradźwięki.

Wyroby elektroceramiczne dzielimy na:

• wyroby elektrotechniczne - wykonane z porcelany krzemionkowej, korundowej, cyrkonowej, mulitowej, ceramiki cezjanowej lub ceramiki zawierającej węglik krzemu lub tlenek cynku.

Do wyrobów elektrotechnicznych zaliczamy:
- izolatory stacyjne;
- izolatory liniowe;
- izolatory przemysłowe;
- warystory.

• wyroby elektroniczne - wykonane z ultraporcelany, ceramiki steatytowej, tytanianów modyfikowanych ołowiem, cyrkonem lub barem, czystego tlenku glinu.

Do wyrobów elektronicznych zaliczamy:
- elementy piezoelektryczne;
- kondensatory;
- części konstrukcyjne;
- podłoża;
- magnesy ferrytowe;
- obudowy.

• wyroby elektrotermiczne

Zastosowanie:
- ogniwa paliwowe z tworzyw ceramicznych;
- ogniwa sód-siarka;
- elementy grzejne pieców elektrycznych.

Ze względu na zachowanie materiału rozróżniamy:

a/ dielektryki ceramiczne
Materiały o strukturze polikrystalicznej uzyskanej przez spieczenie proszków.
Pod nazwą dielektryki rozumie się potocznie materiały elektroizolacyjne.

Właściwości:
- duża wytrzymałość mechaniczna;
- wysoka trwałość;
- duża ognioodporność zwykła;
- duża wytrzymałość elektryczna;
- duży opór właściwy;
- mały współczynnik strat dielektrycznych.

W zależności od właściwości fizycznych dielektryki dzielą się na:
- dielektryki I typu
Elektroizolacyjne materiały ceramiczne o liniowej zależności
polaryzacji od natężenia pola elektrycznego. Oparte na ceramicznych materiałach para elektrycznych.
Właściwości:
- nie wykazują histerezy elektrycznej
- przenikalność elektryczna względna poniżej 200
Zastosowanie:
- kondensatory niskonapięciowe
- obwody rezonansowe
- kompensacja cieplna obwodów radiotechnicznych
- kondensatory wysokonapięciowe
- kondensatory mocy
- kondensatory impulsowe o małych pojemnościach

b/ dielektryki II typu

Elektroizolacyjne materiały ceramiczne o nieliniowej zależności polaryzacji od natężenia pola elektrycznego. Oparte są na materiałach ferroelektrycznych o dużej przenikalności elektrycznej

Właściwości:
- zawierają domieszki pozwalające uzyskać najbardziej płaski przebieg funkcji e=f(T), mniejszą stratność, wiekszą rezystywność, większą wytrzymałość elektryczną oraz lepsze własności technologiczne
- przenikalność elektryczna (zależna od typu dielektryka)
1000-5000

c/ wyroby optoelektroniczne

Przezroczyste spieki lub warstwy ferroelektryczne. Po przyłożeniu pola elektrycznego materiał staje się mętny i ponownie staje się przezroczysty dopiero po spięciu na krótko układu elektrycznego.

Zastosowanie:
- modulacja światła,
- szybkie przełączanie sygnałów,
- wykonywanie wskaźników,
- wykonywanie elementów pamięci,
- wykonywanie osłon światłoszczelnych.

d/ piezoelektryki

Materiały ceramiczne wykazujące efekt piezoelektryczny, zwane także PZT. Są wykorzystywane do przetwarzania napięć i impulsów mechanicznych w elektryczne i odwrotnie. Ceramika piezoelektryczna jest materiałem drobnokrystalicznym złożonym z kryształów ferroelektrycznych, które mają strukturę domenową o określonych kierunkach polaryzacji

Zastosowanie:

- nadajniki i odbiorniki dźwięku i ultradźwięków (aparaty słuchowe, mikropompy medyczne, głośniki wysokich częstotliwości, hydrolokatory, płuczki ultradźwiękowe, mikrofony i hydrofony);
- przetworniki piezoelektryczne w liniach opóźniających i filtrach urządzeń elektronicznych;
- czujniki ciśnienia, wilgotności, temperatury, akcelerometry;
- detonatory i zapalniki ładunków wybuchowych, zapalarki do
gazu.

---