Fagstoff

Keramiske materiale

Keramiske materiale er ei gruppe materiale som er harde, men sprø. Porselen, takstein og fliser er døme på produkt som består av keramiske materiale.

Keramiske materiale er meir enn keramikk

Ordet keram kjem frå gresk og betyr leire. Vi finn igjen ordet i handverket keramikk, der leire er eit sentralt materiale.

Når vi brenner leira i ein omn, blir ho hard og sprø, og resultatet er keramikk. I oppvarmingsprosessen smeltar dei små leirepartiklane saman til større einingar. Dette kallar vi sintring.

Keramikk er eit døme på eit keram eller eit keramisk materiale. Leira er altså ikkje eit keramisk materiale i utgangspunktet, men etter varmebehandling får ho eigenskapar som kjenneteiknar keramiske materiale.

Leire består stort sett av sambindingar der aluminiums- og silisumion er bundne til oksygen.

Kuler i ulike fargar bundne saman i ein lagdelt struktur. Illustrasjon. — Utsnitt av strukturen til leiretypen kaolinitt. Raudt = oksygen, lys brun = silisium, grått = aluminium. Før brenning er molekyla i leira ordna i eit ordna mønster, eit krystallgitter. Under brenning blir strukturen endra, og molekyla dannar ein usystematisk struktur (ein såkalla amorf struktur).

Nokre vanlege keramiske materiale er:

Eigenskapar

Diskuter

Studer figuren med keramiske materiale over.

Kva eigenskapar trur de slike materiale har?

Keramikk er sprøtt, men slitesterkt

De har sikkert opplevd å knuse eit vassglas eller ein kopp av porselen eller keramikk. Den store svakheita ved fleire av dei keramiske materiala er at dei er sprø og knuser lett. Då verkar det kanskje rart at desse materiala samtidig er veldig slitesterke? Arkeologiske utgravingar frå fleire tusen år tilbake har avdekt både glasbitar og potteskar frå keramikk.

Eigenskapar til keramiske materiale:

leier straum og varme dårleg
sprø/porøse
låg tettleik
kan vere gjennomsiktige
harde

Keramiske materiale frå naturen

Klassiske keramiske materiale er laga av naturmateriale som

feltspat (bergart)
kaolin (kvit leire)
kvarts ( ${SiO}_{2}$ )

Trekant med fargede områder. Illustrasjon. — Mengdeforholdet av feltspat, kvarts og kaolinlerie i nokre keramiske produkt.

Materiale i industrien

I industrien er det vanleg med materiale som er framstilte industrielt. Råstoffet kjem frå naturen, men det er vidareforedla og reinsa slik at stoffet er reint og består av berre eitt kjemiske samband.

Døme på materiale som blir brukte i industri, er

silisiumoksid
sinkoksid
silisumkarbid

Med reine stoff er det lettare å lage produkt med nøyaktig dei eigenskapane vi er ute etter, og vi kan lage mange eksemplar av det same produktet med same kvalitet og utsjånad.

Produkt som blir framstilte industrielt, er til dømes

bremseklossar
knivar
koketoppar
protesar

Diskuter

Kva produkt med keramiske materiale kjenner de til?
Kva har keramiske materiale til felles?
Kva er fordelen med å bruke keramiske materiale?
Kva er ulempa med keramiske materiale i produkt?

Kjelder

Den norske tannlegeforenings tidande. (2005). Porselen og andre keramer. Henta frå https://www.tannlegetidende.no/i/2005/14/dntt-172683

Johansen, H. (2017, 15. november). Keramiske materiale. Henta frå https://materialteknologi.files.wordpress.com/2018/02/ml-keramer-kompendium-mitdl.PDF

Johansen, H. (u.å.). Forelesningsnotat Materiallære Keramer. Henta 22. april 2020 frå http://folk.ntnu.no/hennj/materialteknologi/materialteknologi/materiallare/arbeidsplan/keramer/materiallaere-keramer-forelesningnotater.PDF

CC BY-SASkrive av Thomas Bedin.

Sist fagleg oppdatert 02.04.2020