SERAMİK MALZEMELER Prof. Dr. Şenol YILMAZ Prof. Dr. H. Özkan TOPLAN Doç. Dr. A. Şükran DEMİRKIRAN

Dersin Amacı Seramik malzemelerin tanımı, kullanılan hammaddeler, şekillendirilmesi, özellikleri, çeşitleri ve uygulama alanları hakkında öğrencileri bilgilendirmek.

Dersin İçeriği Seramik malzemelerin tanımlanması ve sınıflandırılması, kristal yapıları, hammaddeler, şekillendirilmesi, geleneksel ve yapısal seramikler, sinterleme, cam ve cam-seramikler, sır ve emaye, porselen, refrakter ve çimento, seramiklerin özellikleri ve kullanım alanları.

Seramik malzemeler temel malzeme gruplarından biridir. Seramik kelimesi, Yunanca, pişirilmiş eşya anlamına gelen “keramos” kelimesinden gelmektedir. Arkeolojik araştırmalar seramik üretiminin M.Ö. 6500’lü yıllara dayandığını göstermektedir.

Seramik Malzemelerin Tanımı Çok farklı tanımlar yapılabilir. Genel olarak, “metalik ve organik esaslı olmayan tüm malzemeler” olarak ifade edilebilir.

En genel anlamda seramik, “anorganik maddelerin herhangi bir usul ile şekillendirilip pişirilmesi ile meydana gelen ürüne” denir.

Daha kapsamlı bir tanımlama; “organik olmayan malzemelerin oluşturduğu bileşimlerin, çeşitli yöntemler ile şekil verildikten sonra sırlanarak veya sırlanmayarak sertleştirilip dayanıklılık kazanmasına varacak kadar pişirilmesi bilimi ve teknolojisidir”.

Oluşturdukları bağlar göz önüne alınarak yapılan diğer bir tanımlama ise, “ metal ve metal olmayan elementlerin birbirleriyle iyonik ve/veya kovalent bağlarla bağlanarak oluşturdukları inorganik malzemelerdir ”.

Seramik malzemelerin kimyasal bileşimi, basit bileşiklerden karmaşık bileşiklere kadar geniş aralıkta değişir. Seramik malzemeler farklı bileşimde kristal ve camsı faz içerirler ve genellikle porozite ihtiva ederler. Bu farklı mikroyapı bileşenlerinin miktarı ve dağılımları seramik malzemelerin özelliklerini önemli ölçüde etkiler.

Örneğin; yapıda mevcut fazların yerleşim düzenini değiştirerek, yalıtkan olan bir seramik malzemeyiyalıtkan olan bir seramik malzemeyi iletken hale getirmekte veya bunun tersi olabilmektediriletken hale getirmekte veya bunun tersi olabilmektedir. Bu nedenle seramik malzemelerin geliştirilmesi konusunda ana fikir mikro yapı üzerine yoğunlaşmıştır.

Seramik ve cam üretiminde kullanılan elementlerin periyodik tabloda gösterilişi

Porselenin a) dağlanmamış, b) kısmen dağlanmış mikroyapısına bir örnek

Porselenin dağlanmamış mikroyapısı

Porselenin kısmen dağlanmış mikroyapısı

Microstructure of an aluminium oxide ceramic (99.7 %)

Microstructure of a ZTA with a low proportion of ZrO 2