Tozlar gelişmiş seramikler için çok önemlidir. Bu, insanların gelişmiş seramiği nasıl tanımladıklarında açıkça görülmektedir.
Gelişmiş seramiklerin genel tanımı şu şekildedir: Hammadde olarak yüksek saflıkta, ultra ince, insan yapımı veya seçilmiş inorganik bileşikler kullanırlar. Kesin kimyasal bileşimleri, üretim ve işleme yöntemleri vardır. Ayrıca hassas bir yapısal tasarıma sahiptirler. Mükemmel mekanik, akustik, optik ve termal özelliklere sahiptirler. Seramiklerin elektriksel, biyolojik ve diğer özellikleri vardır. Bunlar ya oksitlerdir ya da oksit değildirler. Metallerden (Al, Zr ve Ca gibi) ve metal olmayanlardan (O, C, Si ve B gibi) yapılırlar. İyonik bağlardan ve kovalent bağlardan oluşurlar. Koordineli bağlı seramik malzemeler.
Kimyasalların iki önemli bileşeni vardır. Saflıkları yüksektir ve kesin bir orana sahiptirler.
Saflıkla ilgili. Yabancı maddelerin varlığı bazen ürünlerin performansını ciddi şekilde etkileyebilir. Örneğin, yüksek saflıktaki alüminada sıklıkla silikon, kalsiyum, demir, sodyum ve potasyum gibi yabancı maddeler bulunur. Demir yabancı maddeleri sinterlenmiş malzemeyi siyah yapacaktır. Sodyum ve potasyum safsızlıkları elektriksel özelliklerine zarar verecektir. Onları daha da kötüleştirecekler. Son iki safsızlık, sinterleme sırasında malzemenin tanelerinin anormal şekilde büyümesine neden olacaktır. Şeffaf seramikler açısından yabancı maddelerin etkisi daha da büyüktür. Seramik tozundaki yabancı maddeler şeffaf seramiklerin “körlüğüne” neden olur. Bunun nedeni yabancı maddelerin ikinci aşama olmasıdır. Seramik gövdenin optik özelliklerinden büyük ölçüde farklıdırlar. Çoğunlukla seramiğin geçmesine izin verdiği ışığı büyük ölçüde azaltan saçılma ve emilime neden olurlar. Oksijen safsızlıkları nitrür seramiklerin termal iletkenliğini azaltabilir. Örnekler arasında silikon nitrür ve alüminyum nitrür bulunur.
Oran açısından. Seramik üretim formüllerinde genellikle “ultra saf” tek bileşene ihtiyaç duyulmaz. Ancak sinterleme yardımcıları gibi bazı ekstra malzemeler sıklıkla eklenir. Bu durumda doğru oranlama temel bir ihtiyaçtır. Farklı kimyasal bileşimler ve içerikler ürün performansını kesin olarak etkileyecektir.
Faz bileşimi
Toz, ürünün fazına uygun olmalıdır. Sinterleme sırasında değişmemelidir. Bazen bir faz değişikliği seramiğin yoğunlaşmasına yardımcı olabilir. Ancak çoğu durumda sinterlemeyi engeller.
Parçacık boyutu ve morfolojisi
Genel olarak parçacıklar ne kadar ince olursa o kadar iyidir. Saçılma teorisine göre toz boyutu küçüldükçe yoğunluk hızı azalır. Parçacıklar ne kadar küçük olursa sinterlenme olasılıkları da o kadar artar. Örneğin, ultra ince alüminyum nitrür tozu yüksek bir spesifik yüzey alanına sahiptir. Bu, sinterleme itici gücünü artıracak ve süreci hızlandıracaktır.
Seramik tozu düzenli bir şekle sahip olduğunda daha iyi akışkanlığa sahiptir. Bu kalıplamaya ve sinterlemeye yardımcı olacaktır. İşlem, bir bağlayıcı kullanarak tozdan küresel toz oluşturur. Bu durum yuvarlak seramik tozunun seramiğin yoğunluğunu arttırdığını göstermektedir. Bunları yaparken ve sinterlerken yardımcı olur.
Tekdüzelik
Tozun düzgünlüğü kolayca gözden kaçabilir. Ancak bu önceki hususlardan daha önemlidir. Başka bir deyişle, önceki yönlerin performansı anahtardır. Bütünlüğünü görmemiz lazım.
Aynı şey parçacık boyutu için de geçerlidir. İnce parçacık boyutu önemlidir. Ancak ortalama boyut yalnızca iyiyse ve yayılma düzensiz veya çok genişse. Bu seramiklerin işlenmesine büyük zarar verecektir. Daha kaba parçacıkların alanlarda yoğun olması pek mümkün değildir. Bunun nedeni, farklı boyutlardaki parçacıkların farklı oranlarda sinterlenmesidir. Aynı zamanda kaba parçacıklar da anormal tane büyümesinin çekirdeği haline gelebilir. Son olarak seramiğin daha yüksek bir sıcaklıkta yoğunlaştırılması gerekir. Aynı zamanda düzensiz bir mikro yapıya sahiptir. Bunun performansı üzerinde önemli bir etkisi vardır.
