1. Giản đồ phase Fe-Fe3C
2. Cấu
trúc vi
mô trong hợp kim Fe-C
3. Hợp kim trước cùng tích 4. 4. Hợp kim sau cùng tích Cấu trúc và đặc tính của Gốm sứ
Các tính chất của vật liệu gốm, như tất cả các nguyên liệu, được quyết định bởi các loại nguyên tử hiện diện, các loại liên kết giữa các nguyên tử, và cách các nguyên tử được đóng gói lại với nhau. Các loại liên kết và cấu trúc giúp xác định loại của một tính chất vật liệu sẽ có.
Gốm sứ thường có một sự kết hợp của các liên kết mạnh hơn gọi là ionic (xảy ra giữa một kim loại và phi kim và liên quan đến thu hút các điện tích ngược khi điện tử được chuyển từ kim loại này sang phi kim loại); Và đồng hóa trị (xảy ra giữa hai phi kim loại và liên quan đến việc chia sẻ các nguyên tử). Sức mạnh của một liên kết ion phụ thuộc vào kích thước của điện tích trên mỗi ion và trên bán kính của mỗi ion.
Số lượng electron lớn hơn được chia sẻ, lực hấp dẫn lớn hơn, hoặc sự liên kết cộng hoá trị càng mạnh.
Những loại trái phiếu này dẫn đến mô đun đàn hồi cao và độ cứng, điểm nóng chảy cao, sự giãn nở nhiệt thấp, và tính kháng hóa chất tốt. Mặt khác, gốm cũng cứng và thường giòn (trừ khi vật liệu được làm cứng bằng vật liệu tiếp viện hoặc các phương tiện khác), dẫn đến gãy xương.
Nói chung, kim loại có liên kết yếu hơn gốm, cho phép các electron di chuyển tự do giữa các nguyên tử. Hãy suy nghĩ về một hộp có chứa đá cẩm thạch bao quanh bởi nước. Các bi có thể được đẩy bất cứ nơi nào trong hộp và nước sẽ theo họ, luôn luôn bao quanh các viên bi. Loại trái phiếu này dẫn đến tài sản được gọi là tính dẻo dai, nơi mà kim loại có thể dễ dàng uốn cong mà không bị vỡ, cho phép nó được rút ra thành dây. Sự di chuyển tự do của điện tử cũng giải thích tại sao kim loại có xu hướng dẫn điện và nhiệt.
Nhựa hoặc polyme của dạng hữu cơ bao gồm các chuỗi dài các phân tử bị rối hoặc đặt ở nhiệt độ phòng. Bởi vì các lực (gọi là van der Waals) giữa các phân tử rất yếu, các polyme rất đàn hồi (như một dải cao su), có thể dễ dàng tan chảy, và có độ bền
thấp. Giống như gốm, polyme có tính kháng hóa chất tốt, tính cách điện và cách
nhiệt. Chúng cũng giòn ở nhiệt độ thấp. Bảng sau đây cung cấp một sự so sánh chung của các tính chất giữa ba loại vật liệu.
Tổng hợp các tài liệu
Bất động sản ¬ gốm sứ Kim loại Polymer
Độ cứng Rất cao Thấp Rất thấp
Độ bền nhiệt độ cao
Mở rộng nhiệt Cao Thấp Rất thấp
Tính dẻo dai Thấp Cao Cao
Chống ăn mòn Cao Thấp Thấp
Hao mòn điện trở Cao Thấp Thấp
Tinh dân điện Phụ thuộc vào vật liệu Cao Thấp
Tỉ trọng Thấp Cao Rất thấp
Dẫn nhiệt Phụ thuộc vào vật liệu Cao Thấp
Từ Phụ thuộc vào vật liệu Cao Rất thấp
Lưu ý: Chỉ so sánh chung; Các đặc tính cụ thể phụ thuộc vào thành phần cụ thể của vật liệu và cách nó được tạo ra.
Ba loại vật liệu này cũng có thể được kết hợp theo nhiều cách khác nhau để tạo thành vật liệu composite để tận dụng lợi thế của từng chất liệu. Ví dụ, các hạt hoặc sợi gốm có thể được thêm vào một lớp ma trận bằng gốm hoặc kim loại để cải thiện các tính chất cơ học và / hoặc tạo ra một đặc tính đặc biệt mà bản thân ma trận thường không có. Polyme cũng được gia cố với các sợi thủy tinh cho một loạt các ứng dụng xây dựng và cấu trúc.
Nguồn: http://ceramics.org/learn-about-ceramics/structure-and-properties-of- ceramics