Seramik a, seramik yapılmış mikro bir faz içinde dağılmış cam . 1954 yılında icat edilen cam ve seramiğe göre yeni bir malzemedir . Bu özel yapı, termal şoklara direnç gibi kristal seramiklerde eksik olan cam-seramik özellikleri verir. Bu, kullanımlarının teleskoplar için ocakların yanı sıra dev aynalar yapmasına izin verir .
Kristalize bir camdan yapılmış seramik fikri 1739 yılında René-Antoine Ferchault de Réaumur tarafından ortaya atılmışsa da , gerekli teknik araçlar ve bu fikirlerin uygulanması gün ışığını görmedi. iki asır sonra.
Cam ve seramik olarak daha yeni tasarımda , cam seramik , Corning Inc.'de bir bilim insanı olan S. Donald Stookey'in (in) foto-opalizasyon deneyimini geliştirirken başarısız bir deneyinden kaynaklanıyor . 1954'te, opal cam plakaları işlemek için bir termal döngü sırasında, fırın hatalı bir sıcaklık regülatörü nedeniyle kötü bir şekilde ayarlandı. Cam plaka 450 yerine 800 ° C sıcaklığa maruz kalır ve fırından çıktıktan sonra opak bir görünüm ve orijinal cama göre çok daha üstün bir sağlamlık sunmuştur, "kaza sonucu cam-seramik" plaka kırılmadan yere düşmüştür. .
Bu cam plaka , Stookey'in gümüş parçacıklarını çökeltmeye çalıştığı bir lityum silikat camdı . Camın içindeki gümüş, camı kristalleştirmek için çekirdekleştirici bir ajan olarak kullanılır. Daha fazla araştırma yaparken, gümüş ve koloidal metallerin titanyum ve zirkonyum oksitler (TiO 2ve ZrO 2).
Geçtiğimiz 60 yıl içinde, cam ve seramiklerin işlenmesinde yeni yöntemlerin gelişimi ve çok sayıda yeni bileşimin ve egzotik nano ve mikro yapıların ortaya çıkması, cam-seramik tanımının gözden geçirilmesine yol açtı: Vitroseramik, inorganiktir ve - çeşitli işleme yöntemleriyle camların kontrollü kristalizasyonu ile hazırlanan metalik malzeme. En az bir tür işlevsel kristal faz ve artık cam içerirler. Kristalize hacim fraksiyonu arasında değişebilir ppm ile yaklaşık% 100'ü.
Cam seramik, içine düşük konsantrasyonda çekirdekleştirici maddenin katıldığı "öncü cam" adı verilen özel bir cam hamurunun spesifik ısıl işleminden sonra elde edilir. Ajanlar, kristalleşmenin olması için mümkün olduğunca homojen bir şekilde dağıtılmalıdır. Sonuç, kısmen mikrokristalize ve kısmen camsı bir malzemedir, kristallerin tipi ve konfigürasyonu büyük ölçüde öncü camın bileşimine bağlıdır.
Bununla birlikte, daha yeni bir yöntem, artık bir cam hamurunun seramikleştirilmesinden değil, cam tozunun sinterlenmesinden ve kristalleştirilmesinden ibarettir .
Ön-madde gözlük bir dizi geniş kategoride ayrılabilir, bunun ailesine ve belirli özelliklere sahip olan, her biri, bu kategoriler: silikatlar arasında alkali metalleri ve alkalin toprak metalleri , alüminosilikat , florosilikatlar (in) , silikofosfatlar ve fayalit arasında, fosfatlar , benzer yapısal gözlük perovskit veya ilmenit arasında, baryum ferritler (tr) ve baryum titanatlar .
İki tür çekirdeklendirme ajanı veya çekirdeklendirme ajanı vardır:
Öncü camda çözünen metaller arasında bakır , altın , gümüş ve platindir .
Cam seramikler, tümü termal şoka karşı iyi direnç ve ısıyla çok düşük şekil değiştirebilirlik gerektiren çok çeşitli alanlarda kullanılmaktadır.
Cam seramikler, keşfedilmelerinden bir ila iki yıl sonra çok hızlı bir şekilde kullanıldı. Pyroceram (in) , Corning Glass Works seramik kullanıldı anten kaportasının a balistik füze . Pyroceram'ın cam öncüsü , üçlü sistem MgO, Al 2 O 3'ün ötektiğidir ., SiO 2Çekirdekleştirici ajan olarak titanyum oksit ilave edilerek, esas olarak kordiyeritten (2 MgO, 2Al 2 O 3) oluşan bir cam seramiği oluşturulur., 5SiO 2) 26 × 10 −7 K −1 termal genleşme katsayısı , çok düşük dielektrik kayıpları ve iyi aşınma direnci ile.
Seramik CorningWare (in) , bir tencere olarak kullanılmak üzere aynı zamanlarda geliştirildi . Beyaz sofra takımı şeklindeki bu cam seramik, LiO 2 üçlü sistemine dayanmaktadır.Al 2 O 3, SiO 2β- spodümen (LiO 2Al 2 O 34SiO 2).