تعتبرموادالسيراميكمادةلاغنىعنهافيحياةالإنسانوالتحديث.وهيمنأهمالموادفيالموادغيرالعضويةغيرالمعدنيةالتييتبعهاالناسبعدالموادالمعدنيةوالموادغيرالمعدنية.تتمتعبمزايامشتركةللموادالمعدنيةوموادالبوليمر،وقدتمتحسينقابليتهاللتفتتبشكلكبيرفيعمليةالتعديلالمستمر.تعتبرموادالسيراميكفريدةمننوعهافيمجالالموادلمالهامنأداءممتاز.إنهميحظونبتقديركبيرمنقبلالناسوسوفيلعبوندورًامهمًاللغايةفيالتنميةالاجتماعيةفيالمستقبل.يمكنتقسيمموادالسيراميكإلىفئتينوفقًالخصائصهاواستخداماتها:السيراميكالإنشائيوالسيراميكالوظيفي.يتميزالسيراميكالمتقدمالحديثبأداءمستقر،وقوةعالية،وصلابةعالية،ومقاومةدرجاتالحرارةالعالية،ومقاومةالتآكل،ومقاومةالأحماضوالقلويات،ومقاومةالتآكل،ومقاومةالأكسدة،وخصائصبصريةجيدة،وخصائصصوتية،وخصائصكهرومغناطيسية،وحساسيةوخصائصأخرىأعلىبكثيرمنالموادالمعدنية.والموادعاليةالجزيئية.والسيراميكالمتقدمعبارةعنموادعاليةالأداءتمتصنيعهامنخلالعملياتالتركيبوالإنتاجالصارمةوفقًالخصائصالمنتجالمطلوبة،بحيثيمكناستخدامهافيدرجاتالحرارةالعاليةوبيئاتالوسائطالمسببةللتآكل،وهيأكثرالمجالاتنشاطًافيتطويرالموادالحديثةعلم.واحد.هنا،سيتموصفأنواعالسيراميكالمتقدمومجالاتتطبيقهابالتفصيل.السيراميكالإنشائيالخصائصالممتازةلموادهاالخزفيةهيالقوةالعالية،الصلابةالعالية،معاملالمرونةالعالي،مقاومةدرجاتالحرارةالعالية،مقاومةالتآكل،مقاومةالتآكل،مقاومةالأكسدة،مقاومةالصدمات،التوصيلالحراريالعالي،معاملالتمددالمنخفض،الوزنالخفيف،إلخ.العديدمنالمجالاتاستبدلتبالتدريجسبائكفولاذيةباهظةالثمنأوتمتطبيقهاعلىمناطقلاغنىفيهاعنالموادالمعدنية،مثلبطاناتأسطوانةالمحرك،والبطانات،والأختام،وأدواتقطعالسيراميك.يمكنتقسيمالسيراميكالإنشائيإلىثلاثفئات:سيراميكالأكسيد،سيراميكغيرمؤكسد،وموادمركبةأساسهاالسيراميك.1أكسيدسيراميكتشتملسيراميكالأكسيدبشكلأساسيعلىسيراميكأكسيدالمغنيسيوم،سيراميكالألومينا،سيراميكأكسيدالسيريوم،سيراميكالزركونيا،سيراميكأكسيدالقصدير،سيراميكالسيليكا،وخزفالموليت.الميزةالأبرزلسيراميكالأكسيدهيعدموجودمشكلةأكسدة.تتميزسيراميكالألومينابخصائصالقوةالميكانيكيةالعاليةومقاومةالعزلالكبيرة،ويمكناستخدامهاكأجهزةتفريغ،وخزفالجهاز،والأغشيةالسميكةوركائزالدوائرذاتالأغشيةالرقيقة،وأغلفةالدوائرالصلبةوالثايرستور،وعوازلشمعاتالإشعال،وماشابهذلك.قوتهاوصلابتهاكبيرةويمكناستخدامهاكموادكاشطةومنسوجاتوسكاكين.يحتويسيراميكأكسيدالمغنيسيومعلىعزلكهربائيجيد،وهوعبارةعنموادقلويةضعيفة،ولايتآكلبسببالموادالقلوية،ولهمقاومةقويةللتآكلضدالخبثالمعدنيالقلوي.العديدمنالمعادنمثلالحديدوالنيكلواليورانيوموالثوريوموالموليبدينوموالمغنيسيوموالنحاسوالبلاتينلاتتفاعلمعأكسيدالمغنيسيوم.لذلك،يمكناستخدامسيراميكالمغنيسياكبوتقةلصهرالمعدن،وقالبلصهرالمعدن،وأنبوبواقيلمزدوجةحراريةعاليةالحرارة،ومادةتبطينلفرندرجةحرارةعالية.أكسيدالمغنيسيوميمتصالرطوبةفيالهواءويرطبلتكوينMg(OH)2،والتييجبالعنايةبهاأثناءعمليةالتصنيع.منأجلتقليلامتصاصالرطوبة،يجبزيادةدرجةحرارةالتكليسبشكلمناسب،ويجبزيادةحجمالجسيمات،ويمكنأيضًاإضافةبعضالإضافاتمثلTiO2.يحتويسيراميكأكسيدالسيريومعلىموصليةحراريةجيدةمماثلةلتلكالموجودةفيالمعدن،ويمكناستخدامحوالي209.34واط/(م·ك)،كمشتتللحرارة؛يحتويسيراميكأكسيدالإيتريومأيضًاعلىخصائصنوويةجيدة،وتباطؤقويللنيوترون،ويمكناستخدامهفيالمبطئوالموادالمضادةللإشعاعللمفاعلالذري؛بالإضافةإلىذلك،يمكناستخداممقاومةدرجاتالحرارةالعاليةوالحجمالعاليةللمفاعلالذريكموادعازلةلدرجاتالحرارةالعالية؛ويمكناستخداممقاومتهالقلويةلصهرالمعادنالنادرةوالمعادنعاليةالنقاء.والبلاتينوالفاناديوم.يتميزسيراميكأكسيدالزركونيومبدرجةعاليةمنالمقاومةللحرارةوانخفاضالحرارةالنوعيةوالتوصيلالحراري.إنهاموادعازلةمثاليةلدرجةالحرارةالعالية؛تتمتعباستقراركيميائيجيدومقاومةللأحماضوالموادالمحايدةفيدرجاتالحرارةالعالية.عدد2سيراميكغيرأكسيدتشملالسيراميكغيرالمؤكسدسيراميكالكربيد،سيراميكالنيتريد،سيراميكالسيليسيد،سيراميكالبوريد،وماشابه.السيراميكغيرالمؤكسد،علىعكسسيراميكالأكسيد،لديهاحتياطياتقليلةجدًافيالطبيعة،ويتطلبموادخامتركيبية،ثميتمالانتهاءمنهفيعمليةسيراميك.تكونالجذورالحرةالقياسيةللنتريدوالكربيداتوالكبريتيداتأكبرعمومًامنالأكاسيدالمقابلة،ممايشيرإلىأنالأكاسيدالمتكونةأكثراستقرارًا.لذلك،تتشكلالأكاسيدبسهولةأثناءتصنيعالموادالخاموتلبيدالسيراميك.الرابطةالكيميائيةبينذراتالأكسيدهيفيالأساسرابطةأيونية،واللاأكسيدهوبشكلعامرابطةتساهميةلهارابطةقوية.لذلك،فإنالسيراميكغيرالمؤكسدمقاومللحرارةويصعبتلبيده.1)سيراميككربيدالسيليكونلهخصائصرابطةتساهميةقوية،ويحافظعلىالرابطةالعاليةوالقوةعنددرجةحرارةعالية،ويقللمنالقوةالمنخفضة،ولهمعاملتمددصغيرومقاومةممتازةللتآكل،ويمكناستخدامهكأجزاءهيكليةعاليةالحرارة.نظرًالنقطةالانصهارالعاليةوالصلابةالعالية،يتماستخدامسيراميكSiCبشكلأساسيكموادفائقةالصلابةوموادأدواتوموادمقاومةللتآكلوموادهيكليةعاليةالحرارة.يمكناستخدامهاكموادموصلةللحرارةوموادمولدةللحرارةبسببالموصليةالحراريةالعاليةومعاملالتمددالمنخفض.تستخدمسيراميككربيدالسيليكونبشكلأساسيفيصناعةالبترول،والصناعاتالكيماوية،والسيارات،والطائرات،والصواريخ،وتعدينالآلات،وصناعةالورق،والمعالجةالحرارية،والصناعةالنووية،وصناعةالإلكترونياتالدقيقة،والليزر،وغيرهامنالصناعات.2)هناكالعديدمنأنواعسيراميكالنيتريد،بمافيذلكسيراميكنيتريدالسيليكون،سيراميكنيتريدالألومنيوم،سيراميكنيتريدالبورون،وخزفنيتريدالتيتانيوم.يتميزسيراميكنيتريدالسيليكونبمقاومةعاليةلدرجةالحرارةومقاومةللتآكل.يتماستخدامهافيالمحركاتالخزفيةللدواراتوالمغازلولفائفالتوربيناتالغازية.تستخدمعلىنطاقواسعفيعلمالمعادنبسببمقاومتهاالجيدةللصدمات،ومقاومةالتآكل،ومعاملالاحتكاكالصغير،ومعاملالتمددالحراريالصغير.وفيصناعةالمعالجةالحرارية.يمكناستخدامسيراميكنيتريدالألومنيومكحاويةللمعدنالمنصهر،أوأنبوبواقٍ،أوحاويةترسيببخارتفريغ،ويمكنأيضًااستخدامهكحاويةلترسيببخارAuفيفراغ،ونقلمقاومللحرارة،ورقصةمقاومةللحرارة.مقاوم