Seramik ve Endüstriyel Önemi
Seramik, metaller, organikler ve seramik olarak sınıflandırılabilen, kullanımı olan tüm katı maddelerin önemli sınıflarından birini teşkil eder. Daha genel bir tanımda “tabii veya sentetik minerallerden üretilen ürünler” şeklinde de olabilir. Oldukça önemli miktarda karbürlü, nitrürlü ve borlu seramikler üretilmesine rağmen önemli seramiklerin çoğu kompleks oksitler ve silikatlar içerir. Teknolojik açıdan seramik sözcüğü için inorganik maddelerin dikkatlice hazırlanıp, harmanlanması, biçimlendirilmesi ve kurutularak pişirilmesi yoluyla elde edilen ürünlerdir. Şeklinde bir tanımla yapmak mümkündür.
Seramik malzemeler farklı bileşimde kristal ve cam yapılı fazları içermekte ve genellikle porozite ihtiva etmektedir. Bu farklı yapı bileşenlerinin miktarı ve dağılımları seramik malzemelerin özelliklerini önemli ölçüde etkilemektedir. Örneğin; yapıda mevcut fazların yerleşim düzenini değiştirmek, yalıtkan olan bir seramik malzemeyi iletken hale getirmekte veya bunun tersi olabilmektedir. Bunedenle, seramik malzemelerin geliştirilmesi konusunda ana fikir, mikro yapı üzerine yoğunlaşmıştır.
Seramik endüstrisinin en önemli özelliği birçok diğer temel taşlardan biri olmasıdır. Örneğin; refrakterler; metalürji endüstrisinin, aşındırıcılar; makine – takım ve otomobil endüstrisinin, uranyum oksit yakıtlar; nükleer güç santrallerinin en önemli bileşenlerinin birisidir.
Günümüzde seramik malzemelere ilginin artmasının başlıca nedenleri aşağıda belirtilmiştir;
1) Yüksek sıcaklık dayanımı
2) Kimyasal kararlılığın yüksek olması
3) Çok sert olmaları
4) Metallerden hafif olmaları
5) Hammadde olarak bol miktarda bulunması ve genellikle metallere kıyasla ucuz olmaları
6) Pahalı ve stratejik metallere ihtiyaç göstermemesi
7) Erozyon ve aşınmaya karşı dirençlerinin yüksek olması
8 ) Oksitlenmeye karşı dirençlerinin yüksek olması
9) Sürünme katsayısının düşük olması
10) Basma mukavemetinin yüksek olması.
Bütün bu üstün özelliklelerine rağmen, seramik malzemelerin en önemli istenmeyen özelliği gevrek karakterde olmalarıdır.
Bugün seramik, taşıdığı özellikleri ile elektronik sanayinde birçok diğer malzemelerin yerini almıştır. Seramik malzemeler dielektrik malzemelerin kapasitans değeri, diğerlerine oranla yaklaşık bir katıdır. Yine ferrit seramikler, manyetik özellikleri ile elektronik sanayinde büyük ölçüde kullanılmaktadır. Doğada bulunmayan bazı element bileşikleri, seramik sanayinde yapılabilmekte ve tungsten karbür gibi kesiciler, bor karbür gibi aşındırıcılar, titanatlar gibi kapasitörler kullanıma sunulmaktadır.
Seramik malzemeleri çok eski zamanlardan beri var olmalarına rağmen, bilimsel olarak araştırılmaları yakın zamanlarda yapılabilmiştir. Bu malzemelerin yapıları metallere oranla çok karışıktır.
Teknolojinin de ilerlemesi ile ancak içinde bulunduğumuz yüzyılın ikinci yarısından itibaren seramik alanında büyük gelişmeler olmuştur. Bu gelişmenin nedenleri şöyle sıralanabilir.
1. Hızla gelişmekte olan, elektronik, tıp, nükleer enerji ve uzay çalışmaları alanlarında seramik malzemelere duyulan gereksinimiz çok olması araştırmacıları zorlamıştır.
2. Son zamanlarda, seramik konusunda çalışma koşullan geliştirilmiş, araştırmalar artmış ve en önemlisi araştırma sonuçları yayınlanmıştır.
3. Çağdaş araştırma gereçleri seramik konusunda kullanılmaya başlamıştır. ( X ışınları, elektron mikroskobu, diferansiyel termik analiz, termal gravimetri gibi. )
4. Seramik malzemelerin birçok özelliklerinin standart ölçülere dayandırılarak üretilmesi zorunluluğu çalışmaları yoğunlaştırmıştır.
5. Jeoloji, mineraloji, kimya, fizik, fiziko – kimya, yüksek sıcaklık kimyası bilimleri ile seramik bilimindeki teoriler açıklanmıştır. Faz diyagramları ile oksitlerin ısıl davranışları belirlenmiştir.
Bütün bunlardan anlaşılacağı üzere, çok uzun geçmişine rağmen, seramiğin, dünyada ve özellikle ülkemizde, çok yeni bir bilim dalı olduğu söylenebilir. Bu bilim dalında gün geçtikçe çeşitli araştırmalar yapılmakta ve yapılan araştırmaların sonuçları insanlık hizmetine sunulmaktadır.
Kaynaklar:
1 – YILMAZ H. , ” Pencere Cam Atıklarının Porselen Üretiminde Değerlendirilmesi” , Bitirme Ödevi, Sakarya Üniversitesi, 2002
2- TOPLAN Ö. , “Geleneksel Seramikler” Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Lisans Ders Notları, 2008
3- TANIŞAN, H., METE. Z., “Seramik Teknolojisi ve Uygulaması” cilt 1, s. 1-2 Şubat 1986
Eyüp YAYLACI | 