Seramik Malzemelerin Özellikleri

Seramik Malzemelerin Özellikleri

Seramik malzemelerin özellikleri, tüm malzemeler gibi, mevcut atom türlerine, atomlar arasındaki bağ türlerine ve atomların bir arada paketlenme şekline göre belirlenir. Seramikler genel olarak bileşiklerden yani iki veya daha fazla elementten oluşur. Çoğu zaman oksit, nitrit veya karbit formunda rastlanılır. Seramik malzemeyi oluşturan bileşikteki atomlar kimyasal bir bağ ile bir arada tutulur. Seramik malzemelerde en yaygın iki kimyasal bağ kovalent, iyonik ve kısmen metalık olabilir. Metallerde ise metalik bağa rastlanır. Atomların birbirine bağlanması, kovalent ve iyonik bağda metalik bağdan çok daha güçlüdür. Bu nedenle, genel olarak konuşursak, nispeten metaller sünektir ve seramikler kırılgandır. Bu bağlanma çoğunlukla seramiğin bileşenleri metal ve ametal olmadığında, öncelikle iyoniktir. Örneğin; magnezyum oksit (magnezya, MgO) ve baryum titanat (BaTiO3) iyonik bağlılığından bahsedebileceğimiz seramiklerdir. Bir metaloid ve bir ametalden oluşan seramiklerde, bağ birincil olarak kovalenttir. Örneğin bor nitrür (BN) ve silisyum karbür (SiC) hakkında bu durumdan bahsedebiliriz.

Seramikler özellikleri bakımından düşünüldüklerinde çoğunlukla sert, kırılgan, aşınmaya dayanıklı; termal ve elektrik anlamda yalıtkan, mukavemetli, oksidasyona dayanıklı ve kimyasal olarak kararlı malzemelerdir. Seramikler amorf veya kristalin yapıda olabilir. Refrakter özellikleriyle bilinirler yani ergime sıcaklıkları oldukça yüksektir. Aynı zamanda kırılgan- tok, opak-saydam, düşük-yüksek ergime sıcaklığına sahip; kristal- camsı, iletken, yarı iletken, süper iletken gibi birbirinin tersi özelliklere sahip örnekler bulundurmasıyla bu malzeme ailesi seçenek bakımından oldukça zengindir.

Ancak gösterdiği özellikler bakımından malzemeleri tanımlayamayacağımız durumlar da vardır. Örneğin karbonun farklı allotropları olan grafit ve elmas bazı seramik özelliklerini karşılamasa da seramik olarak varsayılırlar. Ancak grafit yumuşak, kolay aşınan ve iyi elektrik iletkeni olan bir malzemedir ve bu özellikleriyle bildiğimiz seramiklerden çok daha farklı bir tablo çizer. Veyahut başka bir örnek verecek olursak, zirkonyumun polikristalin (çok taneli) bir versiyonu, iyonik iletkenliği nedeniyle otomobil motorlarında oksijen sensörü olarak kullanılır.