Cermet

Keramiek-op-metaalverbindingen en afdichtingenEdit

Cermets werden voor het eerst op grote schaal gebruikt in keramiek-op-metaalverbindingstoepassingen. De bouw van vacuümbuizen was een van de eerste kritische systemen, waarbij de elektronica-industrie dergelijke afdichtingen gebruikte en ontwikkelde. Duitse wetenschappers zagen in dat vacuümbuizen met betere prestaties en betrouwbaarheid konden worden geproduceerd door keramiek te vervangen door glas. Keramische buizen kunnen bij hogere temperaturen worden uitgegast. Door de hoge-temperatuurafdichting zijn keramische buizen bestand tegen hogere temperaturen dan glazen buizen. Keramische buizen zijn ook mechanisch sterker en minder gevoelig voor thermische schokken dan glazen buizen. Vandaag de dag zijn cermet-vacuümbuiscoatings van essentieel belang gebleken voor warmwatersystemen op zonne-energie.

Er zijn ook mechanische afdichtingen van keramiek op metaal gebruikt. Traditioneel werden zij gebruikt in brandstofcellen en andere apparaten die chemische, nucleaire of thermionische energie omzetten in elektriciteit. De keramiek-metaalverbinding wordt vereist om de elektrische secties van turbine-aangedreven generators te isoleren die worden ontworpen om in corrosieve vloeibaar-metaaldampen te werken.

BioceramicsEdit

Bioceramics spelen een uitgebreide rol in biomedische materialen. De ontwikkeling van deze materialen en de verscheidenheid van fabricagetechnieken hebben de toepassingen die in het menselijk lichaam kunnen worden gebruikt, verruimd. Zij kunnen de vorm aannemen van dunne lagen op metalen implantaten, composieten met een polymeercomponent, of zelfs gewoon poreuze netwerken. Deze materialen werken om verschillende redenen goed in het menselijk lichaam. Zij zijn inert, en omdat zij resorbeerbaar en actief zijn, kunnen de materialen onveranderd in het lichaam blijven. Zij kunnen ook oplossen en actief deelnemen aan fysiologische processen, bijvoorbeeld wanneer hydroxylapatiet, een materiaal dat chemisch gelijkenis vertoont met de botstructuur, zich in het lichaam kan integreren en bot kan helpen aangroeien. Veel gebruikte materialen voor biokeramiek zijn aluminiumoxide, zirkoonoxide, calciumfosfaat, glaskeramiek, en pyrolytische koolstoffen.

Een belangrijke toepassing van biokeramiek is in de heupvervangende chirurgie. De materialen die werden gebruikt voor de vervangende heupgewrichten waren meestal metalen zoals titanium, waarbij de heupkom meestal bekleed was met kunststof. De multiaxiale kogel was een taaie metalen kogel, maar werd uiteindelijk vervangen door een keramische kogel met een langere levensduur. Dit verminderde de ruwheid die gepaard ging met de metalen wand tegen de plastic bekleding van de kunstheupkom. Het gebruik van keramische implantaten verlengde de levensduur van de heupvervangende onderdelen.

Cermets worden ook gebruikt in de tandheelkunde als materiaal voor vullingen en prothesen.

TransportEdit

Ceramische onderdelen zijn gebruikt in combinatie met metalen onderdelen als frictiematerialen voor remmen en koppelingen.

Andere toepassingenEdit

Het leger van de Verenigde Staten en het Britse leger hebben uitgebreid onderzoek gedaan naar de ontwikkeling van cermets. Deze omvatten de ontwikkeling van lichtgewicht keramische projectiel-proof armor voor soldaten en ook Chobham armor.

Cermets worden ook gebruikt in de bewerking op snijgereedschappen.

Cermets worden ook gebruikt als het ringmateriaal in hoogwaardige lijngeleiders voor hengels.

Een cermet van verarmd splijtbaar materiaal (bijv. uranium, plutonium) en sodaliet is onderzocht voor zijn voordelen bij de opslag van nucleair afval. Soortgelijke composieten zijn ook onderzocht voor gebruik als brandstofbron.

Als nanogestructureerd cermet wordt dit materiaal gebruikt op optisch gebied, zoals zonne-absorbers/selectieve oppervlakken. Dankzij de grootte van de deeltjes (~5 nm) worden oppervlakteplasmonen op de metaaldeeltjes opgewekt, die de warmteoverdracht mogelijk maken.

Om redenen van luxe is cermet soms te vinden als kastmateriaal voor sommige horloges, waaronder het Deep Sea Chronograph Vintage Cermet horloge van Jaeger-LeCoultre. Het werd ook gebruikt (november 2019) op de bezel van het vlaggenschip duiker Seiko Prospex LX Line Limited Edition horloge.

Plaats een reactie