Cermet

Złącza i uszczelnienia ceramiczno-metaloweEdit

Cermetale były po raz pierwszy szeroko stosowane w połączeniach ceramiczno-metalowych. Budowa lamp próżniowych była jednym z pierwszych systemów krytycznych, a przemysł elektroniczny wykorzystywał i rozwijał takie uszczelnienia. Niemieccy naukowcy zauważyli, że rury próżniowe o lepszej wydajności i niezawodności można wyprodukować zastępując szkło ceramiką. Rury ceramiczne mogą być odgazowywane w wyższych temperaturach. Ze względu na wysokotemperaturowe uszczelnienie, rury ceramiczne są w stanie wytrzymać wyższe temperatury niż rury szklane. Rury ceramiczne są również mechanicznie mocniejsze i mniej wrażliwe na szok termiczny niż rury szklane. Obecnie, cermetowe powłoki rur próżniowych okazały się kluczowe dla systemów słonecznej ciepłej wody.

Uszczelnienia mechaniczne typu ceramika-metal również były stosowane. Tradycyjnie były one stosowane w ogniwach paliwowych i innych urządzeniach przetwarzających energię chemiczną, jądrową lub termionową na energię elektryczną. Uszczelnienie ceramiczno-metalowe jest wymagane do izolowania sekcji elektrycznych generatorów napędzanych turbinami, zaprojektowanych do pracy w korozyjnych oparach ciecz-metal.

BioceramikaEdit

Bioceramika odgrywa dużą rolę w materiałach biomedycznych. Rozwój tych materiałów i różnorodność technik wytwarzania poszerzyły zakres zastosowań, które mogą być wykorzystane w organizmie człowieka. Mogą one występować w postaci cienkich warstw na implantach metalicznych, kompozytów z komponentem polimerowym, a nawet po prostu porowatych sieci. Materiały te sprawdzają się w ludzkim ciele z kilku powodów. Są obojętne, a ponieważ są resorbowalne i aktywne, materiały te mogą pozostać w organizmie w niezmienionej postaci. Mogą również rozpuszczać się i aktywnie uczestniczyć w procesach fizjologicznych, np. gdy hydroksyapatyt, materiał chemicznie podobny do struktury kości, może się z nią zintegrować i pomóc we wzroście kości. Powszechnie stosowane materiały do produkcji bioceramiki obejmują tlenek glinu, cyrkon, fosforan wapnia, ceramikę szklaną i węgle pirolityczne.

Jednym z ważnych zastosowań bioceramiki jest chirurgia wymiany stawu biodrowego. Materiały stosowane do wymiany stawów biodrowych były zazwyczaj metalami, takimi jak tytan, z panewką biodrową zazwyczaj wyłożoną tworzywem sztucznym. Wieloosiowa kulka była twardą kulką metalową, ale ostatecznie została zastąpiona kulką ceramiczną o większej trwałości. Zmniejszyło to szorstkość związaną z uderzeniami metalowej ścianki o plastikową wyściółkę sztucznej panewki stawu biodrowego. Zastosowanie implantów ceramicznych wydłużyło żywotność części do wymiany stawu biodrowego.

Cermetale są również stosowane w stomatologii jako materiał do wypełnień i protez.

TransportEdit

Ceramiczne części były stosowane w połączeniu z częściami metalowymi jako materiały cierne do hamulców i sprzęgieł.

Inne zastosowaniaEdit

Armia Stanów Zjednoczonych i Armia Brytyjska prowadziły szeroko zakrojone badania w zakresie rozwoju cermetali. Obejmują one opracowanie lekkiego ceramicznego pancerza odpornego na pociski dla żołnierzy, a także pancerza Chobham.

Cermetale są również stosowane w obróbce skrawaniem na narzędziach skrawających.

Cermetale są również stosowane jako materiał pierścieniowy w wysokiej jakości prowadnicach żyłek do wędek.

Cermetal zubożonego materiału rozszczepialnego (np. uranu, plutonu) i sodalitu był badany pod kątem korzyści w przechowywaniu odpadów jądrowych. Podobne kompozyty były również badane pod kątem zastosowania jako źródło paliwa.

Jako nanostrukturalny cermet, materiał ten jest wykorzystywany w dziedzinie optyki, np. w absorberach słonecznych/powierzchniach selektywnych. Dzięki wielkości cząstek (~5 nm), plazmony powierzchniowe na cząstkach metalicznych są generowane i umożliwiają transmisję ciepła.

Z powodów dotyczących luksusu, cermet jest czasami spotykany jako materiały obudowy dla niektórych zegarków, w tym zegarek Jaeger-LeCoultre’s Deep Sea Chronograph Vintage Cermet. Został on również użyty (listopad 2019) na bezelu flagowego zegarka diver Seiko Prospex LX Line Limited Edition.

.

Dodaj komentarz