Глава I: общие сведения о керамике

1.1 Сведения о керамике

Керамика изначально имела отношение к искусству изготовления гончарных изде­лий. Этот термин происходит от греческо­го keramos — что означает «глина или гон­чарное изделие». Считается, что это слово относится к санскритскому термину, озна­чающему «обожженная земля», вследствие тою, что основным компонентом была гли­на, добываемая из земли, которая обжига­лась для изготовления гончарных изделий (Fricman, 1991).

Керамика — неметаллический, неорга­нический материал. Термин «керамика» применяется к широкому разнообразию ма­териалов, включая окислы металлов, бори- ды, карбиды, нитриды и сложные соедине­ния этих материалов. Вообще считается, что керамика демонстрирует «дальний поря­док», вследствие периодической кристал­лической структуры, и она может прояв­лять ионные или ковалентные связи. Кера­мика также может быть широко классифи­цирована в соответствии с ее структурой и определена как традиционная керамика или как современная инженерная керамика.

Традиционная керамика обычно ис­пользует глину, в качестве своего основно­го компонента, вместе с другими окислами металлов, такими, как окись алюминия (А1₂0₃), полевой шпат (K₂0-Al₂0₃*6Si0₂). поташ (К₂0) и углекислый натрий (Na₂0). Глиняная посуда (плитка), фарфор (столо­вая посуда и китайский фарфор), фаянс (глиняная посуда), кирпичи и санитарный фаянс — это все предметы, характеризуе­мые в качестве традиционной керамики (Kingery et al, 1976).

Промышленная керамика, используемая в электронике, автомобильных двигателях, лазерах и других областях, может состоял» из оксидов или материалов на основе бес­кислородных соединений. Электронные устройства часто состоят из нитрида алюми­ния (A1N) или нитрида бора (BN) в качестве материала субстрата. Карбид кремния (SiС) используется как полупроводниковая кера­мика, так же, как и для специальных зеркал,

находящих применение в космосе. Некото­рые лазеры построены на оптических кера­мических кристаллах, таких, как YAG (ит- трий-алюминий-гранат), для производства лазерного луча. Автомобильные и машин­ные компоненты, находящиеся в постоян­ном движении, покрываются нитридом ти­тана (TiN) или карбидом титана (TiC) для улучшения износоустойчивости частей.

Стоматологическая керамика главным образом состоит из оксидов металлов и других «традиционных» керамических ма­териалов. Однако с ростом интереса в улучшении эстетических качеств реставра­ций было разработано широкое разнообра­зие керамических материалов и процессов. Стоматологическая керамика может быть классифицирована по составу, температу­ре обжига или процессу изготовления. На рис. 3.1. приведены разнообразные доступ­ные стоматологу керамические системы. Керамика на этой диаграмме классифици­руется по составу и методике изготовле­ния. Большинство керамик основаны на полевом шпате и используются для метал­локерамических реставраций. Тем не ме­нее возможные эстетические преимущест­ва цельиокерамических реставраций при­вели к развитию таких систем, как In- Ceram, Empress и Dicor.

Керамика на основе полевого шпата мо­жет бы ть далее классифицирована по тем­пературе обжига. Высокотемпературная керамика используется главным образом для изготовления искусственных зубов для съемных протезов и обжигается при температуре 1260— 1400°С. Среднетемпе­ратурная керамика применяется в фарфо­ровых жакетных реставрациях и обжигает­ся при температуре между 1080 и 1260°С. Низкотемпературная керамика составляет основную массу материалов для изготов­ления металлокерамических реставраций. Они обычно обжигаются при температуре от 900°С до 1080"С. Ввиду недавних разра­боток в керамике, необходимо отметить четвертую категорию ультранизкотемпературную керамику, обжигаемую при

S50—850°С (McLean, 1982).