Структура керамических материалов

Спеченный керамический материал обычно состоит из двух фаз: кристаллической и аморфной (стекловидной). Кристаллическая фаза представляет собой определенные химические соединения, твердые растворы, фазы внедрения. Аморфная фаза всегда присутствует во всех традиционных керамиках, а также в некоторых видах технической керамики, поскольку в состав данных материалов входит стеклообразующий оксид SiO₂. Количество стеклофазы может достигать 60% об. В керамике конструкционного и инструментального назначения наличие стеклофазы недопустимо, т.к. это приводит к деградации прочностных характеристик материала.

Все спеченные керамические материалы содержат поры. Их подразделяют на две группы:
· закрытые поры – не сообщающиеся с окружающей средой.
· открытые поры – сообщающиеся с окружающей средой.

В некоторых видах керамики пористость задается и формируется целенаправленно, например в керамических фильтрах. В технологии других керамик, например огнеупорных, допускается определенная пористость, не влекущая за собой заметного снижения эксплуатационных свойств изделий. В технологии прочной керамики конструкционного и инструментального назначения пористость является отрицательным фактором, поскольку она определяет уровень прочностных характеристик изделий.

Пористость и плотность керамик принято характеризовать следующими показателями:
1. Истинная (теоретическая) плотность p_и, г/см³ – плотность беспористого материала.
2. Кажущаяся плотность p_к, г/см³ – плотность материала, содержащего поры.
3. Относительная плотность p_к/p_и.
4. Истинная пористость П_и, – суммарный объем всех пор, выраженный в процентах или долях к общему объему материала.
5. Кажущаяся (открытая) пористость – объем открытых пор, заполняемых водой при кипячении, выраженный в процентах к общему
объему материала.