سراميک ( Ceramics)

[ریپورتر]

علم سراميک ( Ceramics)


مواد سراميکي ، موادي غير آلي و غير فلزي هستند . اکثر سراميک ها از واکنش ميان يک فلز و يک غير فلز به وجود آمده اند . به خاطر همين موضوع است که پيوند بين اتم ها يا به طور کامل يوني است يا به طور عمده يوني باخواص کوالانسي است.
واژه ي Ceramic از Keramikos که يک لغت يوناني است آمده است.
اين واژه به معناي ماده اي است که پخته شده است و اين بدين معناست که خواص مطلوب اين مواد عمدتاً به وسيله ي عبور اين مواد از پروسه اي است که ماده را در دماي بالا عمل آوري مي کند . اين پروسه ي عمل آوري ماده پخت ( Firing) ناميده مي شود.

http://www.rasekhoon.net/_WebsiteData/Article/ArticleImages/1/1388/ordibehesht/13/984146%20%281%29.jpg
مواد سراميکي در جامعه ي امروزي بسيار مهم اند . موتورهاي سراميکي و مزايايي که استفاده از مواد سراميکي در زمينه هاي : اقتصاد سوخت ، بازده ، کم کردن وزن و افزايش کارايي دارد ، را در نظر بگيريد . در شکل 1 شما سه تصوير گلچين از نمونه ي اوليه موتور سراميکي و تعدادي از اجزاي سراميکي خودرو را مي بينيد . يا اينکه ساخت توربين سراميکي در سايز ميليمتري را در نظر بگيريد . اين توربين ها در موتورهاي بسيار بسيار کوچک که در آينده ساخته مي شوند کاربرد دارند.

http://www.rasekhoon.net/_WebsiteData/Article/ArticleImages/1/1388/ordibehesht/13/984146%20%282%29.jpg
البته اين را بايد بدانيم که آينده زياد دور نيست و به زودي ما توليد اين موتورها را مي بينيم . در شکل شماره ي 2 شما مي توانيد چرخ توربين ريزش دروني محوري ( Radial inflow turbine wheel) که از سيليسيم ( Silicon) ساخته شده است را ببينيد . در روش توليد آن از روش برش با يون واکنش کننده استفاده شده است . اين قطعه ي توليدي در دانشگاه ماساچوست ( MIT) تنها چهار ميليمتر قطر دارد . اين قطعه به وسيله ي تکنولوژي جديدي توليد شده است که اين تکنولوژي براي توليد سيستم هاي ميکرو ـ الکترومکانيکي ( Micro-electro mechanical systems ) استفاده مي شود . سيستم هاي ميکروالکترومکانيکي به طور اختصار MEMS ناميده مي شوند . همه ي اين موتورها با يک ژانراتور الکتريکي مجتمع کامل مي شوند . که انتظار مي رود که وزن اين موتورها تنها يک گرم باشد.
با توجه به گفته هاي محققين دانشگاه ماساچوست ( MIT) ، يک ميکروتوربين سيليسيمي ( Silicon) اوليه که به وسيله ي روش هاي ميکرو توليدي نوع نيم رسانا توليد شده است ممکن است با شروع قرن ، به چرخش درآيد . اگر کوشش هاي ابتدايي با موفقيت همراه باشد دانشمندان براي استفاده از روش ليتوگرافي مشابه براي توليد موتور با توربين ريزش دروني محوري از سيليسيم کاربيد ( Silicon carbide ) برنامه ريزي مي کنند . (سيليسيم کاربيد يک نوع ماده ي سراميکي نسوز است ) .

http://www.rasekhoon.net/_WebsiteData/Article/ArticleImages/1/1388/ordibehesht/13/984146%20%283%29.jpg
جداره هاي نازک از کوارتز ( Quartz envelopes ) حباب لامپ هاي روشنايي و ديگر حباب ها را به وجود مي آورد . تعدادي ديگر از کاربردهاي جداره هاي نازک کوارتزي در شکل شماره ي 3 نشان داده شده است.
شايد شما تصور کنيد که مس يک رساناي خوب الکتريسيته است . اين حرف واقعاً درست است اما آيا اين را مي دانيد که سراميک ها مي توانند رسانش الکتريکي بهتري نسبت به مس داشته باشد ؟! اين مساله با کشف مواد سراميکي ابررسانا در دماي بالا ( High-temperature super conducting ceramic materials ) مشخص شد .

http://www.rasekhoon.net/_WebsiteData/Article/ArticleImages/1/1388/ordibehesht/13/984146%20%284%29.jpg
در دماي 100 درجه ي کلوين يا زير اين دما ، اين مواد مقاومت الکتريکي خود را از دست مي دهند . به علاوه اين مواد خطوط جريان مغناطيسي را پس مي زنند . که اين پديده به نام اثر ميسنر ( Meissner effect ) معروف است . اين اثر موجب مي شود که يک قطعه آهن ربا بتواند در فضاي روي يک ابررسانا معلق بماند . که در شکل 4 نشان داده شده است . در ژاپن ، يک قطار معلق سريع السير بر اساس قوانين توضيح داده شده در شکل 4 کار مي کند . در ايالات متحده ي آمريکا ، تحقيقات در دانشگاه پاردو ( Purdue university) بر روي ابررسانايي و کاربردهاي مواد سراميکي متمرکز گشته است . که تصوير مربوط به ابررسانايي از سايت اين دانشگاه گرفته شده است .

http://www.rasekhoon.net/_WebsiteData/Article/ArticleImages/1/1388/ordibehesht/13/984146%20%285%29.jpg
نمايش کريستال هاي غير آلي ، سيليکات ( Silicate) و آلومينات ( Aluminate) و ديگر عناصر و ترکيبات معمولاً از چند وجهي هاي کوئورديناسيون تشکيل شده است . هر راس چند وجهي مانند يک موقعيت پيوندي ( Ligand Position) است در شکل شماره ي 5 ، ساختار کريستالي يک ماده ابررساناي دما بالا نشان داده شده است .
گرافيت خاصيت نسوز بودن ( Refractory) ، سبکي و مقاومت به خوردگي خوبي دارد . اين خواص براي بسياري از کاربردها مهم است . به عنوان مثال ابزارهايي که براي شکل دهي مطلوب مواد در ريخته گري مداوم استفاده مي شوند ( Dies for continuous casting) ، نازل هاي راکت ( Rocket nozzles ) ، مبدل هاي حرارتي ( Heat exchanger) براي صنايع شيميايي استفاده مي شود را بايد از اين ماده ساخت .

http://www.rasekhoon.net/_WebsiteData/Article/ArticleImages/1/1388/ordibehesht/13/984146%20%286%29.jpg
به هر حال مقاومت به سايش نسبتاً ضعيف گرافيت و اکسيداسيون آن از محدوديت هاي استفاده از اين ماده است . که با اضافه کردن روکش هاي تيتانيم کاربيد ( Titonium carbide) که مقاومت به سايش ، مقاومت به اکسيداسيون و مقاومت به خوردگي عالي دارد . باعث بهبود مخواص گرافيت و استفاده از اين ماده در قطعات مي شود . در شکل 6 ، شما تصوير چندين قطعه ي پوشش داده شده با تيتانيم کاربيد(Tic) را مي بيند.

[ghasem motamedi]

مشخصات سرامیک:


به مواد معمولاً جامدی که بخش عمدهٔ تشکیل دهندهٔ آنها غیر فلزی و غیرآلی باشد، سرامیک گفته می‌شود.
این تعریف نه‌تنها سفالینه ها، پرسلان(چینی)، دیرگدازها،محصولات رسی سازه‌ای، ساینده‌ها، سیمان و شیشه را در بر می‌گیرد، بلکه شامل آهنرباهای سرامیکی، لعابها، فروالکتریک‌ها، شیشه-سرامیک ها، سوخت‌های هسته‌ای و ... نیز می‌شود.
و همچنین
سرامیک عبارت است از علم شناخت، ساخت و کاربرد اشیاء جامدی که اجزای اصلی تشکیل دهندۀ آنها مواد معدنی غیر فلزی می‌باشد.


تاریخچه:


برخی‌ها آغاز استفاده و ساخت سرامیک‌ها را در حدود 7000 سال ق.م. می‌دانند در حالی که برخی دیگر قدمت آن را تا 15000 سال ق.م نیز دانسته‌اند. ولی در کل اکثریت تاریخنگاران بر 10000 سال ق.م اتفاق نظر دارند. (بدیهی است که این تاریخ مربوط به سرامیک‌های سنتی است.)
واژهٔ سرامیک از واژهٔ یونانی کراموس گرفته شده‌است که به معنی سفال یا شیء پخته‌شده‌است.



مواد اولیۀ سرامیکی
:

مهمترین عناصر پوستۀ زمین عبارتند از: اکسیژن 50% ، سیلیسیم 26% و آلومینم 8% بنابراین می‌توان حدس زد که مواد اولیۀ سرامیکی (پوستۀ زمین) در واقع همان ترکیبات اکسیدی سیلیسم و آلومینیم هستند، لذا به آنها
آلومینو سیلیکات گفته می‌شود. کانی آشنای رس نیز در واقع نوعی آلومینو سیلیکات آب‌دار می‌باشد. (رس خالص سفید رنگ است و قرمزی رس معمولی به علت وجود اکسید آهن در آن می‌باشد) کانی‌های رس در سرامیک‌ها دو عملکرد مهم دارند:
1- مخلوط آب و رس (گل رس) دارای خاصیت شکل‌پذیری فوق‌العاده است (پلاستیک) و حتی بعد از شکل‌گیری آن به صورت پایدار باقی می‌ماند.
2- این مواد در محدوده‌ای از حرارت قبل از آنکه ذوب شوند ذرات تشکیل دهنده آن دچار ذوب سطحی شده و پدیدۀ هم جوشی اتفاق می‌افتد، که در آن قطعه‌ای یکپارچه و مستحکم تشکیل می‌شود. (زینتر شدن)




مهمترین مواد اولیه سرامیکی
:




الف) کانی رسی کائولینیت Al2O3. 2SiO2.2H2O تقریبا‌ در تمام محصولات سرامیکی سنتی وجود دارند، چنانچه کائولینیت را خالص نماییم آنگاه به آن کائولین مساوی خاک چینی گفته می‌شود
که چون فاقد اکسید آهن می‌باشد، دمای ذوب آن بالا بوده و سفید رنگ می‌باشد.
ب) مواد غیر پلاستیک، کوارتز (سیلیکا SiO2) که در واقع همان مادۀ تشکیل دهنده شیشه می‌باشد و در لعاب‌سازی، شیشه‌سازی، چینی‌سازی و ساینده‌ها به وفور یافت می‌شود، دارای ثبات شیمیایی، سختی و دیر گدازی است.
ج) فلدسپات همان آلومینو سیلیکات بدون آب است که در ساخت چینی کاربردی وسیع دارد؛ لذا رس، کوارتز، فلدسپات سه جزء اصلی سرامیک‌ها می‌باشند.


طبقه بندی مواد از دید علم شناخت مواد:


از دید علم شناخت مواد، مواد به سه طبقه قابل قسمت است:
گروه اول: مواد فلزی با خصوصیات‌شان.
گروه دوم: مواد آلی که بیشتر در بدن موجودات زنده هستند؛ مانند: هیدروکربن‌ها با خصوصیات‌شان.
گروه سوم: مواد سرامیکی که هم خصوصیات مواد آلی وهم خصوصیات مواد فلزی را دارا می‌باشند؛ مانند: مقاومت در برابر الکتریسیته و حرارت، مقاومت در برابر شکل‌پذیری، سختی، شکنندگی و سایر خواص.
صنایع شیشه و سیمان و امسال آن نیز زیر گروه صنعت سرامیک هستند.



طبقه‌بندی سرامیک‌ها:



سرامیک‌ها از لحاظ ساختار شیمیایی به شکل زیر طبقه‌بندی می‌شوند:





سرامیک‌های سنتی(سیلیکاتی)



سرامیک‌های مدرن(مهندسی)



اکسیدی



غیر اکسیدی


سرامیک‌های اکسیدی را از لحاظ ساختار فیزیکی می‌توان به شکل زیر طبقه‌بندی کرد:




سرامیک‌های مدرن مونولیتیک (یکپارچه)



سرامیک‌های مدرن کامپوزیتی





انواع سرامیک‌ها:







سرامیک‌های صنعتی:

سرامیک‌های صنعتی، یعنی آنها که بشر سال‌ها است از آن استفاده می‌کنند؛ مانند: سفال، چینی، شیشه، لعاب، ساینده‌ها و مواد و مصالح ساختمانی.


طبقه‌بندی سرامیک‌های صنعتی:

1- سفال :

از قدیمی‌ترین دست ساخته‌های بشر است که رس به عنوان مادۀ اصلی آن مطرح می‌باشد. (حاوی اکسید آهن قرمز رنگ می‌باشد)
آب + خاک‌رس گل + ورزدادن (خروج هوا‌و اختلات کاملتر) شکل‌‌پذیری‌کامل(پلاستیک)
بدنۀ سفال‌ها متخلخل بوده لذا هر مایعی را به سرعت جذب کرده و از خود عبور می‌دهد.
لعاب‌کاری برروی سفال صورت می‌گیرد برای:
1- زیبایی
2- افزایش استحکام
3- بهداشتی‌نمودن
پخت سفال نیز در دو مرحله صورت می‌گیرد :
مرحله اول که پس از خشک شدن صورت می‌گیرد و در آن سفال به بیسکویت تبدیل می‌شود و در مرحله دوم پس از لعاب کاری برروی بیسکویت و جهت تثبیت لعاب برروی آن پخت دوم صورت می‌پذیرد. حرارت لازم برای پخت سفال 900 تا 1000 درجه سانتی‌گراد می‌باشد.
مصالح مهم سرامیکی ساختمانی عبارتند از گچ، آهک، سیمان و آجر.

2- آجر :

از مهمترین مصالح ساختمانی است که در قدیم به روش دستی تولید می شد، یعنی گل را داخل قالبمی‌نمودند و خشت خام را پخت می‌کردند اما امروزه آجر با استفاده از دستگاه‌های میکسر، اکسترود، فیلتر پرس ساخته می‌شود.
آجرهای تولید شده در روش مدرن هم استحکام بیشتر و هم ابعاد دقیق‌تر و هم صافی سطوح بیشتر دارند. پخت این آجرها در سه نوع کوره صورت می‌گیرد. 1- کوره اتاقکی (سنتی)، 2- کوره هفمن که در آن محصولات ثابت و شعله در حرکت است، 3- کورۀ تنلی کوره‌ای است به طول 80 متر که با توجه به دما به سه ناحیه تقسیم می‌شود؛ ناحیه اول: دما در آن بتدریج بالا می‌رود. ناحیه میانی: موسوم به جهنم کوره و ناحیه سوم: دما بتدریج پایین می‌آید.

3-کاشی :

قطعاتی مسطح از سفال می‌باشند که تنها یک روی آنها لعاب داده می‌شود‌
(ضدآب کردن کاشی) و طرف دیگر را با دوغاب سیمان به دیوار می‌چسبانند؛ کاشی در دو نوع دیواری و زمینی (موسوم به سرامیک) تولید می‌گرد. کاشی‌های زمینی می‌بایست قطورتر و محکم‌تر بوده و ضریب استحکام سطحی آن مناسب باشد. لذا کاشی کف می‌بایست از مواد زودگدازتر ساخته شود تا عمل هم‌جوشی بیشتری در آن اتفاق افتد.

4- چینی :

به قطعاتی سفید، محکم، به جذب آب بسیار کم گفته می‌شود که فلدسپات، کوارتز، رس سه جزء اصلی آن می‌باشند. هر چه دمای پخت چینی بیشتر باشد آن چینی مرغوب‌تر بوده و صدای زنگ ناشی از آن نیز بیشتر است. بر اساس دمای پخت چینی‌ها به دو گروه چینی نرم (˚1250) و چینی سخت (˚1250- ˚1450) تقسیم می‌شود. مراحل تولید قطعات چینی عبارتند از:
1- آماده سازی مواد اولیه.
2- شکل دهی.
3- خشک کردن.
4- پختن.
5- لعاب کاری.
6- پخت دکور یا تزئین.

5- دیرگدازها :

فراورده‌هایی می‌باشند که دارای استحکام کافی بوده و می‌توانند در دمای بالا کار کنند؛ استفاده از آنها در ساخت انواع کوره‌ها یا تولید مصالح ساختمانی. دیرگدازان عموما یا به صورت آجر و بلوک تولید می‌شوند (آجرهای نسوز شومینه) یا به صورت ملات‌های نسوز ساخته می‌شوند (سیمان نسوزتولید شده از جرم یا شلاکه یا سر باره) دیرگدازهای سنتی می‌توانند تا ˚1900 سانتی گراد را تحمل کنند در صورتی که دیر گدازهای نوین می‌توانند تا ˚3000 سانتیگراد را تحمل کنند.

6- ساینده‌ها و سنباده‌ها :

از مواد سرامیکی طبیعی که در طبیعت یافت می‌شود. (الماس و کوارتز) که دارای سختی فوق العاده می‌باشند که جهت تهیه ساینده و سنباده کاربرد دارند. برای ساخت ساینده‌ها این ذرات را ابتدا توسط قالب شکل می‌دهند سپس با عمال حرارت آن را زینتر می‌کنند به قطعه‌ای فوق العاده سخت و محکم تبدیل می‌گردد. در حالی که جهت تولید سنباده‌ها ابتدا ذرات را دانه بندی نموده و توسط چسبهایی مقاوم برروی مقوا یا پارچه می‌چسبانند.

7- لعاب :

پوششی است شیشه‌ای زودگداز که با ضخامت کم برروی قطعه قرار گرفته و توسط حرارت ذوب و تثبیت می‌گردد، باید توجه نمود که لعاب علاوه بر ظروف سرامیکی برروی قطعات فلزی نیز کاربرد دارند. (کتری لعابی، سینک لعابی و بخاری)


سرامیک‌های مدرن:


سرامیک‌های مدرن یا نوین (سرامیک‌های مهندسی) در ساخت این سرامیک‌ها به سه نکته اهمیت می‌دهند؛ 1- خلوص در مواد، 2- روش‌های ویژه تولید، 3- کنترل دقیق بر فرآیند تولید.
سرامیک‌های مدرن امروزه کاربرد وسیعی در صنایع و پزشکی پیدا کرده‌اند؛ مانند: فرآورده‌های ویژه و سرامیک‌های تکنیکی، دیرگدازها، فرآورده‌های زمخت، فرآورده‌های ظریف.
این فرآورده‌ها عمدتاً از مواد اولیهٔ خالص و سنتزی ساخته می‌شوند. این نوع سرامیک‌ها اکثراً در ارتباط با صنایع دیگر مطرح شده‌اند.



طبقه بندی سرامیک‌های مدرن :


1- فرآورده‌های ویژه و سرامیک‌های تکنیکی :

این فرآورده‌ها عمدتا از مواد اولیه مصنوعی و خالص استفاده می‌شوند.
خصوصیات ترکیبات و مواد اولیۀ این فرآرده‌ها برحسب موارد مصرف آنها متفاوت است. این فرآورده‌های پیچیده عمدتا در ارتباط با پیشرفت و تکامل صنایع دیگر مطرح هستند. صنایع الکترونیک، تحقیقات فضایی، انرژی هسته‌ای، نیروی برق، صنایع هواپیمایی.

2-دیرگدازها Refractions :

بطور کلی دیرگدازها محصولاتی هستند که خمش آنها در دمای بالاتر از ˚580 سانتی گراد انجام می‌شود. مصرف این فرآورده‌ها در ساختمان کوره‌ها می‌باشد. که به صورت آجر، انواع ملات‌ها و پوشش‌های مختلف و فرآورده‌های ویژه، کلیۀ صنایعی که در مراحلی از روند تولید خود نیاز به درجه حرارت بالا دارد مثل صنایع ذوب فلز، ذوب شیشه، سیمان، صنایع شیمیایی و صنایع هسته‌ای مجبور به استفاده از این فرآورده‌ها می‌باشد.

3- فرآورده‌های زمخت Heavy clay :

عمدتا در ساختمان‌ها تنها به کار می‌روند آجر مشهورترین فرآورده این شاخه از صنعت است. انواع آجرها، لوله‌های فاضلاب، انواع سفال‌های سقف، کاشی‌های کف زمخت، ناودانی‌ها و قطعات مشابه؛ ماده اولیه این فرآورده خاک رس سرخ رنگ است.

4- فرآورده‌های ظریف Pottery :


الف) ظروف خانگی:

1- سفال، 2- چینی نیمه زوجاجی، 3- چینی استخوانی، 4- شیشه سرامیک‌ها؛ اگر چه ساختمان نهایی شیشه سرامیک بسیار شبیه به دیگر فرآورده‌ها سرامیکی است ولی رمش ساخت آنها مشابه روش ساخت دیگر سرامیک‌ها نیست بلکه مشابه روش ساخت شیشه‌ها است.

ب) کاشی‌ها:

1- کاشی‌های دیواری به نسبت جذب آب که بطور معمول 12-15% استاندارد جهانی و 12-18% استاندارد ایرانی.
2- کاشی‌های کف که نسبت جذب آنها 2-5% استاندارد جهانی و 0-2% استاندارد ایرانی شناخته می‌شود.

ج) سرامیک‌های بهداشتی:

کاربرد اصلی این نوع فرآورده‌ها به صورت دستشویی و کاسه توالت و... است. در ایران اصلاح سرامیک بهداشتی Sanitary ware به عنوان چینی‌های بهداشتی معروف هستند که این اصلاح غلطی است چرا که بدنۀ این نوع فرآورده‌ها همیشه از نوعی چینی نمی‌باشد.

د) عایق‌های الکتریکی:

بیشتر در نیروگاه‌های برق وجود دارند.

سرامیک‌های اکسیدی

برخی از پرکاربردترین این نوع سرامیک‌ها عبارت‌اند از:





برلیا


(BeO)



تیتانیا


(TiO2)



آلومینا


(Al2O3)



زیرکونیا


(ZrO2)



منیزیا


(MgO)

سرامیک‌های غیراکسیدی
این نوع سرامیک‌ها با توجه به ترکیبشان طبقه‌بندی می‌شوند که برخی از پرکاربردترین آنها در زیر آمده‌اند:

1-

نیتریدها




BN


TiN


Si3N


GaN

2-
کاربیدها


SiC


TiC


WC



صنعت سرامیک


بازار سرامیک‌های پیشرفته در ایالات متحده امریکا در سال 1998 نزدیک به 705 میلیون دلار بود که در سال 2003 به 11 بیلیون دلار رسید.

رنگ‌های سرامیکی :


به طور کلی ترکیبات عناصر واسطه در جدول تناوبی؛ مانند: وانادیم، کروم، منگنز، آهن، کبالت، نیل و مس به عنوان مواد رنگزا در لعاب کاری به کار می‌رود؛ مثلا: اکسید کبالت آبی تا سرمه‌ای
اکسید آهن
=
کرم
اکسید کروم
=
سبز و صورتی و قهوه‌ای
برای اینکه مواد مولد رنگ به توانند رنگ خاصی را بروز دهند می‌بایست در یک لعاب مشخص مخلوط گردند پس:
رنگ سرامیکی = ترکیبات عناصر واسطه + لعاب
بنابراین مواد مولد رنگ را با لعاب مخلوط کرده و حرارت می‌دهند تا واکنش مورد نظر انجام شود و رنگ مطلوب بدست می‌آید چنانچه به جای استفاده از این رنگ‌ها به طور مستقیم تنها از مواد مولد رنگ استفاده گردد ممکن است باعث بروز رنگ ناخالص و معیوب گردد.
مثلا اکسید کروم که دارای ظرفیت مختلفی است در شرایط مختلف، رنگ‌های متفاوتی می‌دهد؛
مثل: اکسید کروم + لعاب اکسید قلع
=
رنگ صورتی تا زرشکی
اکسید کروم + لعاب اکسید روی
=
قهوه‌ای




خواص برتر سرامیک‌ها نسبت به مواد دیگر
:



دیرگدازی بالا



سختی زیاد



مقاومت به خوردگی بالا



کاربردهای مختلف مواد سرامیکی:

در زیر کاربردهای رایج مواد سرامیکی به همراه چندنمونه از مواد رایج در هر کاربرد آورده شده‌است:


1- الکتریکی و مغناطیسی :

o عایق‌های ولتاژ بالا (AlN- Al2O3)
o دی الکتریک (BaTiO3)
o پیزوالکتریک (ZnO- SiO2)
o پیروالکتریک (Pb(ZrxTi1-x)O3))
o مغناطیس نرم (Zn1-xMnxFe2O4)
o مغناطیس سخت (SrO.6Fe2O3)
o نیمه‌رسانا (ZnO- GaN-SnO2)
o رسانای یونی (β-Al2O3)
o تابانندهٔ الکترون (LaB6)
o ابررسانا (Ba2LaCu3O7-δ)


2- سختی بالا :


o ابزار ساینده، ابزار برشی و ابزار سنگ‌زنی (2O3TiN-Al)
o مقاومت مکانیکی (SiC- Si3N4)



3- نوری :


o فلورسانس (Y2O3)
o ترانسلوسانس(نیمه‌شفاف) (SnO2)
o منحرف کنندهٔ نوری (PLZT)
o بازتاب نوری (TiN)
o بازتاب مادون قرمز (SnO2)
o انتقال دهندهٔ نور (SiO2)



4- حرارتی:

o پایداری حرارتی (ThO2)
o عایق حرارتی (CaO.nSiO2)
o رسانای حرارتی (AlN - C)


5- شیمیایی و بیوشیمیایی :


o پروتزهای استخوانی P3O12(Al2O3.Ca5(F,Cl))
o سابستریت (TiO2- SiO2)
o کاتالیزور (KO2.mnAl2O3)



6- فناوری هسته‌ای:


o سوخت‌های هسته‌ای سرامیکی
o مواد کاهش‌دهنده‌ی انرژی نوترون
o مواد کنترل کننده‌ی فعالیت راکتور
o مواد محافظت کننده از راکتور