Металлокерамика
Металлокера́мика — искусственный материал, представляющий собой гетерогенную композицию металлов или сплавов с неметаллами (керамикой).
Другие названия: керметы, керамико-металлические материалы, спечённые антифрикционные материалы, твёрдые сплавы.
Металлокерамики объединяют важные конструкционные и эксплуатационные свойства металлов и неметаллов. Они отличаются большой прочностью, высокими износо- и теплостойкостью, антикоррозионными свойствами. Применяются в качестве антифрикционных или защитных покрытий деталей и самостоятельных конструкционных материалов в авиастроении, автомобилестроении, транспортном и химическом машиностроении, электроприборостроении, трубостроении и других отраслях промышленности.
В стоматологии металлокерамикой называют несъемные зубные протезы (мостовидные протезы, коронки), представляющие собой металлический каркас с нанесённой на него керамической массой. В данной ситуации о композиции как таковой речи не идет, есть каркас из металла и керамическая масса, удерживающаяся на нём за счёт макро- и микроретенции. Таким образом, понятие металлокерамики в стоматологии отличается от такого понятия в технике и материаловедении.
Согласно ГОСТ металлокерамические сплавы делят на 3 группы.
Состав
Металлическая фаза металлокерамических материалов может содержать Cr, Ni, Al, Fe, Со, Ti, Zr и их сплавы. К керамической фазе относят оксиды (Al2O3, Cr2O3, SiO, SiO2, ZrO2), карбиды (SiC, Cr3C2, TiC, WC), бориды (Cr2B2, TiB2, ZrB2), силициды (MoSi), нитриды (TiN) и углерод (алмаз, графит). Содержание керамической составляющей в металлокерамике в зависимости от её типа изменяется в широких пределах от 15 до 85% (по объёму).
Способы получения и применение
В науке и технике понятие металлокерамика обычно связывают с порошковой металлургией. Здесь металлокерамику получают прессованием заготовок из порошков (металлов и керамики) с последующим их спеканием. Так производят твердые металлокерамические материалы (твердые сплавы), используемые для обработки металлов резанием и для бурения горных пород. Другим примером металлокерамики, полученной спеканием порошков смеси железа и графита, могут служить пористые самосмазывающиеся подшипники, материал которых после спекания пропитывают маслом.
Методом газотермического напыления частиц порошка получают металлокерамические покрытия для защиты поверхностей деталей от износа и коррозии при производстве деталей. Этот же метод формирования металлокерамического покрытия используется для ремонта при восстановлении размеров изношенных деталей.
Тонкопленочную металлокерамику получают методом термического испарения металла или сплава в вакууме и конденсации его паров на поверхности пластинки (подложки). Примером может служить микрокомпозиция Cr — SiO, используемая при изготовлении тонкопленочных резисторов.
Из металлокерамики на основе оксида алюминия изготавливаются запорные элементы керамических трубопроводных кранов.
Литература
- Керметы / П.С. Кислый Н.И. Боднарук, М.С. Боровикова и др. — К.: Наукова думка, 1985. — 271 с
- Словарь-справочник по трению, износу и смазке деталей машин / В.Д. Зозуля, Е.Л. Шведков, Д.Я. Ровинский, Э.Д. Браун. — Киев: Наукова думка, 1990. — 264 с. ISBN 5-12-001395-3.
- Мышкин Н.К., Петроковец М.И. Трение, смазка, износ. Физические основы и технические приложения трибологии. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. — 368 с. ISBN 978-5-9221-0824-9.
- Борисов Ю.С., Кулик A.Я., Мнухин A.С. Газотермическое напыление композиционных порошков. — Л.: Машиностроение, 1985. — 197 с.
- Кіндрачук М.В., Лабунець В.Ф., Пашечко М.І., Корбут Є.В. Трибологія: підручник/ МОН. — Київ: НАУ-друк, 2009. — 392 с. (укр). ISBN 978-966-598-609-6
- Казаков В.Г. Тонкие магнитные плёнки// Соросовский образовательный журнал, 1997, № 1, — C. 107—114.