A kerámia egy kerámia készült mikrokristályok diszpergált fázisban üveg . 1954-ben találták ki, az üveghez és a kerámiához képest nemrégiben készült anyag . Ez a sajátos szerkezet olyan üvegkerámia tulajdonságokat ad, amelyek hiányoznak a kristályos kerámiából, például ellenállhat a hősokkoknak. Ez lehetővé teszi használatukat főzőlapok, valamint óriási tükrök gyártására a távcsövekhez .
Bár a kristályosított üvegből készült kerámia ötletét már 1739-ben René-Antoine Ferchault de Réaumur vetette fel , a szükséges technikai eszközök és ezen ötletek megvalósítása nem látott napvilágot. mint két évszázaddal később.
Az üveg és a kerámia legújabb tervezésében az üvegkerámia S. Donald Stookey (in) , a Corning Inc. tudósának sikertelen kísérletét eredményezi , miközben a fotóopálással kapcsolatos tapasztalatait fejlesztette . 1954-ben az opál üveglemezek kezelésére szolgáló termikus ciklus alatt a kemence rosszul lett beállítva a hibás hőmérséklet-szabályozó miatt. Az üveglemez 450 ° C helyett 800 ° C-os hőmérsékleten megy át , és a sütőből való kilépés után átlátszatlan megjelenésű és szilárdságú volt, mint az eredeti üveg, a "véletlen üvegkerámia" lemez anélkül esett a földre szünet.
Ez az üveglemez történetesen lítium- szilikátüveg volt, amelyben Stookey az ezüst részecskéit próbálta kicsapni . Az üvegben lévő ezüstöt magképző anyagként használják az üveg kristályosításához. További kutatások során észrevette, hogy az ezüst és a kolloidfémek nem jó magképző anyagok, ellentétben más szerekkel, például a titán- és cirkónium- oxidokkal (TiO 2és ZrO 2).
Az elmúlt 60 év során az üveg és kerámia feldolgozásának új módszerei, valamint rengeteg új kompozíció, valamint egzotikus nano- és mikrostruktúrák megjelenése az üvegkerámia meghatározásának felülvizsgálatához vezettek: A Vitroceramic szervetlen és nem szerves -fém anyag, amelyet üvegek különböző feldolgozási módszerekkel végzett ellenőrzött kristályosításával állítanak elő. Legalább egy típusú funkcionális kristályfázist és maradék üveget tartalmaznak. A kristályosodott térfogatrész ppm- től csaknem 100% -ig változhat .
Az üvegkerámiát egy speciális üvegpasztának, az úgynevezett „prekurzorüvegnek” a speciális hőkezelése után nyerik, amelybe alacsony koncentrációjú magképző anyag kerül. Az ágenseket a lehető leghomogénebben kell elosztani, hogy a kristályosodás megtörténjen. Az eredmény egy részlegesen mikrokristályosodott és részben üveges anyag, a kristályok típusa és konfigurációja nagyban függ a prekurzor üveg összetételétől.
Egy újabb módszer azonban már nem egy üvegpaszta keramizálásában áll, hanem üvegpor szinterelésében és kristályosításában.
A prekurzor üvegek lehet osztva több nagy kategóriába, mindegyik a családok és annak különleges tulajdonságai, ezek a kategóriák: a szilikátok a alkálifémek és alkáliföldfémek , az alumínium-szilikát , a szilikofluoridok (a) , silicophosphates, a fayalit , a foszfátok , strukturális üvegek hasonló a perovszkit vagy a ilmenite , a bárium-ferritek (en) és a bárium-titanátok .
Kétféle magképző ágens vagy magképző ágens létezik:
A prekurzor üvegben oldható fémek között van réz , arany , ezüst és platina .
Az üvegkerámiát rendkívül változatos területeken használják, amelyek mindegyike jó hőállósággal szembeni ellenállást és nagyon alacsony hőállóságot igényel.
Az üvegkerámiákat nagyon gyorsan, egy-két évvel felfedezésük után használták fel. A Pyroceram (in) , Corning Glass Works alkalmazható egy ballisztikus rakéta kerámia radomájához . A Pyroceram üveg prekurzora az MgO, Al 2 O 3 hármas rendszer eutektikuma, SiO 2, amelyhez magképző anyagként titán-oxidot adtak, és alapvetően kordieritből (2 MgO, 2Al 2 O 3) álló üvegkerámiát képez., 5SiO 2) hőtágulási együtthatóval 26 × 10 −7 K −1 , nagyon alacsony dielektromos veszteségekkel és jó kopásállósággal.
A kerámia CorningWare (in) nagyjából ugyanabban az időben lett kifejlesztve, konyhai edényként való használatra . Fehér asztali edények formájában ez az üvegkerámia a LiO 2 hármas rendszeren alapul, Al 2 O 3, SiO 2úgynevezett „LAS” formájában β- Spodumene (LiO 2Al 2 O 34SiO 2).