Rozdělení keramiky

Keramika je anorganický nekovový materiál vyrobený ze směsi práškových látek, jež se po vytvarování zpevní žárem. Podle jemnosti směsí a struktury výrobků se rozlišuje keramika jemná (např. porcelán) a hrubá (např. stavební keramika). Na výši teploty výpalu (1 000 – 1 800 °C) závisí, zda je keramika pórovitá či hutná (slinutá). Tradiční keramika (porcelán, kamenina a cihlářské výrobky, dále fajáns, majolika, terakota a hrnčířské výrobky) se vyrábí na bázi jílových surovin. V dnešní době se rozvíjí především keramika technická. Výroba keramiky je dnes složitým procesem, který zahrnuje rozličné materiály, chemické sloučeniny a různé výrobní postupy.

Druhy keramiky můžeme dělit podle rozličných kritérií, jako je druh materiálu, výrobní technologie, chemické složení, účel využití, nasákavost atd. Jak se v tom všem zorientovat, a jaké druhy keramiky se dnes používají, se dozvíte níže.

Druhy keramiky podle použitých materiálů

• přírodní
• syntetické
• recyklovatelné a odpadní

Základní keramickou surovinou pro výrobu užitkové a ozdobné keramiky jsou jíly, kaolín a hlíny. Podle složení, použití, podle teploty vypalování a deformace v žáru se rozlišují cihlářské, hrnčířské, pórovinové, kameninové a porcelánové. Součásti keramických pracovních hmot se dělí na plastické nebo neplastické. K plastickým surovinám řadíme například kaolín, jíly a hlíny, mezi neplastické suroviny nazývané ostřiva a taviva patří křemen, živec, vápenec a jiné.

Druhy keramiky podle výrobní technologie

• Hrubá keramika: stavební výrobky pórovité povahy (tašky, obklady atd.), slinuté (podlahová dlažba, keramika pro chemický průmysl, kanalizační a kyselinovzdorné výrobky atd.); žáruvzdorné výrobky.
• Jemná keramika: užitková (porcelán, keramika); sanitární, technická – musí splňovat dané fyzikální parametry

Druhy keramiky podle stupně nasákavosti

Kritériem rozdělení podle nasákavosti střepu je technologická zkouška, při níž se zjišťuje, kolik vody pojme keramický střep po 2 hodinovém vaření a 24 hodinovém stání ve vodě. Dle nasákavosti dělíme keramické materiály na:

• Slinuté – nasákavost < 2% (porcelán);
• Poloslinuté – nasákavost 2 – 5%;
• Pórovité – nasákavost > 5% (hrnčířské výrobky, cihlářské výrobky, brusné materiály atd.).

Druhy keramiky podle chemického složení

• Silikátová (křemičitá) - je nejstarším typem keramických materiálů a vyrábí se především z přírodních surovin ve spojení s korundem (oxid hlinitý, silikát hliníku). Je vyrobena z převážně přírodních surovin, na rozdíl od dalších, níže uvedených.
• Bezsilikátová - sloučeniny a tuhé roztoky oxidů kovů. (syntetické suroviny)
• Oxidová - zahrnuje materiály sestávající především z oxidů kovů, jako jsou oxid hlinitý, oxid zirkoničitý, aluminumtitanát nebo disperzní keramika. (syntetické suroviny)
• Neoxidová - představuje skupinu materiálů zahrnující keramické materiály na bázi sloučenin uhlíku, dusíku a křemíku, jako jsou karbid křemíku, nitrid křemičitý a nitrid hlinitý. (syntetické suroviny, velmi tvrdé)
• Piezokeramika - (funkční keramika) představuje skupinu materiálů používaných k převádění mechanických parametrů na parametry elektrické, nebo i obráceně, k převádění elektrických signálů na mechanický pohyb nebo vibrace.

Druhy keramiky v tradičním pojetí

Mezi tradiční keramické výrobky patří:

• Porcelán - hutný bílý keramický materiál, v tenké vrstvě transparentní, nepropustný pro vodu a plyny. Hlavní surovinou pro výrobu porcelánu je kvalitní kaolín, dále mletý křemen a živec. Vypalují se v tunelových pecích. Dle tradičního postupu se na částečně zpevněný výrobek po prvním nižším výpalu nanese glazura a pak následuje konečný výpal. Porcelán se používá pro stolní nádobí, pro chemické a elektrotechnické účely apod. Podle složení a pálení se rozlišuje porcelán tvrdý a měkký.
• Fajáns (majolika) - výrobky z jemné porézní keramické hmoty překryté neprůhlednou bílou olovnato-cíničitou glazurou, někdy obarvenou kysličníky kovů, zdobené malbou nebo plasticky. Připomínají porcelán.
• Kamenina - keramický materiál z jílových surovin s příměsí živce, křemene aj., zbarvený obvykle žlutě až hnědě (oxidy železa), s neprůsvitným, různobarevným střepem a nízkou nasákavostí. Je ideální pro výrobu užitkové keramiky. Používá se pro podlahy (dlaždice), fasády a stěny (obkladačky), a pro zařizovací předměty (nádoby, koryta).
• Terakota - pórovité výrobky z pálené hlíny obvykle žlutě až hnědočerveně zbarvené. Zpočátku bez glazury, později zdobené polychromií i glazované. Terakota se používá jako architektonická dekorace, ozdoby štítů staveb, ozdoby okrajů střech aj.
• Cihlářské výrobky - pórovité keramické výrobky charakteristicky zbarvené následkem přítomnosti oxidů železa v surovinách. Používají se ke stavebním účelům, např. cihly i tvarovky větších rozměrů, často děrované nebo duté, vypálené i nevypálené, krytinové tašky aj. Hlavní složkou je jemný křemitý prach (křemen, živec a slída) a jíl.

Moderní technická keramika

Vyspělá keramika dnešní doby se nazývá keramikou inženýrskou nebo průmyslovou. Řadíme sem vysoce specializované keramické materiály, které se vyznačují jedinečnými mechanickými, elektrickými, teplenými a biochemickými vlastnostmi. Kombinace těchto vlastností nám dnes umožňuje řešení technických problémů, se kterými si běžně používané materiály neporadí. Tyto vlastnosti umožňují využívat technickou keramiku v odvětvích, jako je automobilový průmysl, elektronika, zdravotnické technologie, energie a mechanické inženýrství. Výroba keramiky se v čase významně mění, přičemž technická keramika je keramikou budoucnosti.

Hlavní druhy technické keramiky jsou:

• Steatitová keramika je keramika vyrobená ze směsi surovin, v níž převažuje mastek (steatit). Používá se jako elektroizolační materiál, zejm. ve vysokofrekvenční technice.
• Oxidová keramika je keramický materiál pro technické aplikace tvořený výhradně nebo převážně jediným oxidem. Nejběžnější je oxidová keramika z oxidu hlinitého, nazývaný korundová keramika. Slinutý korund má vysokou pevnost, tvrdost a je velmi dobrý elektrický izolátor. Používá se také jako bioinertní náhrada kostních tkání. Z dalších typů je významná oxidová keramika na bázi oxidu zirkoničitého, berylnatého (využití v jaderné technice), ciničitého (elektrody), thoričitého atd.
• Titaničitá keramika je skupina keramických materiálů sloužících zejména jako dielektrika kondenzátorů. Nejvýznamnější jsou materiály na bázi titaničitanu barnatého. Titaničitá keramika slouží též jako polovodičové materiály.
• Karbidová keramika je tvořena výlučně nebo převážně karbidy. Nejběžnější je karbidová keramika z karbidu křemíku (topné články). Ze směsí karbidu křemíku s jílovou složkou se vyrábějí vypalovací pomůcky pro keramické pece.
• Nitridová keramika je nový typ keramického materiálu, nejčastěji na bázi nitridu křemíku. Vyznačuje se pevností, lomovou houževnatostí a odolností k teplotním rázům. Vyrábějí se z ní součástky plynových turbín, exponované součástky spalovacích motorů, trysky k tažení kovů, tavicí kelímky aj. Technické využití má i keramika z nitridu boru. Ta se vyznačuje extrémní tvrdostí (podobnou diamantu); používá se pro brusné účely.