Keramika je keramika z mikrokrystalů rozptýlených ve fázi skla . Vynalezen v roce 1954, je to nový materiál ve srovnání se sklem a keramikou . Tato konkrétní struktura poskytuje sklokeramické vlastnosti, které v krystalické keramice chybí, jako je odolnost vůči tepelným šokům. To umožňuje jejich použití k výrobě varných desek i obřích zrcadel pro dalekohledy .
Ačkoli myšlenku na keramiku ze skla, která byla krystalizována, navrhl již v roce 1739 René-Antoine Ferchault de Réaumur , potřebné technické prostředky a realizace těchto myšlenek neuzřely denní světlo více než o dvě století později.
V novějším provedení jako skla a keramiky , sklokeramické pochází neúspěšný experiment S. Donald Stookey (v) , vědec Corning Inc. , zatímco on se vyvíjel své zkušenosti s foto-opalizing . V roce 1954, během tepelného cyklu k ošetření opálových skleněných desek, byla pec špatně nastavena kvůli vadnému regulátoru teploty. Skleněná deska podléhá namísto 450 teplotě 800 ° C a po vyjmutí z pece má neprůhledný vzhled a pevnost mnohem lepší než původní sklo, přičemž „náhodná sklokeramická“ deska bez prasknutí padla na zem .
Tato skleněná deska se stalo, že je lithium silikátové sklo , ve kterém Stookey snažil se vysrážení částic stříbra . Stříbro ve skle se používá jako nukleační činidlo ke krystalizaci skla. Při provádění dalšího výzkumu si všiml, že stříbro a koloidní kovy nejsou dobrým nukleačním činidlem, na rozdíl od jiných činidel, jako jsou oxidy titanu a zirkonu (TiO 2a ZrO 2).
Za posledních 60 let vedl vývoj nových metod zpracování skla a keramiky a vznik nepřeberného množství nových kompozic a exotických nano- a mikrostruktur k přezkumu definice sklokeramiky: Sklokeramika je anorganická , nekovový materiál, připravený řízenou krystalizací skel různými způsoby zpracování. Obsahují alespoň jeden typ funkční krystalické fáze a jedno zbytkové sklo. Krystalizovaná frakce objem se může měnit od ppm až téměř 100%.
Vitroceramic se získává po specifickém tepelném zpracování speciální skleněné pasty zvané „prekurzorové sklo“, do které se zavádí nízká koncentrace nukleačního činidla. Činidla musí být distribuována co nejhomogenněji, aby došlo ke krystalizaci. Výsledkem je částečně mikrokrystalický a částečně sklovitý materiál, jehož typ a konfigurace krystalů závisí do značné míry na složení prekurzorového skla.
Novější způsob však již nespočívá v keramizaci skleněné pasty, ale ve slinování a krystalizaci skleněného prášku.
Prekurzorové brýle mohou být rozděleny do několika hlavních kategorií, z nichž každá má rodiny a jeho specifickými vlastnostmi, tyto kategorie patří: křemičitany z alkalických kovů a kovů alkalických zemin , na hlinitokřemičitan , se fluorokřemičitany (v) , silikofosfáty, tím fayalit , z fosfátů , konstrukční skla podobná perovskitu nebo ilmenitu , z barnatých feritů (en) a titaničitanu barnatého .
Existují dva typy nukleačních činidel nebo nukleačních činidel:
Mezi kovy rozpustnými v prekurzorovém skle patří měď , zlato , stříbro a platina .
Skleněná keramika se používá v extrémně rozmanitých oblastech, které všechny vyžadují dobrou odolnost vůči tepelným šokům a velmi nízkou deformovatelnost teplem.
Skleněná keramika byla použita velmi rychle, jeden až dva roky po jejich objevení. Pyroceram (in) , Corning Glass Works byla použita pro keramickou radome jednoho balistické střely . Skleněný prekurzor pyroceramu je eutektikem ternárního systému MgO, Al 2 O 3SiO 2, Na které oxid titaničitý byl přidán jako nukleační činidlo, tvořící sklokeramickou v podstatě složený z kordieritu (2 MgO, 2AL 2 O 3, 5SiO 2) S tepelným koeficientem roztažnosti 26 x 10 -7 K -1 , velmi nízké dielektrické ztráty a dobrou odolnost proti otěru.
Keramický CorningWare (in) byl vyvinut přibližně ve stejnou dobu pro použití jako nádobí . Ve formě bílého nádobí je tato sklokeramika založena na ternárním systému LiO 2, Al 2 O 3SiO 2známý jako "LAS" ve formě β- spodumen (LiO 2Al 2 O 34SiO 2).