Ilustracja interaktywna Ilustracja interaktywna przedstawia wyrobisko kamieni, znajdują się ta hałdy jasnobrązowego piachu, a po dnie wyrobiska jedzie koparka. 1. Surowce Surowce ceramiczne składają się z:

• zasobów krzemionkowych, bogatych w ${\text{SiO}}_2$;
• zasobów ilastych;
• zasobów glinowych, glinokrzemianowych oraz surowców bogatych w alkalia;
• zasobów wapniowych, bogatych w $\text{CaO}$;
• zasobów magnezowych, bogatych w $\text{MgO}$;
• zasobów chromowych, bogatych w ${\text{Cr}}_2{\text{O}}_3$;
• zasobów cyrkonowych;
• grafit.

, 2. Surowce krzemionkowe Zdjęcie przedstawia kryształ kwarcu, składający się z bryły drobnych kryształów i jednego większego wystającego poza obręb bryły.Kryształ kwarcu.
^{Indeks górny Źródło: pixabay.com; Licencja: domena publiczna;}

Minerały grupy ${\text{SiO}}_2$, z których zbudowane są surowce ceramiczne, w największym stopniu można podzielić na:

• minerały grupy ${\text{SiO}}_2$: kwarc, jego odmiany, a także opal;
• skały krzemionkowe: piaski kwarcowe i ich analogi, kwarcyty, chalcedonity, krzemienie, ziemie okrzemkowe i diatomity, molere, ziemie krzemionkowe oraz łupki kwarcytowe.
  
  ${\text{SiO}}_2$ jest wprowadzany do mas ceramicznych i zestawów szklarskich poprzez dodawanie źródeł krzemionkowych. Wówczas wymaga się ustalenia ogólnego składu chemicznego produktów, wytwarzanych w procesach ceramicznych, szklarskich i emalierskich, gdzie istotne jest uwzględnianie ilości wprowadzonego tlenku krzemu($\text{IV}$) w postaci innych zasobów, takich jak surowce ilaste czy skaleniowe.
  
  Zasoby krzemionkowe stanowią podstawę surowców przemysłu krzemionkowego i używane są do produkcji szeregu materiałów, jak produkty ogniotrwałe, szklarskie, emalierskie, surowce ścierne i podczas wytwarzania porcelany., 3. Surowce ilaste (kopaliny ilaste) Zdjęcie przedstawia biały kamień o nieregularnym kształcie i łagodnych zaokrągleniach.Kaolinit.
  ^{Indeks górny Źródło: wikipedia.org; Autor: James St. John; Licencja: CC BY 2.0;}
  
  Skały bogate w minerały ilaste oraz zasoby, w skład których wchodzą krzemiany warstwowo-wstęgowe (pałygorskit), definiuje się jako kopaliny ilaste.
  
  Tego typu surowce występują często w partiach skorupy ziemskiej, obejmujących procesy wietrzenia, ze względu na ich bogate występowanie w plastycznych, pęczniejących produktach wietrzenia.
  
  W skład zasobów ilastych wchodzą:
  • kaolinit ${\text{Al}}_4\left[{\left(\text{OH}\right)}_8|{\text{Si}}_4{\text{O}}_{10}\right]$, analogiczne dickit, haloizyt oraz hydrohaloizyt, zawierający drobiny ${\text{H}}_2\text{O}$;
  • hydromik – hydromuskowit $\left(\text{K},{\text{H}}_3{\text{O}}^{+}\right) {\text{Al}}_2\left[{\left(\text{OH}\right)}_2|{\text{AlSi}}_3{\text{O}}_{10}\right]$ oraz illit;
  • smektyt (montmorillonit, beidellit, nontronit, wołkonskoit) i saponit;
  • wermikulit i pałygorskit (attapulgitu).
  , 4. Surowce glinowe oraz surowce zawierające alkalia (${\text{K}}_2\text{O}$ i ${\text{Na}}_2\text{O}$) Zdjęcie przedstawia kamień, na powierzchni którego znajdują się okrągłe, brązowe lub białe plamy.Boksyt.
  ^{Indeks górny Źródło: wikipedia.org; Licencja: CC BY 2.0;}
  
  Minerały glinowe i te, które zawierające alkalia, dzieli się ze względu na skład, własności technologiczne i możliwość zastosowania:
  • zasoby glinowe: boksyty;
  • źródła glinowo-krzemianowe – andaluzyt, cyanit (dysten), sillimanit, dumortieryt, pirofyllit i agalmatolit, mullit;
  • zasoby glinokrzemianowe bogate w alkalia:
    a) minerały – skalenie, nefeliny, leucyty;
    b) skały – pegmatyty, tufy porfirowe i pokrewne, granity pismowe, syenity nefelinowe, aplity, fonolity, leukogranitoidy, arkozy, granity i porfiry;
  • źródła sodowe-węglanowe i sodowo-siarczanowe – soda rodzima, trona, mirabillit, thenardyt., 5. Surowce wapniowe Zdjęcie przedstawia kryształy w kształcie szpiczastych płatków. Kryształy są zbite w bryłę i wyglądem przypominają kwiat.Kalcyt.
    ^{Indeks górny Źródło: wikipedia.org; Autor: Rob Lavinsky; Licencja: CC BY-SA 3.0;}
    
    Strukturalnym składnikiem tej grupy surowców jest tlenek wapnia ($\text{CaO}$). Tego typu źródła wapniowe znalazły zastosowanie w wytwarzaniu ceramiki szlachetnej, w przemyśle szklarskim, budowlanym (produkcja substancji wiążących np. wapna, czy cementu) oraz w produkowaniu materiałów wysokoogniotrwałych.
    
    Można je podzielić na :
    • zasoby węglanowo-wapniowe – kalcyty, wapienie, margle, marmury, kredy;
    • surowce siarczanowo-wapniowe – skały gipsowe i anhydrytowe;
    • źródła krzemianowo-wapniowe – wollastonity.
    , 6. Surowce magnezowe Zdjęcie przedstawia minerał zbudowany z białych sześcianów połączonych złoto-pomarańczową bryłą. Dolomit i magnezyt.
    ^{Indeks górny Źródło: wikipedia.org; Autor: Didier Descouens; Licencja: CC BY-SA 4.0;}
    
    Głównym składnikiem budulcowym surowców magnezjowych jest tlenek magnezu ($\text{MgO}$), który stanowi grupę kruszców do produkcji:
  • materiałów ogniotrwałych (zasoby magnezytowe, forsterytowe, dolomitowe i in.);
  • materiałów wiążących (magnezyt kaustyczny, cement);
  • przemysłu szklarskiego;
  • przemysłu ceramicznego;
  • przemysłu chemicznego.
    
    Surowce te można z kolei podzielić na:
    • źródła węglanowe-magnezowe – magnezyty, dolomity i marmury dolomitowe;
    • zasoby krzemianowo-magnezowe – oliwiny, kordieryt (cordieryt), diopsydy, enstatyty, klinochlory, talki; dunity, serpentynity i skały talkowe;
    • zasoby chlorkowo-magnezowe, np. ${\text{MgCl}}_2·6 {\text{H}}_2\text{O}$.
    , 7. Surowce chromowe Zdjęcie przedstawia czarny minerał o chropowatej powierzchni.Chromit.
    ^{Indeks górny Źródło: wikipedia.org; Autor: Weinrich Minerals; Licencja: CC BY-SA 4.0;}
    
    W chromitach (spinele chromowe) atom chromu znajduje się na $+\text{III}$ stopniu utlenienia – ${\text{Cr}}^{3+}$.
    
    Główne typy spineli chromowych to:
    • magnezjochromit – ${\text{MgCr}}_2{\text{O}}_4$
    • chromit ${\text{FeCr}}_2{\text{O}}_4$;
    • człony pośrednie ku spinelom glinowym i żelazowym: picotyt – $\left(\text{Mg},\text{Fe}\right){\left(\text{Al},\text{Cr},\text{Fe}\right)}_2{\text{O}}_4$ i hercynit chromowy $\text{Fe}{\left(\text{Al},\text{Cr}\right)}_2{\text{O}}_4$;
    • niekrzemianowe skały magmowe (bogate w spinele chromowe – chromityty).
    
    
    Głównymi surowcami, używanymi w produkcji materiałów niepalących się, są chromit, magnezjochromit i chromityty (temperatura topnienia ok. $1850°\text{C}$).
    
    Chromit $\left({\text{FeCr}}_2{\text{O}}_4\right)$ jest zbudowany z $\mathrm{32,09}\%$ $\text{FeO}$ i $\mathrm{67,91}\%$ ${\text{Cr}}_2{\text{O}}_3$., 8. Surowce cyrkonowe Zdjęcie przedstawia czarne podłużne kryształy wyrastające z szarej bryły minerału.Baddeleyite.
    ^{Indeks górny Źródło: wikipedia.org; Autor: Rob Lavinsky; Licencja: CC BY-SA 4.0;}
    
    Surowce budowane na bazie cyrkonu znajdują zastosowanie do produkcji materiałów ogniotrwałych, w przemyśle zarówno szklarskim, jak i ceramicznym, a także w produkcji wyrobów emalierskich. Stosuje się je także w hutnictwie i przemyśle chemicznym.
    
    Najważniejsze minerały to:
    • baddeleyit ${\text{ZrO}}_2$
    • cyrkon $\text{Zr}\left[{\text{SiO}}_4\right]$
      
      Do produkcji materiałów wysokoogniotrwałych jest używany zarówno naturalny, jaki i syntetyczny tlenek cyrkonu($\text{IV}$), a produkowane elementy zawierają w swoim składzie odpowiednio $85\%$, $\mathrm{99,2}\%$ lub $\mathrm{99,5}\%$ ${\text{ZrO}}_2$., 9. Grafit Zdjęcie przedstawia ciemnoszary kamień z połyskiem, przypominającym połysk metaliczny.Grafit.
      ^{Indeks górny Źródło: wikipedia.org; Autor: Rob Lavinsky; Licencja: CC BY-SA 3.0;}
      
      To odmiana alotropowa węgla. Jego wprowadzenie do materiału ceramicznego poprawia jego przewodność cieplną. Działa jako trudnotopliwy środek schudzający, podnoszący ogniotrwałość, a jego charakterystyczne cechy powodują możliwość wprowadzania go w dużej ilości.
      
      Stosowany jest głównie do wytwarzania tygli przy wytapianiu metali i ich stopów. Dalszą korzystną cechą grafitu jest jego odporność na działanie czynników chemicznych.

Zdjęcie przedstawia fragment sztucznej szczęki z ułamanym kłem. 1. Spotyka się dwa typy stałych uzupełnień protetycznych, które wykorzystują ceramikę dentystyczną.

Pierwszą grupą, najpowszechniej używaną, są ceramiczno-metalowe korony i mosty protetyczne. W tych materiałach na metalową podbudowę nanosi się ceramikę w formie licówki. Ceramika pełni wówczas funkcje estetyczne, a za funkcje mechaniczne odpowiada metalowy rdzeń.

Druga grupa dotyczy prac pełnoceramicznych, które wytwarza się w całości z materiałów ceramicznych. Pełnią tu z kolei funkcje zarówno mechaniczne, jak i estetyczne., 2. Metoda obróbki Zdjęcie przedstawia mężczyznę przy pracy, podczas której obrabia odlewy ortodontyczne.
Wytwarzanie implantów
^{Indeks górny Źródło: pixabay.com; Licencja: domena publiczna;}

Metoda obróbki materiału ma istotne znaczenie na ich ostateczne właściwości mechaniczne.

Do wykorzystywanych technik należą:

• spiekanie
• odlew z gęstwy;
• tłoczenie na gorąco;
• obróbkę skrawaniem.

, 3. Spiekanie Zdjęcie przedstawia cztery bryłki leucytu w kształcie wielościanów.Kryształy leucytu.
^{Indeks górny Źródło: wikipedia.org; Autor: Eurico Zimbres; Licencja: CC BY-SA 2.5;}

Spiekanie jest procesem fizykochemicznym, inicjowanym za pomocą temperatury. Podczas tej metody cząstki proszku, dzięki zjawisku dyfuzji, są swobodnie wiązane w lity materiał.

Najwyższym zainteresowaniem w tej technice cieszy się ceramika na bazie tlenku cyrkonu($\text{IV}$) (${\text{ZrO}}_2$), tlenku glinu
(${\text{Al}}_2{\text{O}}_3$) oraz ceramika skaleniowa wzmocniona leucytem
($\text{K}\left[{\text{AlSi}}_2{\text{O}}_6\right]$).

W elementach, które składają się z tlenku glinu, wytrzymałość produktu rośnie na skutek dyspersji fazy krystalicznej w macierzy. Ceramika skaleniowa wzmocniona leucytem zawiera do 55% objętościowych tetragonalnego leucytu., 4. Metoda tłoczenia na gorąco Zdjęcie przedstawia prasę mimośrodową, urządzenie o dość skomplikowanej budowie, w której ruch posuwisto-zwrotny suwaka generowany jest przez mimośród[1] i korbowód z ruchu obrotowego koła zamachowego i wału.Prasa mimośrodowa.
^{Indeks górny Źródło: wikipedia.org; Autor: Taro Taylor; Licencja: CC BY 2.0;}

Ciśnienie oraz wysoka temperatura są wykorzystywane podczas spiekania i formowania ceramiki w metodzie tłoczenia na gorąco (wysokotemperaturowym formowaniu wtryskowym). Materiały uzyskiwane tą metodą posiadają dużą gęstość oraz małe rozmiary kryształów, które wykazują korzystną dyspersję w fazie szklistej. Z tego powodu produkty ceramiczne charakteryzują się wysoką wytrzymałością mechaniczną.

Tej technice poddaje się przede wszystkim materiały na bazie leucytu, metadikrzemianu litu (${\text{Li}}_2{\text{Si}}_2{\text{O}}_5$) oraz fosforanu($\text{V}$) litu (${\text{Li}}_3{\text{PO}}_4$), a formy odlewnicze uzyskiwane są przy pomocy metody traconego wosku. Tłoczenie ceramik na bazie leucytu odbywa się w temperaturze $1150$–$1180°\text{C}$ i pod ciśnieniem $\mathrm{0,3}$–$\mathrm{0,4} \text{MPa}$. Najlepszą wytrzymałością mechaniczną odznacza się wówczas ceramika na bazie metadikrzemianu litu, dla której proces tłoczenia przeprowadzany jest w zakresie temperatur $890$–$920°\text{C}$., 5. Odlew z gęstwy Zdjęcie przedstawia kilka gipsowych odlewów ortodontycznych.Odlew szczęki.
^{Indeks górny Źródło: pixabay.com; Licencja: domena publiczna;}

Wytwarzanie materiałów ceramicznych za pomocą odlewu z gęstwy polega na kondensacji wodnej gęstwy na modelu ogniotrwałym. Następnie ma miejsce wypalenie, a powstały podczas tego etapu rdzeń jest infiltrowany fazą szklistą. Kolejne etapy obejmują licowanie materiału porcelaną.

W opisanej metodzie wykorzystywana jest głównie ceramika na bazie tlenku glinu oraz ceramika spinelowa. Na tworzywa ogniotrwałe, wykonane na bazie tlenku glinu, nakładana jest gęstwa o zawartości powyżej $90\%$ ${\text{Al}}_2{\text{O}}_3$. Następnie tak powstały materiał podlega wypaleniu, po którym porowate czapeczki są infiltrowane szkłem, zawierającym lantan, i ponownie wypalane.

Po tym procesie wytworzony element wykazuje zmniejszoną porowatość, gęste upakowanie cząstek glinu, a w konsekwencji dużą wytrzymałość i odporność na zginanie rzędu $450 \text{MPa}$., 6. Obróbka skrawaniem Na zdjęciu znajdują się narzędzia protetyczne, w kształcie cienkich drucików z kółkami znajdującymi się u góry prostopadle do drucika.Narzędzia protetyczne.
^{Indeks górny Źródło: pixabay.com; Licencja: domena publiczna}

Za jej pomocą można otrzymać prace protetyczne, frezując je z gotowych elementów i wykorzystując do tego celu specjalne urządzenia frezujące. Metoda ta jest wykorzystywana do produkcji ceramiki na bazie tlenku cyrkonu($\text{IV}$) oraz tlenku glinu.