Основные сведения о керамике
Керамика — не поддающееся деформации твердое неорганическое вещество, получаемое путем высокотемпературного спекания минералов, оксидов металлов, силикатов, карбидов и других соединений.
К преимуществам керамики по сравнению со стеклом относятся: более высокая механическая прочность и термостойкость; небольшие диэлектрические потери на высоких частотах и высокое пробивное напряжение; устойчивость к действию излучений
высоких энергии, протонной, нейтронной радиации и у-лучей; возможность изготовления керамики с любым требуемым коэффициентом термического расширения; более полное обез-гаживание при вакуумной обработке прибора; устойчивость к длительному воздействию влаги и химически активных веществ (разрушают керамику только плавиковая кислота, расплавы щелочей и щелочные карбонаты).
Следует учитывать, что в приборах керамические детали (так же, как стеклянные) должны быть защищены от бомбардировки рассеянными электронами, иначе возникает вторичная эмиссия и керамическая деталь заряжается до положительного потенциала близлежащего электрода. При этом под действием электронной и ионной бомбардировки оксиды, входящие в состав керамики, интенсивно разлагаются, и она становится источником газовыде-ления, особенно кислорода.
Любая керамика имеет три фазы: кристаллическую, стекловидную (аморфную) и газовую.
Кристаллическая фаза (например, оксид алюминия) определяет основные физико-химические свойства керамики.
Стекловидная фаза (например, диоксид кремния) связывает частицы кристаллической фазы, способствует спеканию керамики и при небольшом процентном содержании (~ 1 + 10%) повышает механическую прочность. Повышенное содержание стеклофазы ухудшает диэлектрические и термические свойства керамики.
Газовая фаза связана с наличием пор в керамике, образующихся при приготовлении керамической массы, ее формовании, а также выделении летучих компонентов в процессе обжига.
Особый класс керамических материалов представляют керметы — керамико-металлические вещества, характеризующиеся наличием металлической связи. Керметы сочетают в себе положительные свойства как металлов, так и керамики (имеют высокую твердость, тугоплавкость, электро-, теплопроводность и термостойкость) и не имеют их недостатков (в отличие от керамики не обладают хрупкостью и не разрушаются при резких сменах температур; в отличие от металлов не разрушаются при длительном действии высоких температур и не подвержены «усталостному» эффекту и окислению).