Cermet - Material z przyszłości dla nowoczesnych implantów i silników?

Cermet, nazwa brzmi jak coś rodem z powieści science-fiction. A jednak to materiał o niezwykle interesujących właściwościach, który już teraz znajduje zastosowanie w wielu branżach, od medycyny po motoryzację.

Co więc tak wyjątkowego kryje się pod tą nazwą? Cermet to skrót od angielskiego “ceramic-metal”, co dosłownie oznacza “ceramika-metal”. I jak sama nazwa wskazuje, jest to materiał kompozytowy, powstający ze sprecyzowanej kombinacji fazy ceramicznej i metalicznej. W zależności od proporcji tych dwóch faz oraz użytych składników, cermet może wykazywać szeroki zakres właściwości.

Właściwości: Siła tkwiąca w połączeniu

• Wysoka temperatura topnienia: Cermety mogą wytrzymać temperatury przekraczające tysiąc stopni Celsjusza. To czyni je idealnymi do zastosowań wymagających odporności na wysoką temperaturę, takich jak elementy silników odrzutowych czy turbin gazowych.

• Twardość i trwałość: Dzięki obecności fazy ceramicznej, cermety charakteryzują się wysoką twardością i odpornością na zużycie. Zastosowanie w narzędziach skrawających, tulejach łożyskowych czy formach odlewniczych jest więc oczywiste.

• Niskie współczynniki tarcia: Niektóre cermety wykazują niskie współczynniki tarcia, co czyni je idealnymi do zastosowań w łożyskach, tłokach czy innych elementach pracujących pod dużym obciążeniem.

Cermet w medycynie - nowy krok w implantologii?

Kolejnym ciekawym obszarem zastosowania cermetów jest medycyna. Biozgodne cermety, takie jak te bazujące na tlenku glinu (Al2O3) i azotku tytanu (TiN), są wykorzystywane do produkcji implantów stawowych, protez zębów i innych elementów wszczepianych do ciała.

Dlaczego cermet w implantach jest dobrym rozwiązaniem?

• Biokompatybilność: Cermety biozgodne nie wywołują reakcji alergicznych ani odrzutu ze strony organizmu.

• Wysoka wytrzymałość: Cermety są w stanie wytrzymać duże obciążenia mechaniczne, co jest niezwykle ważne w przypadku implantów stawowych.

• Odporność na korozję: Cermety nie ulegają korozji w środowisku biologicznym, dzięki czemu implant może funkcjonować przez wiele lat.

Produkcja Cermetów - Sztuka precyzyjnego łączenia

Produkcja cermetów jest procesem złożonym i wymagającym dużej precyzji. Najczęściej stosowane metody to:

• Sinterowanie w wysokiej temperaturze: W tej metodzie proszek ceramiczny i metaliczny są mieszane w określonych proporcjach, a następnie podgrzewane do wysokiej temperatury w warunkach próżni lub atmosfery obojętnej. W wyniku tego procesu powstaje zwarty materiał o pożądanych właściwościach.

• Osadzanie z fazy gazowej: Metoda ta wykorzystuje osadzanie cząsteczek metali i ceramicznych na podłożu w warunkach próżni. Ta technika pozwala na uzyskanie bardzo cienkich warstw cermetów o kontrolowanej grubości i strukturze.

Cermety - materiały przyszłości? Cermety to grupa materiałów o ogromnym potencjale.

Dzięki połączeniu zalet metali i ceramiki, są one wykorzystywane w coraz szerszej gamie zastosowań.

Od silników lotniczych po implanty medyczne, cermety są materiałem przyszłości, który będzie coraz częściej urozmaicał nasz świat.