קרמיקה טכנית (ידועה גם בשם קרמיקה מתקדמת או קרמיקה הנדסית). קרמיקה טכנית מתייחסת בדרך כלל לקרמיקה מתקדמת-בביצועים גבוהים שנבחרה בקפידה מחומרי גלם ועובדה במדויק, כגון אלומינה, סיליקון ניטריד ואלומיניום טיטנאט. זירקוניה מיוצבת חלקית (PSZ), זירקוניה קשוחה אלומינה (ZTA).
לקרמיקה טכנית יש את המאפיינים הבאים:
סופר קשיות ועמידות בפני שחיקה: כלי חיתוך, שריון חסין כדורים, רכיבים עמידים-לשחיקה.
עמידות חום קיצונית ועמידות בפני קורוזיה: רכיבי קצה חמים של מנועי אוויר, בטנות פנימיות של כורים כימיים.
בידוד חשמלי/מאפיינים דיאלקטריים מעולים: מצעים אלקטרוניים, התקני בידוד, MLCC (קבלים קרמיים מרובי שכבות).
תאימות ביולוגית ייחודית: מפרקים מלאכותיים, השתלות שיניים.
פונקציות מיוחדות (כגון פיזואלקטרי, מוליכים למחצה): חיישנים, מפעילים, מרכיבי מפתח של ציוד מוליכים למחצה.
קרמיקה טכנית הפכה ל"חומר אבן פינה" הכרחי עבור תעשיות אסטרטגיות מתפתחות רבות:
1: אלקטרוניקה ומוליכים למחצה (עמוד הליבה):
MLCC: "הלב" של מכשירים אלקטרוניים מודרניים (טלפונים ניידים, מכוניות, תחנות בסיס 5G), קרמיקה טכנית היא חומרי הליבה הבינוניים שלה, עם גודל שוק עצום וצומח ברציפות.
ייצור מוליכים למחצה: רכיבים קרמיים המשמשים בתהליכים קריטיים כגון תחריט, דיפוזיה ופוטוליתוגרפיה (כגון צ'אקים אלקטרוסטטיים, חרירי גז וציפויי תא) צריכים לעמוד בפני שחיקת פלזמה ודרישות טוהר- גבוהות במיוחד.
אריזה אלקטרונית ומצעים: מצעי אלומיניום ניטריד עם מוליכות תרמית גבוהה מספקים פתרונות לפיזור חום של נוריות- בהספק גבוה, לייזרים ומודולי IGBT.
2: ייצור תעשייתי ואנרגיה
אטמים ומסבים מכניים: מיסבים ואטמים קרמיים סיליקון קרביד וסיליקון ניטריד נמצאים בשימוש נרחב במשאבות, מדחסים וכו', עם חיי שירות ארוכים וללא צורך בשימון.
כלי חיתוך: תוספות קרמיות המבוססות על אלומינה וסיליקון ניטריד- משמשות לעיבוד מדויק-במהירות גבוהה של חומרים קשים-ל-חיתוך.
אנרגיה וסביבה: חומרי אלקטרוליט/מפריד לתאי דלק, רכיבים עמידים לקרינה- בתחום האנרגיה הגרעינית, ורכיבים עמידים-לבלאי ועמידים בפני קורוזיה- לטיפול בגזי פליטה.
3: טיפול רפואי ובריאות (שומר החיים)
שתלים אורטופדיים: קרמיקה זירקוניה ואלומינה הן הבחירות הטובות ביותר למפרקי ירך מלאכותיים ולראשי ירך של מפרקי ברכיים בשל הקשיות הגבוהה שלהם, עמידותם בפני שחיקה ותאימות ביולוגית מעולה.
שיקום שיניים: כל-כתרי הקרמיקה והגשרים מחליפים בהדרגה את שיני קרמיקה-מתכתית בשל המראה האסתטי וההתאמה הביולוגית הטובה שלהם.
מכשירים כירורגיים: להבי ניתוח קרמיים חדים יותר ועמידים יותר בפני קורוזיה-.
4: מכוניות ותחבורה (המפתח להתמרת חשמול):
רכבי אנרגיה חדשים: הביקוש לרכיבים קרמיים מבודדים במודולי סוללות חשמל, ליבות קרמיות לחיישנים, ומצעי פיזור חום עבור מודולי מוליכים למחצה הספק זינקו.
מנוע ובלימה: רוטורים מגדשי טורבו (קל משקל, עמיד-לטמפרטורות גבוהות), דיסקי בלמים קרמיים (לרכבים בעלי ביצועים גבוהים-).
5:הגנה לאומית וחלל (גבול היישומים-מתקדמים) :
הגנה על שריון: שריון מרוכב קרבי בורון קרביד וסיליקון קרביד מספק הגנה קלת משקל ויעילה.
מנועי אוויר:-חומרי מטריצה קרמיים עמידים לטמפרטורה גבוהה (CMC) משמשים בתאי בעירה ולהבי טורבינה כדי לשפר את הדחף והיעילות.
רכבים היפרסוניים: מערכות הגנה תרמיות בסביבות קיצוניות.
בעשור הקרוב נהיה עדים לקרמיקה טכנית שהופכת ל"כורח" בתרחישים "בלתי אפשריים" יותר.
