Til hovedinnhold

Keramiske materialer

Keramiske materialer

SINTEF har kompetanse på framstilling og karakterisering av glass, glasskeramer, konstruksjonskeramer, kompositter, høytemperaturforsegling, porselen, glasur, glass, skumglass og teglstein. SINTEF kan lage keramiske materialer og glass ut fra kundens behov eller anvendelse.
Framstilling av spesielle glasstyper som brukes til gasstetning av f.eks. høytemperatur brenselceller (SOFC). Glasset er smeltet i en platinadigel ved 1400-1600°C. Etter smelting bråkjøles smelten på en kobberplate og gir en glassprøve for videre studier og karakterisering.

Våre kundene er alle som enten produserer keramer, ildfaste materialer eller glass, eller bedrifter som er ute etter materialer med spesielle egenskaper. Materialene kan være basert på råstoffer som kunden spesifiserer eller SINTEF kan utvikle spesielle råstoff i form av f.eks. pulver.

Vi arbeider innen disse områdene:
Glass, glasskeramer, konstruksjonskeramer, kompositter, høytemperaturforsegling, porselen, glasur, teglstein, ekspandert leire.

Metode:
Vi har laboratorier for fremstilling av prototypmaterialer av glass eller keram. Basert på råstoff i pulverform presses prøver som deretter sintres (varmes til høy temperatur, opp til 1800°C) med påfølgende testing av fysiske egenskaper (volumvekt, porøsitet, termisk utvidelse, elektrisk ledningsevne, mekanisk styrke, mikrostruktur, krystallinske faser, glassfase etc.). Gjennom sintringsforsøk og ulike materialsammensetninger utvikler vi prosesser for produksjon av keramiske materialer og glass med gitte egenskaper.

Typiske oppdrag for oss er:

  • Karakterisering av materialer ved høy temperatur (termisk utvidelse, termisk ledningsevne, elektrisk ledningsevne, E-modul, maksimal brukstemperatur)
  • Karakterisering av mikrostruktur (mineralske faser og deres sammensetning, krystallstørrelse, krystallform, porøsitet)
  • Utvikling av glass/glasskeram for høytemperaturtetninger - typisk tetninger for høytemperatur-brenselceller eller membranreaktorer.
  • Finne årsak til feil i f.eks. porselensprosessen og komme med løsninger på problemene
  • Utvikle keramiske materialer basert på mineralske overskuddsmasser
  • Optimalisere egenskaper til keramiske materialer gjennom endring av råstoffsammensetning/prosessparametere
Lysmikroskopbilde av gassbobler i glasuren på en middagstallerken.Gassbobler i glasur på serviseporselen kan føre til ruglete overflate "appelsinskalloverflate" og til redusert slitasjemotstand (venstre). Mikrokrystaller i overflaten på serviseglasur (lysmikroskopbilde). Mikrokrystaller kan føre til metallavsetning fra bestikk (grå striper) og til økt nedmatting av overflaten (høyre)
Seniorforsker