I materiali ceramici sono materiali molto antichi: le prime ceramiche risalgono a migliaia di anni fa, quando l’uomo imparò a modellare l’argilla e a cuocerla nel fuoco. Oggi però, non sono solo oggetti tradizionali: le ceramiche moderne si usano anche in tecnologia avanzata, come nei componenti elettronici, nei laboratori scientifici o addirittura nelle navicelle spaziali.
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Presentazione Materiali ceramici di Martina Baldini
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I materiali ceramici
Le prime ceramiche risalgono a migliaia di anni fa, quando l’uomo imparò a modellare l’argilla e a cuocerla nel fuoco.
Oggi i materiali ceramici non servono più solo per oggetti tradizionali, ma si usano anche in tecnologia avanzata, ad esempio nei componenti elettronici, nei laboratori scientifici e perfino nelle navicelle spaziali.
Materie prime
Per produrre ceramiche si impiegano argilla, feldspati, caolino e sabbia silicea.
L’argilla costituisce la base dell’impasto.
I feldspati sono minerali molto diffusi nella crosta terrestre: si ricavano dalla frantumazione di rocce come graniti e basalti. Durante la cottura fondono e rendono la ceramica più dura e compatta.
Il caolino è un’argilla bianca e molto pura, usata soprattutto per la porcellana.
La sabbia silicea e altri minerali completano l’impasto e contribuiscono alla stabilità dimensionale durante la cottura.
Fasi di lavorazione
Il processo inizia con la miscelazione di argilla, minerali e acqua per formare l’impasto.
Poi il materiale viene modellato al tornio, a mano o in stampi.
Dopo l’essiccazione, che serve a evitare fessurazioni durante la cottura, l’impasto viene cotto ad alta temperatura (800–1400 °C).
La cottura rende il materiale duro e stabile in modo permanente.
Caratteristiche dei materiali ceramici
Le ceramiche presentano proprietà tipiche:
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sono fragili (possono rompersi per urti improvvisi)
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resistono a temperature elevate
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non arrugginiscono e resistono a sostanze chimiche deboli
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sono isolanti termici ed elettrici
Per queste ragioni sono adatte alla realizzazione di oggetti durevoli, igienici e resistenti al calore, come stoviglie e piastrelle.
Pasta porosa e pasta compatta
Le ceramiche si classificano in due gruppi principali:
Ceramiche a pasta porosa
Si ottengono con impasti ricchi di argilla e con cotture a temperature più basse (circa 900–1000 °C).
Assorbono acqua perché presentano piccoli pori: per renderle impermeabili vengono spesso rivestite con smalti.
Sono più leggere e meno resistenti rispetto alle ceramiche compatte.
Esempi
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Terracotta
Ceramica antica e semplice, di colore rossastro.
Si ottiene con impasti di argilla rossa, sabbia e sostanze naturali.
Usata per vasi, mattoni e tegole. -
Maiolica
Ceramica con impasto simile alla terracotta.
Subisce una prima cottura, poi viene ricoperta con uno smalto bianco e lucido e infine cotta una seconda volta.
Usata per piatti e oggetti decorativi.
Ceramiche a pasta compatta
Si ottengono con impasti ricchi di minerali fondenti (come i feldspati) e con cotture più elevate (circa 1200–1400 °C).
Non assorbono acqua perché la cottura ad alta temperatura chiude i pori.
Sono dure, resistenti e impermeabili anche senza smalto.
Esempi
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Gres
Materiale molto duro, compatto e impermeabile.
Si ottiene con impasti di argille fini, sabbia e feldspati.
Usato per pavimenti, sanitari e componenti resistenti come tubi per acqua o scarichi industriali. -
Porcellana
Ceramica molto pregiata: dura, bianca e leggermente traslucida.
Si ottiene da impasti ricchi di caolino e da cotture ad altissima temperatura (circa 1400 °C).
Utilizzata per servizi da tavola, oggetti artistici e isolatori elettrici.
Pavimenti in ceramica
Oltre ai pavimenti in gres, esistono pavimenti ceramici più economici, realizzati con impasti a pasta porosa. Tali piastrelle necessitano di una copertura superficiale di smalto, che rende la piastrella impermeabile e resistente all’usura.
I prodotti più diffusi sono:
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monocottura smaltata, utilizzata principalmente per pavimenti
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bicottura smaltata, impiegata soprattutto per rivestimenti da parete
La monocottura smaltata offre un buon compromesso tra costo, resa estetica e durata, pur non raggiungendo le prestazioni del gres porcellanato.
Storicamente veniva utilizzata anche la terracotta (o cotto), una pasta porosa non smaltata e molto assorbente, oggi meno comune nei pavimenti industriali per via dei maggiori costi di posa e manutenzione.
Ceramiche tecniche o avanzate
Esistono anche le ceramiche avanzate.
Sono realizzate con polveri molto pure, come ossido di alluminio (allumina) e ossido di zirconio (zirconia).
Questi materiali resistono a temperature altissime, sopportano bene l’usura e possiedono ottime proprietà isolanti.
Si usano nei componenti elettronici, nelle protesi dentarie e ortopediche e nei rivestimenti di aerei e navicelle spaziali.
Questi materiali:
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resistono a temperature altissime
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sopportano bene l’usura
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hanno ottime proprietà isolanti
Si trovano ad esempio in componenti elettronici, protesi dentarie e ortopediche, rivestimenti per aerei e navicelle spaziali.
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