Seramik
Eskiden, fırınlanmış kilden yapılan kiremit ve tuğlalar ile çanak çömlek gibi eşyalarla benzerliği olan bir grup madde seramik olarak adlandırılırdı. Eski Yunanlılar çömlekçi toprağına keramos adını vermişti. Günümüzde seramikle ilgili olarak farklı bir anlayış ortaya çıktı. Seramik yapımı öylesine ilerledi ki, artık traktörle çekilen pullukların bıçakları ve hemen hemen elmas kadar sert olan başka kesici aletler seramikten yapılabiliyor; uzay mekiğinin dışı, uzaydan dönerken Dünya atmosferine girince sürtünmeyle oluşan yüksek sıcaklığa dayanabilecek özel seramik plakalarla kaplanabiliyor.
Bir maddenin seramik olup olmadığına karar vermek için bazı temel kurallar vardır. Birincisi, seramik bir ametaldir. İkincisi, seramik inorganik bir maddedir; karbon atomları içermez. Sanayide kullanılan bu çok geniş tanımlamaya göre, seramik yalnızca fırınlanmış kilden yapılmış ürünler değildir; yapılarda kullanılan beton, yerkabuğunda doğal olarak bulunan birçok kayaç ve cam da seramiktir.
Geleneksel seramikler ya da çanak çömlekler büyük bir baskıyla karşılaşmayacakları işlerde kullanılabilir. Seramik tabak ve çömleklerin kolayca kırıldığını biliriz. Yeni sanayi seramikleri ise çok daha dayanıklı olmalarını sağlayan yöntemlerle yapılır. Bunun başlıca iki yolu vardır. Biri, seramiğin çok yoğun olmasını sağlamaktır. Bir madde ne kadar yoğunsa, yapısında ne kadar az boşluk varsa, o kadar zor kırılır. Dayanıklı seramik yapmanın öbür yolu küçük çatlakların daha büyük kırıklara dönüşmesini önlemektir. Bu da seramiği başka bir maddeyle destekleyerek yapılır. Örneğin, yapılarda betonu desteklemek için çelik çubuklar kullanılır. Bir başka yol da seramiğin içine özel parçacıklar katmaktır. Bu parçacıklar seramik eşyanın biçiminin herhangi bir çarpmayla değişmesini önler. Çarpmanın enerjisi bu parçacıkların biçimini değiştirirken soğurulur ve eşyanın biçimini değiştiremez. Küçük parçacıkların çıplak gözle görülemeyen bu değişimi seramiğe dayanıklılık verir. Bu yöntemle yapılan dayanıklı seramikler çelik kadar sağlamdır. Bunlar yüksek sıcaklıklardan da etkilenmediği için araba motorlarının ve uçaklardaki türbin kanatlarının yapımında kullanılır.
Kimyasal olarak da çok kararlı maddeler olan seramikler atmosferdeki oksijen ve suyla tepkimeye girmez. Oysa metallerin çoğu kimyasal ve fiziksel yapılarını tümüyle değiştirecek biçimde kimyasal tepkimeye girerek paslanır ve bir noktadan sonra yararlılığını yitirir. Günümüzde paslanmadan korumak için bazı metaller seramikle kaplanır. Ama, seramikler aynı amaçla kullanılan boyalar gibi metallerin üzerine ince bir katman olarak sürülmez. Bu yöntemde, seramikler metallere atomlar düzeyinde öylesine güçlü bir biçimde bağlanır ki, bütünüyle ne seramik ne de metal olan yeni bir madde oluşur. Bu maddeler seramiğin ısıya dayanaklılığını metallerin sertliği ile birleştirir. Uzay mekiğinde kullanılan, seramik ve silis tellerinden oluşan yalıtım plakaları böyle yapılmıştır. Karbon ve silisin yüksek sıcaklıkta ısıtılmasıyla elde edilen silisyumdan yapılan silisyum çipleri bütün elektronik aletlerin vazgeçilmez bir parçasıdır.