Κεραμικό υλικό

Τύποι κεραμικών υλικών

Για λόγους ευκολίας, τα κεραμικά προϊόντα χωρίζονται συνήθως σε τέσσερις τομείς, οι οποίοι παρουσιάζονται παρακάτω με ορισμένα παραδείγματα:

• Δομικά, συμπεριλαμβανομένων των τούβλων, των σωλήνων, των πλακιδίων δαπέδου και στέγης
• Πυρίμαχα υλικά, όπως επενδύσεις κλιβάνων, ακτίνες φωτιάς αερίου, χωνευτήρια χάλυβα και γυαλιού
• Λευκά είδη, συμπεριλαμβανομένων των επιτραπέζιων σκευών, των πλακιδίων τοίχου, των διακοσμητικών αντικειμένων τέχνης και των ειδών υγιεινής
• Η τεχνική κεραμική είναι επίσης γνωστή ως μηχανική, προηγμένη, ειδική και στην Ιαπωνία, λεπτή κεραμική. Τέτοια αντικείμενα περιλαμβάνουν πλακίδια που χρησιμοποιούνται στο πρόγραμμα διαστημικών λεωφορείων, ακροφύσια καυστήρων αερίου, αλεξίσφαιρα γιλέκα, σφαιρίδια οξειδίου ουρανίου πυρηνικών καυσίμων, βιοϊατρικά εμφυτεύματα, πτερύγια στροβίλων αεριοστροβίλων και κώνους μύτης πυραύλων. Συχνά οι πρώτες ύλες δεν περιλαμβάνουν αργίλους.

Παραδείγματα κεραμικών

• Πορσελάνη
• Πορσελάνη "σκληρής πάστας", που ψήνεται σε υψηλότερη θερμοκρασία.
• Πορσελάνη "μαλακής πάστας", που ψήνεται σε χαμηλότερη θερμοκρασία: Πορσελάνη οστών
• Πήλινα σκεύη, τα οποία συχνά κατασκευάζονται από πηλό, χαλαζία και άστριο
• Σκυρόδεμα

Ταξινόμηση των τεχνικών κεραμικών

Τα τεχνικά κεραμικά μπορούν επίσης να ταξινομηθούν σε τρεις διαφορετικές κατηγορίες υλικών:

• Οξείδια: αλουμίνα, ζιρκονία
• Μη οξείδια: καρβίδια, βορίδια, νιτρίδια, πυριτίδια
• Σύνθετα υλικά: ενισχυμένα με σωματίδια, συνδυασμοί οξειδίων και μη οξειδίων

Κάθε μία από αυτές τις κατηγορίες μπορεί να αναπτύξει μοναδικές ιδιότητες υλικού.

Προσομοίωση του εξωτερικού του διαστημικού λεωφορείου καθώς θερμαίνεται σε θερμοκρασία άνω των 1.500 °C κατά την επανείσοδο στη γήινη ατμόσφαιρα.

Ιδιότητες των κεραμικών

Μηχανικές ιδιότητες

Τα κεραμικά υλικά είναι συνήθως υλικά με ιοντικό ή ομοιοπολικό δεσμό και μπορεί να είναι κρυσταλλικά ή άμορφα. Ένα υλικό που συγκρατείται με οποιονδήποτε τύπο δεσμού θα τείνει να σπάσει (σπάσει) πριν λάβει χώρα οποιαδήποτε πλαστική παραμόρφωση, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα την κακή ανθεκτικότητα αυτών των υλικών. Επιπλέον, επειδή αυτά τα υλικά τείνουν να έχουν πολλούς πόρους, οι πόροι και άλλες μικροσκοπικές ατέλειες λειτουργούν ως συγκεντρωτές τάσεων, μειώνοντας περαιτέρω την ανθεκτικότητα και μειώνοντας την αντοχήσε εφελκυσμό. Αυτά συνδυάζονται για να προκαλέσουν καταστροφικές αστοχίες, σε αντίθεση με τους συνήθως πολύ πιο ήπιους τρόπους αστοχίας των μετάλλων.

Τα υλικά αυτά παρουσιάζουν πλαστική παραμόρφωση. Ωστόσο, λόγω της άκαμπτης δομής των κρυσταλλικών υλικών, υπάρχουν πολύ λίγα διαθέσιμα συστήματα ολίσθησης για να κινηθούν οι εξαρθρώσεις και έτσι παραμορφώνονται πολύ αργά. Στα μη κρυσταλλικά (υαλώδη) υλικά, η ιξώδης ροή είναι η κύρια πηγή πλαστικής παραμόρφωσης και είναι επίσης πολύ αργή. Εξαιτίας αυτού, αγνοείται σε πολλές εφαρμογές κεραμικών υλικών.

Ηλεκτρικές ιδιότητες

Ημιαγωγοί

Υπάρχει ένας αριθμός κεραμικών που είναι ημιαγωγοί. Τα περισσότερα από αυτά είναι οξείδια μετάλλων μετάπτωσης που είναι ημιαγωγοί II-VI, όπως το οξείδιο του ψευδαργύρου.

Ενώ γίνεται λόγος για την κατασκευή μπλε λυχνιών LED από οξείδιο του ψευδαργύρου, οι κεραμικοί ενδιαφέρονται περισσότερο για τις ηλεκτρικές ιδιότητες που παρουσιάζουν φαινόμενα στα όρια των κόκκων. Μία από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες από αυτές είναι το βαρίστορ.

Τα ημιαγώγιμα κεραμικά χρησιμοποιούνται επίσης ως αισθητήρες αερίων. Όταν διάφορα αέρια περνούν πάνω από ένα πολυκρυσταλλικό κεραμικό, η ηλεκτρική του αντίσταση μεταβάλλεται. Με συντονισμό στα πιθανά μίγματα αερίων, μπορούν να παραχθούν πολύ φθηνές συσκευές.

Υπεραγωγιμότητα

Υπό ορισμένες συνθήκες, όπως η εξαιρετικά χαμηλή θερμοκρασία, ορισμένα κεραμικά παρουσιάζουν υπεραγωγιμότητα. Ο ακριβής λόγος για αυτό δεν είναι γνωστός, αλλά υπάρχουν δύο μεγάλες οικογένειες υπεραγώγιμων κεραμικών .

Ο σιδηροηλεκτρισμός και οι συγγενείς του

Ο πιεζοηλεκτρισμός, μια σύνδεση μεταξύ ηλεκτρικής και μηχανικής απόκρισης, παρουσιάζεται σε μεγάλο αριθμό κεραμικών υλικών, συμπεριλαμβανομένου του χαλαζία που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του χρόνου σε ρολόγια και άλλα ηλεκτρονικά είδη. Τέτοιες συσκευές μετατρέπουν τον ηλεκτρισμό σε μηχανικές κινήσεις και αντίστροφα, δημιουργώντας έναν σταθερό ταλαντωτή.

Το πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο είναι γενικά ισχυρότερο σε υλικά που παρουσιάζουν επίσης πυροηλεκτρισμό, και όλα τα πυροηλεκτρικά υλικά είναι επίσης πιεζοηλεκτρικά. Αυτά τα υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αμοιβαία μετατροπή μεταξύ θερμικής, μηχανικής ή/και ηλεκτρικής ενέργειας- για παράδειγμα, μετά τη σύνθεση σε κλίβανο, ένας πυροηλεκτρικός κρύσταλλος που αφήνεται να κρυώσει χωρίς να ασκείται πίεση, δημιουργεί γενικά ένα στατικό φορτίο χιλιάδων βολτ. Τέτοια υλικά χρησιμοποιούνται σε αισθητήρες κίνησης, όπου η μικροσκοπική αύξηση της θερμοκρασίας από την είσοδο ενός θερμού σώματος στον χώρο είναι αρκετή για να παραχθεί μια μετρήσιμη τάση στον κρύσταλλο.

Με τη σειρά του, ο πυροηλεκτρισμός παρατηρείται πιο έντονα σε υλικά που εμφανίζουν επίσης το σιδηροηλεκτρικό φαινόμενο, στο οποίο ένα σταθερό ηλεκτρικό δίπολο μπορεί να προσανατολιστεί ή να αντιστραφεί με την εφαρμογή ενός ηλεκτροστατικού πεδίου. Ο πυροηλεκτρισμός είναι επίσης αναγκαία συνέπεια του σιδηροηλεκτρισμού. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση πληροφοριών σε σιδηροηλεκτρικούς πυκνωτές, στοιχεία της σιδηροηλεκτρικής μνήμης RAM.

Τα πιο συνηθισμένα τέτοια υλικά είναι ο τιτανικός ζιρκονικός μόλυβδος και το τιτανικό βάριο. Εκτός από τις χρήσεις που αναφέρθηκαν παραπάνω, η ισχυρή πιεζοηλεκτρική τους απόκριση αξιοποιείται στο σχεδιασμό ηχείων υψηλών συχνοτήτων, μετατροπέων για σόναρ και ενεργοποιητών για μικροσκόπια ατομικής δύναμης και σάρωσης σήραγγας.

Θετικός θερμικός συντελεστής

Η αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να προκαλέσει την ξαφνική μετατροπή των ορίων των κόκκων σε μονωτικά σε ορισμένα ημιαγώγιμα κεραμικά υλικά, κυρίως μίγματα τιτανικών αλάτων βαρέων μετάλλων. Η κρίσιμη θερμοκρασία μετάβασης μπορεί να ρυθμιστεί σε ένα ευρύ φάσμα με παραλλαγές στη χημεία. Σε τέτοια υλικά, το ρεύμα θα περνάει μέσα από το υλικό μέχρι η θέρμανση joule να το φέρει στη θερμοκρασία μετάβασης, οπότε το κύκλωμα θα σπάσει και η ροή ρεύματος θα σταματήσει. Τέτοια κεραμικά χρησιμοποιούνται ως αυτοελεγχόμενα θερμαντικά στοιχεία, για παράδειγμα, στα κυκλώματα απόψυξης των πίσω παραθύρων των αυτοκινήτων.

Στη θερμοκρασία μετάβασης, η διηλεκτρική απόκριση του υλικού γίνεται θεωρητικά άπειρη. Ενώ η έλλειψη ελέγχου της θερμοκρασίας θα απέκλειε οποιαδήποτε πρακτική χρήση του υλικού κοντά στην κρίσιμη θερμοκρασία του, το διηλεκτρικό φαινόμενο παραμένει εξαιρετικά ισχυρό ακόμη και σε πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες. Οι τιτανίτες με κρίσιμες θερμοκρασίες πολύ κάτω από τη θερμοκρασία δωματίου έχουν γίνει συνώνυμο του "κεραμικού" στο πλαίσιο των κεραμικών πυκνωτών για αυτόν ακριβώς το λόγο.

Ταξινόμηση των κεραμικών

Μη κρυσταλλικά κεραμικά: Τα μη κρυσταλλικά κεραμικά, ως γυαλιά, τείνουν να σχηματίζονται από τήγματα. Το γυαλί διαμορφώνεται είτε όταν είναι πλήρως λιωμένο, με χύτευση, είτε όταν βρίσκεται σε κατάσταση ιξώδους που μοιάζει με καραμέλα, με μεθόδους όπως η εμφύσηση σε καλούπι. Εάν μεταγενέστερες θερμικές κατεργασίες προκαλέσουν τη μερική κρυσταλλοποίηση αυτής της κατηγορίας, το προκύπτον υλικό είναι γνωστό ως υαλοκεραμικό.

Κρυσταλλικά κεραμικά: Τα κρυσταλλικά κεραμικά υλικά δεν επιδέχονται μεγάλο εύρος επεξεργασίας. Οι μέθοδοι για την αντιμετώπισή τους τείνουν να εμπίπτουν σε μία από τις δύο κατηγορίες - είτε κατασκευάζοντας το κεραμικό στο επιθυμητό σχήμα, με αντίδραση επί τόπου, είτε "διαμορφώνοντας" σκόνες στο επιθυμητό σχήμα και στη συνέχεια πυροσυσσωματώνοντας για να σχηματίσουν ένα στερεό σώμα. Οι τεχνικές διαμόρφωσης κεραμικών περιλαμβάνουν τη διαμόρφωση με το χέρι (μερικές φορές συμπεριλαμβανομένης μιας διαδικασίας περιστροφής που ονομάζεται "ρίψη"), τη χύτευση με ολίσθηση, τη χύτευση με ταινία (που χρησιμοποιείται για την κατασκευή πολύ λεπτών κεραμικών πυκνωτών κ.λπ.), τη χύτευση με έγχυση, την ξηρή πίεση και άλλες παραλλαγές. (Βλέπε επίσης Τεχνικές διαμόρφωσης κεραμικών. Λεπτομέρειες αυτών των διαδικασιών περιγράφονται στα δύο βιβλία που αναφέρονται παρακάτω). Μερικές μέθοδοι χρησιμοποιούν ένα υβρίδιο μεταξύ των δύο προσεγγίσεων.

Κατασκευή επί τόπου

Η πιο συνηθισμένη χρήση αυτής της μεθόδου είναι η παραγωγή τσιμέντου και σκυροδέματος. Εδώ, οι αφυδατωμένες σκόνες αναμιγνύονται με νερό. Έτσι ξεκινούν αντιδράσεις ενυδάτωσης, οι οποίες έχουν ως αποτέλεσμα να σχηματίζονται μακρόστενοι, αλληλοσυνδεόμενοι κρύσταλλοι γύρω από τα αδρανή. Με την πάροδο του χρόνου, αυτοί καταλήγουν σε ένα στερεό κεραμικό.

Το μεγαλύτερο πρόβλημα αυτής της μεθόδου είναι ότι οι περισσότερες αντιδράσεις είναι τόσο γρήγορες που δεν είναι δυνατή η καλή ανάμιξη, γεγονός που τείνει να εμποδίζει την κατασκευή μεγάλης κλίμακας. Ωστόσο, συστήματα μικρής κλίμακας μπορούν να κατασκευαστούν με τεχνικές εναπόθεσης, όπου τα διάφορα υλικά εισάγονται πάνω από ένα υπόστρωμα, αντιδρούν και σχηματίζουν το κεραμικό στο υπόστρωμα. Αυτό δανείζεται τεχνικές από τη βιομηχανία ημιαγωγών, όπως η χημική εναπόθεση ατμών, και είναι πολύ χρήσιμο για επιστρώσεις.

Αυτά τείνουν να παράγουν πολύ πυκνά κεραμικά, αλλά το κάνουν αργά.

Μέθοδοι που βασίζονται στην πυροσυσσωμάτωση

Οι αρχές των μεθόδων που βασίζονται στη πυροσυσσωμάτωση είναι απλές. Αφού κατασκευαστεί ένα αντικείμενο που συγκρατείται πρόχειρα (το οποίο ονομάζεται "πράσινο σώμα"), ψήνεται σε κλίβανο, όπου οι διαδικασίες διάχυσης προκαλούν συρρίκνωση του πράσινου σώματος. Οι πόροι του αντικειμένου κλείνουν, με αποτέλεσμα ένα πυκνότερο και ισχυρότερο προϊόν. Η όπτηση γίνεται σε θερμοκρασία χαμηλότερη από το σημείο τήξης του κεραμικού. Σχεδόν πάντα παραμένει κάποιο πορώδες, αλλά το πραγματικό πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι το πράσινο σώμα μπορεί να παραχθεί με οποιονδήποτε τρόπο μπορεί να φανταστεί κανείς, και να εξακολουθεί να πυροσυσσωματώνεται. Αυτό την καθιστά μια πολύ ευέλικτη διαδρομή.

Υπάρχουν χιλιάδες πιθανές βελτιώσεις αυτής της διαδικασίας. Ορισμένες από τις πιο συνηθισμένες περιλαμβάνουν την πίεση του πράσινου σώματος για να δοθεί ένα προβάδισμα στη συμπύκνωση και να μειωθεί ο απαιτούμενος χρόνος πυροσυσσωμάτωσης. Μερικές φορές προστίθενται οργανικά συνδετικά υλικά, όπως η πολυβινυλική αλκοόλη, για να συγκρατήσουν το πράσινο σώμα- αυτά καίγονται κατά την όπτηση (στους 200-350 °C). Μερικές φορές προστίθενται οργανικά λιπαντικά κατά τη διάρκεια της συμπίεσης για να αυξηθεί η συμπύκνωση. Δεν είναι ασυνήθιστο να συνδυάζονται αυτά και να προστίθενται συνδετικά και λιπαντικά σε σκόνη και στη συνέχεια να πιέζονται. (Η σύνθεση αυτών των οργανικών χημικών προσθέτων είναι μια τέχνη από μόνη της. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στην κατασκευή κεραμικών υψηλής απόδοσης, όπως αυτά που χρησιμοποιούνται από τα δισεκατομμύρια για τα ηλεκτρονικά, σε πυκνωτές, πηνία, αισθητήρες κ.λπ. Τα εξειδικευμένα σκευάσματα που χρησιμοποιούνται συχνότερα στα ηλεκτρονικά αναφέρονται λεπτομερώς στο βιβλίο "Tape Casting", του R.E. Mistler, et al., Amer. Ceramic Soc. [Westerville, Ohio], 2000). Ένα ολοκληρωμένο βιβλίο για το θέμα, τόσο για μηχανικές όσο και για ηλεκτρονικές εφαρμογές, είναι το "Organic Additives and Ceramic Processing", του D. J. Shanefield, Kluwer Publishers [Boston], 1996.

Ένας πολτός μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη θέση μιας σκόνης και στη συνέχεια να χυθεί σε ένα επιθυμητό σχήμα, να ξηρανθεί και στη συνέχεια να πυροσυσσωματωθεί. Πράγματι, η παραδοσιακή κεραμική γίνεται με αυτού του είδους τη μέθοδο, χρησιμοποιώντας ένα πλαστικό μείγμα που δουλεύεται με τα χέρια.

Εάν ένα μείγμα διαφορετικών υλικών χρησιμοποιείται μαζί σε ένα κεραμικό, η θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης είναι μερικές φορές πάνω από το σημείο τήξης ενός δευτερεύοντος συστατικού - πυροσυσσωμάτωση υγρής φάσης. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα συντομότερους χρόνους πυροσυσσωμάτωσης σε σύγκριση με την πυροσυσσωμάτωση στερεάς κατάστασης.

Άλλες εφαρμογές των κεραμικών

• Ορισμένα μαχαίρια είναι κεραμικά. Η κεραμική λεπίδα μαχαιριού θα παραμείνει κοφτερή για πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από το ατσάλι, αν και είναι πιο εύθραυστη και μπορεί να σπάσει αν τη ρίξετε σε μια σκληρή επιφάνεια.

• Κεραμικά όπως η αλουμίνα και το καρβίδιο του βορίου έχουν χρησιμοποιηθεί σε πανοπλίες για να απωθούν τις σφαίρες. Παρόμοιο υλικό χρησιμοποιείται για την προστασία των πιλοτηρίων ορισμένων στρατιωτικών αεροσκαφών, λόγω του χαμηλού βάρους του υλικού.

• Οι κεραμικές σφαίρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντικατάσταση του χάλυβα στα ρουλεμάν. Η μεγαλύτερη σκληρότητά τους τις κάνει να διαρκούν τρεις φορές περισσότερο. Επίσης, παραμορφώνονται λιγότερο υπό φορτίο, πράγμα που σημαίνει ότι έχουν λιγότερη επαφή με τα τοιχώματα του συγκρατητήρα του ρουλεμάν και μπορούν να κυλήσουν ταχύτερα. Σε εφαρμογές πολύ υψηλών ταχυτήτων, η θερμότητα από την τριβή κατά την κύλιση μπορεί να προκαλέσει προβλήματα στα μεταλλικά ρουλεμάν- προβλήματα που μειώνονται με τη χρήση κεραμικών. Τα κεραμικά είναι επίσης πιο ανθεκτικά από χημική άποψη και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε υγρά περιβάλλοντα όπου τα χαλύβδινα ρουλεμάν θα σκουριάσουν. Το σημαντικότερο μειονέκτημα της χρήσης κεραμικών είναι το υψηλό κόστος.

• Στις αρχές της δεκαετίας του 1980, η Toyota διερεύνησε έναν αδιαβατικό κεραμικό κινητήρα που μπορεί να λειτουργεί σε θερμοκρασία άνω των 6.000 °F (3300 °C). Οι κεραμικοί κινητήρες δεν απαιτούν σύστημα ψύξης και, ως εκ τούτου, επιτρέπουν σημαντική μείωση του βάρους και, συνεπώς, μεγαλύτερη αποδοτικότητα καυσίμου. Η απόδοση καυσίμου του θερμότερου κινητήρα είναι επίσης υψηλότερη σύμφωνα με το θεώρημα Carnot. Σε έναν μεταλλικό κινητήρα, μεγάλο μέρος της ενέργειας που απελευθερώνεται από το καύσιμο πρέπει να διαχέεται ως απορριπτόμενη θερμότητα, ώστε να μην λιώσει τα μεταλλικά μέρη. Παρά όλες αυτές τις επιθυμητές ιδιότητες, τέτοιοι κινητήρες δεν βρίσκονται στην παραγωγή, επειδή η κατασκευή κεραμικών εξαρτημάτων με την απαιτούμενη ακρίβεια και αντοχή είναι δύσκολη. Οι ατέλειες στο κεραμικό οδηγούν σε ρωγμές, οι οποίες μπορούν να καταστρέψουν τον κινητήρα, ενδεχομένως με έκρηξη. Η μαζική παραγωγή δεν είναι εφικτή με την τρέχουσα τεχνολογία.

• Τα κεραμικά εξαρτήματα για κινητήρες αεριοστροβίλων μπορεί να είναι πρακτικά. Επί του παρόντος, ακόμη και τα πτερύγια από προηγμένα μεταλλικά κράματα που χρησιμοποιούνται στο θερμό τμήμα των κινητήρων απαιτούν ψύξη και προσεκτικό περιορισμό των θερμοκρασιών λειτουργίας. Οι στροβιλοκινητήρες που κατασκευάζονται με κεραμικά θα μπορούσαν να λειτουργούν πιο αποδοτικά, προσφέροντας στα αεροσκάφη μεγαλύτερη εμβέλεια και ωφέλιμο φορτίο για μια καθορισμένη ποσότητα καυσίμου.

• Τα βιοκεραμικά περιλαμβάνουν οδοντικά εμφυτεύματα και συνθετικά οστά. Ο υδροξυαπατίτης, το φυσικό ορυκτό συστατικό των οστών, έχει παραχθεί συνθετικά από διάφορες βιολογικές και χημικές πηγές και μπορεί να διαμορφωθεί σε κεραμικά υλικά. Τα ορθοπεδικά εμφυτεύματα που κατασκευάζονται από αυτά τα υλικά συνδέονται εύκολα με τα οστά και άλλους ιστούς του σώματος χωρίς απόρριψη ή φλεγμονώδεις αντιδράσεις. Εξαιτίας αυτού, παρουσιάζουν μεγάλο ενδιαφέρον για τη μεταφορά γονιδίων και τα ικριώματα μηχανικής ιστών. Τα περισσότερα κεραμικά υδροξυαπατίτη είναι πολύ πορώδη και στερούνται μηχανικής αντοχής και χρησιμοποιούνται για την επικάλυψη μεταλλικών ορθοπεδικών συσκευών για να βοηθήσουν στο σχηματισμό δεσμού με το οστό ή ως οστικά πληρωτικά υλικά. Χρησιμοποιούνται επίσης ως πληρωτικά υλικά για ορθοπεδικές πλαστικές βίδες για να βοηθήσουν στη μείωση της φλεγμονής και να αυξήσουν την απορρόφηση αυτών των πλαστικών υλικών. Γίνονται εργασίες για την κατασκευή ισχυρών, πλήρως πυκνών νανοκρυσταλλικών κεραμικών υλικών υδροξυαπατίτη για ορθοπεδικές συσκευές που φέρουν βάρος, αντικαθιστώντας ξένα μεταλλικά και πλαστικά ορθοπεδικά υλικά με ένα συνθετικό, αλλά φυσικό ορυκτό οστού. Τελικά αυτά τα κεραμικά υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υποκατάστατα οστών ή με την ενσωμάτωση πρωτεϊνικών κολλαγόνων, ως συνθετικά οστά.

• Στις θήκες των ρολογιών χρησιμοποιείται κεραμικό υψηλής τεχνολογίας. Το υλικό αυτό εκτιμάται για το μικρό του βάρος, την αντοχή του στις γρατσουνιές, την ανθεκτικότητα και την απαλή του αφή. Η IWC είναι μία από τις μάρκες που ξεκίνησαν τη χρήση του κεραμικού στην ωρολογοποιία.