חומר קרמי הוא חומר מוצק שאינו אורגני או מתכתי. החומר הקרמי העתיק ביותר הוא חרסית, שנקראת גם חימר. היום נכנסים למערכת הקרמיקה גם חומרים כמו תחמוצות מתכת (למשל אלומינה), תרכובות אל-מתכת כמו סיליקטים (חול), ואפילו יסודות כמו גרפיט ויהלום.
מבנה האטומים בחומר קרמי יכול להיות גבישי או אמורפי. "גבישי" משמעותו שהאטומים מסודרים בסדר קבוע. "אמורפי" פירושו שאין סדר קבוע. דוגמה לאמורפי היא הזכוכית. דוגמה לחומר גבישי היא פרוסת סיליקון (חד-גבישי), ולעומתה אלומינה יכולה להיות רב-גבישית.
חומרים קרמיים מגוונים מאוד בתכונותיהם. ברובם אינם מוליכים חשמל, אך יש יוצאים מהכלל כמו גרפיט. חלקם אף הראו מוליכות-על בטמפרטורות גבוהות (סופר-מוליכות). חלקם קשים מאוד, כגון היהלום, וקשה לשרוט אותם. מדד שקשור לקשיות נקרא מודול יאנג, והוא גבוה בחומרים קשיחים. קרמיקה בדרך כלל שומרת על צורתה וקשה לכופף אותה, ויש לה נקודת היתוך גבוהה. יחד עם זאת, חלק מהקרמיקה פריכה וחזקה פחות, כמו חימר שרופים שמתקשים אך נשברים בקלות.
ייצור קרמיקה מותאם לסוג ולתכונות הרצויות. יש שלושה נתיבים כלליים: הכנת תערובת אבקה, עיבוד אבקה לצורה צפופה, או יצירת החומר תוך תגובה כימית.
סינטור היא השיטה הנפוצה לייצור חומר קרמי מגרגירי אבקה. בסינטור מחממים אבקה דחוסה לטמפרטורה מתחת לנקודת ההתכה שלה. גרגירי האבקה מתחברים בהדרגה; בתחילה נוצרים "צווארים" (necking) בין הגרגרים, ואז נעלמות החללים והחומר נדחס. התוצאה היא קרמיקה רב-גבישית. לעתים מוסיפים לחץ בחימום, למשל דחיסה חד-כיוונית או לחץ חם איזוסטטי (HIP, Hot Isostatic Press), כדי לשפר את ההדיפוס.
יציקה פירושה המסת חומר ויציקתו לתבנית. לדוגמה, חלונות זכוכית מיוצרים ביציקה מיוחדת שהומצאה ב-1953: הזכוכית המותכת נשפכת ו"צפה" על פני בדיל מותך, ובכך נוצרת שכבה חלקה ואחידה.
כאשר צריך גביש יחיד (חד-גבישי), מגדלים את הגביש מאותה נקודת התחלה, גרעין ההתגבשות. בשיטת צ'וחרלסקי (Czochralski) מכניסים מוט גרעין לתוך סיליקון מותך, ומשכים וסובבים אותו כדי לקבל גביש גדול. בשיטת ברידג'מן (Bridgman, Stockbarger) מזיזים את הממס דרך אזור טמפרטורה משתנה, והגביש גדל לאורך הצינור.
שיקוע כימי פירושו תגובה כימית בגז או בנוזל שמייצרת חומר מוצק. התוצר משקע על משטח ומייצר שכבות דקות של חומר קרמי, או אפילו חומרים עבים לשימושים הנדסיים.
=שימושים מודרניים}}
בטבע חומרים קרמיים מופיעים בצורות רבות, כגבישים וכחומרים רב-גבישיים. הם נמצאים בסלעים משלושה סוגים עיקריים: סלע פלוטוני שנוצר עמוק בתוך האדמה בחום ולחץ לאורך זמן, סלע געשי (או וולקני) שנוצר בהתקררות מהירה של לבה על פני השטח, וסלע משקע שנוצר מהצטברות חומרים על פני הקרקע או במים תחת לחץ ובתנאים רגילים.
חומר קרמי הוא חומר שאינו מתכת ואינו אורגני. החומר הראשוני היה חימר.
חומרים קרמיים היום כוללים חומרים כמו אלומינה, סיליקטים (חול), וגם יסודות כמו גרפיט ויהלום.
מבנה החומר יכול להיות מזוהה כ"גבישי" או "אמורפי". "גבישי" פירושו שאטומים מסודרים בסדר קבוע. "אמורפי" פירושו שאין סדר קבוע. זכוכית היא דוגמה לאמורפי.
חומרים קרמיים בדרך כלל אינם מוליכים חשמל. יש יוצאים מן הכלל כמו גרפיט.
חלקם מאוד קשים ולא קל לשרוט אותם. אחרים פריכים ועלולים להישבר.
יש דרכים שונות להכין קרמיקה. אחת הדרכים היא להתחיל מאבקה.
בסינטור מחממים אבקה בלי להמיס אותה. הגרגרים נדבקים זה לזה ונוצרים חורים שנעלמים.
ביציקה ממיסים את החומר ויוצקים לתבנית. כך מייצרים, למשל, זכוכיות חלונות.
כדי לגדל גביש בודד מתחילים עם גרעין. שיטות ידועות הן צ'וחרלסקי וברידג'מן.
זו שיטה שבה תגובה בגז יוצרת חומר מוצק. החומר נושאף על משטח כתשכבה דקה.
חומרים קרמיים נמצאים בטבע בתוך סלעים. יש שלושה סוגי סלעים חשובים: סלע פלוטוני (נוצר עמוק באדמה), סלע געשי (נוצר מהתקררות לבה), וסלע משקע (נוצר מהצטברות חומר על פני השטח או במים).
תגובות גולשים