Ceramicile sunt compuşi oxidici cu structură cristalină.
Ele sunt materiale dure, greu fuzibile, proprietăţi datorate faptului că adoptă aranjamente spaţiale compacte, cel mai adesea cristalizând în sistemele cubic cu feţe centrate, cfc, sau hexagonal compact, hc. Prezenţa defectelor de reţea poate modifica mult proprietăţile ceramicilor. Dacă defectele sunt controlate atât din punct de vedere al compoziţiei cât şi al distribuţiei se obţin materiale de înaltă performanţă, mult studiate şi dezvoltate în ultimul timp.
Ceramicile naturale sunt aluminosilicaţi (Al2O3 + SiO2 + H2O) cum este caolinul sau aluminosilicaţi modificaţi cum sunt marnele care provin din interacţia lentă a aluminosilicaţilor naturali cu carbonatul de calciu (calcar). În contact cu apa acestea devin plastice formând paste care se pot modela. În acest stadiu materialele sunt poroase, higroscopice şi fragile. Prin arderea lor se obţin structuri compacte, sticloase cu conductibilitate electrică foarte redusă, utilizate de aceea ca izolatori.
Ceramicile artificiale cu largă utilizare sunt:
- porţelanul, care se obţine pornind de la caolin amestecat cu cuarţ şi feldspaţi (AlSi3O8-, Al2Si2O8-). Obiectele formate din această pastă se ard în cuptoare la 900oC pentru obţinerea unor granulaţii fine apoi pe ele se depune o glazură pe bază de cuarţ şi marmură şi se ard din nou la 1400 – 1450oC. Fabricanţii tradiţionali de porţelan (chinezi, japonezi, nemţi, olandezi dar şi români) au reţete şi ingrediente proprii care asigură un aspect distinctiv, inconfundabil produselor lor.
- emailurile, care se obţin din pasta preparată prin amestecarea de feldspaţi, cuarţ, caolin, borax dioxid de plumb şi de staniu. Culoarea emailurilor este asigurată de prezenţa ionilor unor metale: Co2+ (albastru), Cu2+(roşu), U4+ (negru), Fe2+(brun). Datorită inerţiei lor chimice, emailurile se utilizează la acoperirea anticorozivă a reactoarelor chimice şi a obiectelor casnice.
- materialele refractare se caracterizează prin temperaturi de topire foarte ridicate, peste 1600oC, rezistenţă la compresiune, coeficienţi de dilatare termică reduşi şi rezistenţă la acţiunea agenţilor chimici. Materialele a căror refractaritate se datorează conţinutului de MgO, CaO sau Al2O3 se consideră bazice iar dacă au un conţinut de 92 – 97% SiO2 materialele sunt acide.
Materialele refractare silicioase se obţin prin prelucrarea gresiei silicioase cu liant lapte de var (silică) sau cu argilă (dinas).
Materialele aluminoase se cunosc sub numele de şamotă. Alte materiale refractare sunt aglomerate din oxizi de Zr, Th sau Be, carburi de bor, de siliciu sau carburi ale metalelor tranziţionale, nitruri de bor sau de siliciu sau boruri ale metalelor tranziţionale.
Materialele refractare se utilizează la căptuşirea cazanelor, a furnalelor, a reactoarelor, a cuptoarelor în care au loc procese la temperaturi ridicate, în aeronautică şi în tehnica spaţială.