Constitución de los materiales cerámicos. Por fase Cristalina o fase

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES. MATERIALES CERAMICOS.
Cerámica. Del griego Keramos. Hacer alfarería.
Materiales Cerámicos. Son sólidos no orgánicos, no metálicos producidos mediante tratamiento
térmico.
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Comparados con los metales y plásticos son: Duros, no combustibles y no oxidables.
Pueden utilizarse en ambientes de altas temperaturas y ambientes corrosivos.
Algunas cerámicas exhiben buenas propiedades electromagnéticas, ópticas y mecánicas.
Se pueden fabricar en formas con dimensiones determinadas.
Alta resistencia a casi todos los agentes químicos.
Son frágiles o vidriosos. Se fractura ante esfuerzos de tensión y presentan poca
elasticidad.
Constitución de los
materiales cerámicos.
Por fase Cristalina o
fase vitrea.
Monofasicos, un solo
cristal.
Por muchos cristales
de la misma fase.
Policristalinos.
Estructura de las cerámicas. Se caracterizan por tener enlace covalente y iónico, más fuerte que el
enlace metálico y son la causa de su dureza y tenacidad, la forma de sujeción de los electrones en
las moléculas de estos elementos hacen que sean conductores pobres.
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Los fuertes enlaces dotan a estos materiales de altas temperatura de fusión.
Tienen estructura cristalina más compleja que los materiales metálicos. Por tener átomos
de diferentes tamaños, unión de dos o más elementos.
Las propiedades de los materiales cerámicos están determinadas por:
a) Niveles atómicos.
b) Ordenación de átomos
c) Micro y Macro estructuras.
Propiedades Mecánicas. Los materiales cerámicos tienen imperfecciones cristalinas, todo eso
tiende a concentrar esfuerzos. Su dureza permite utilizarlos como abrasivos y como puntas
cortantes de herramientas.
Propiedades Físicas.
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Pesan menos que los metales, pero más que los polímeros.
Baja conductividad eléctrica.
Baja conductividad térmica.
Ejemplos.
Carburos de :
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•
•
•
Titanio ( TiC )
Tantalio ( TaC )
Tungsteno ( WC )
Usados en
herramientas.
Oxidos ceramicos
• Alumina
• Se usan como
abrasivos,
aislantes, ejemplo
las bujias de los
autos.
Nitruros de :
• Silicio, usados en
motores, crisoles
de hornos.
• Boro, dureza
similar al
diamante.
• Titanio, alta
dureza, conductor
de electricidad,
resistencia al
desgaste, se san en
herramientas.
Kaolinita. ( Silicato hidratado de aluminio ). Principal componente en los productos de barro.
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Materiales Cerámicos.
Importancia Comercial :
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Alta dureza.
Aislamiento térmico y eléctrico.
Buena estabilidad química a altas temperaturas de fusión.
Productos Comerciales :
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Productos de Barro. Ladrillos, losetas.
Productos refractarios. Paredes de hornos, moldes, lozas, porcelanas, vajillas.
Fibras de vidrio.
Abrasivos. Oxido de aluminio, carburo de silicio.
Herramientas. Carburo de tungsteno.
Procesos Industriales para la producción de cerámica.
Prensado : con polvo seco, en caliente.
Compactación Isostática: el polvo se encapsula en un recipiente, se comprime y se sumerge en un
fluido presurizado.
Clasificación de las cerámicas. Depende de la naturaleza y tratamiento de las materias primas y
del proceso de cocción.
Cerámicas Gruesas.
Arcillas cocidas, lozas,
refractarios.
Clasificación.
Cerámicas finas.
Productos impermeables
y mas duros, ejemplo la
porcelana.
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Etapas básicas de fabricación de productos cerámicos.
Extracción de la
arcilla.
Preparación
Conformación
( molienda y
mezcla ).
( moldeado y
prensado ).
Cocción ( Cocer
en altas
temperaturas ).
Secado
( eliminar el
agua).
Cerámicas Vítreas. Es una cerámica parcialmente cristalina de grano muy fino, que se obtiene por
calentamiento de un vidrio cerámico susceptible de experimentar una cristalización controlada.
Sus propiedades mecánicas son superiores a las del vidrio de procedencia.
Las cerámicas vítreas tienen como mínimo el 50% cristalizado, llegando al 90% de su volumen.
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