MATERIALES CERAMICOS

Un material cerámico es un compuesto inorgánico que consiste en un metal o semimetal, la palabra cerámico proviene del griego KERAMOS que significa arcilla o vasijas echas de barro.Los cerámicos son más abundantes y se utilizan más que los metales.Entre ellos: Arcilla Vidrio Cemento Tungsteno Nitruro cubico de boro

PROPIEDADES GENERALES QUE HACEN A LOS CERAMICOS UTILES PARA EL USO DE NUESTRAS

NECESIDADES

Alta dureza Características buenas de aislamiento térmico y eléctrico Estabilidad química Temperaturas de fusión elevadas Algunos son traslucidos (vidrio)

PRODUCTOS COMERCIALES BASADOS EN CERAMICOS

Productos de arcilla para la construcción

Cerámicos refractarios Cemento para concreto Productos de línea blanca Vidrio Fibras de vidrio Abrasivos Herramienta para cortar materiales Aislantes cerámicos

Cerámicos magnéticos Combustibles nucleares Bioceramicas

CLASIFICACION DE LOS MATERIALES CERAMICOS

1. CERAMICOS TRADICIONALES: Silicatos que se emplean en productos de arcilla

2. NUEVOS CERAMICOS: Creados recientemente con materias que no son silicatos

3. VIDRIOS: Con base en el sílice y se distinguen de otros cerámicos por su forma no cristalina

ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS CERAMICOS

Se caracterizan por tener enlaces covalente e iónicos, adoptan una estructura cristalina y su composición es mas compleja que la de los metales por que los cerámicos tienen átomos que difieren entre si.Las propiedades físicas y mecánicas se ven afectadas por el tamaño del grano, los materiales de grado fino, alcanzan rigidez mayor.Algunos materiales cerámicos tienden adoptar una estructura amorfa o fase vítrea, en vez de la forma cristalina.

PROPIEDADES MECANICAS

Son rígidos y frágiles Módulos de dureza y flexibilidad son mayores que la

de los metales Los materiales cerámicos son mas rígidos y no

permiten el deslizamiento ante esfuerzos Contienen las mismas imperfecciones en sus

estructura cristalina como los metales

PROPIEDADES FISICAS

Son más ligeros que los metales y más pesados que los polímeros

Las temperaturas de fusión son mayor que la de la mayoría de los metales

Algunos materiales cerámicos se descomponen en vez de fundirse

El termino choque térmico y agrietamiento térmico, corresponde a las fallas de cambios volumétricos en algunas regiones del material

CERAMICOS TRADICIONALES

Estos materiales se basan en silicatos minerales, sílice y óxidos minerales.

Productos principales:

Barro cocido(vajillas, ladrillos, mosaicos y vasijas) cementos y abrasivos naturales tal como la alúmina

El vidrio también es un material cerámico y con frecuencia se le incluye en el grupo de los materiales cerámicos tradicionales.

MATERIAS PRIMAS DE LOS CERAMICOS TRADICIONALES

Los silicatos minerales, tales como las arcillas de distintas composiciones, el sílice, el cuarzo constituyen las materias primas de los cerámicos tradicionales.

L arcilla a base de caolinita y otros como magnesio, sodio y potasio

No es una materia prima pero es el proceso exacto para la producción de un cerámico y es el cocimiento donde adquiere densidad, dureza traslucidez.

OTROS COMPUESTOS DE LAS MATERIAS PRIMAS

Areniscas que integran el cuarzo Feldespato: Mineral cristalino que a base de silicato de aluminio Alúmina Bauxita Corundo Carburo de silicio

PRODUCTOS CERAMICOS TRADICIONALES

Los compuestos anteriores son los ingredientes de innumerables clases de cerámicos, el análisis se limita a los productos manufacturados de uso continuo en la industria del hogar y otras, no mencionando el cemento como ingrediente principal la roca caliza.

Son:

VASIJAS Y VAJILLAS Es una de las categorías más antigua, tiene más de mil años de

antigüedad, son las vajillas de gres y porcelana, barro que las personas usan en su comedor y como adorno de las casas.

La materia prima de este cerámico es la arcilla que en ocasiones se combina con el sílice y el feldespato, dependiendo los requerimientos.

L a de barro es la menos refinada del grupo, incluye vasijas y productos similares hechos en tiempos antiguos.

GLASEADO

Involucra la aplicación de un requerimiento superficial, por lo general una mezcla de óxidos tales como el sílice y la alúmina, para hacer que el producto sea mas permeable a la humedad y atractivo a la vista, como la cerámica de gres o tubos también llamados así.

PORCELANA

SE HORNEA A TEMPERATURAS AÚN MAYORES, LO QUE DA A LAS PIEZAS TERMINADAS UNA SUPERFICIE TRANSLUCIDA, CARACTERÍSTICAS DE SU ALTA CALIDAD. LA RAZÓN DE ESTO ES QUE GRAN PARTE DE SU MATERIAL CERÁMICO A SIDO CONVERTIDO A LA FASE VÍTREA, LO QUE LO HACE TRANSPARENTE EN SU FORMA POLICRISTALINA.

LADRILLOS Y AZULEJOS

Los ladrillos en la construcción, tubería de arcilla, tejas de glaseadas, para techos y mosaicos para drenajes, están hechos en bajos contenidos de sílice y materiales arenosos, se cocinan a temperaturas bajas.

REFRACTARIOS

Tienen la forma de ladrillos, son críticos en muchos procesos industriales, que requieren de hornos y crisoles para calentar o fundir materiales.

ABRASIVOS

Son las ruedas de esmeril echas por cerámicos, y papel de lija con alúmina y el carburo de silicio

NUEVOS MATERIALES CERAMICOS

Se refiere a materiales creados en forma sintética, durante las décadas recientes y mediante las técnicas de procesamiento, que dan un control mayor sobre las estructuras y propiedades de los cerámicos.

Se basan en compuestos de silicato de aluminio, óxidos, nitruros y carburos, no es muy clara diferenciar los nuevos a los tradicionales ya que los primeros incluyen el oxido de aluminio y el carburo de silicio, ahí se diferencian es el proceso de fabricación-.Se organizan en:1. Óxidos2. Carburos3. Nitruros

OXÍDOS CERAMICOS

El más importante de los nuevos cerámicos es la alúmina, se produce en forma sintética a partir de la bauxita, con un método de horno eléctrico.

En los métodos de refinación, se controlan las impurezas y el tamaño de las partículas, al combinarse con otros cerámicos dan pie a productos como:

1. Huesos y prótesis dentales, herramientas abrasivas2. Vidrios3. Ladrillos4. Refractarios5. Aislantes

CARBUROS

Incluyen los carburos de silicio, tungsteno, titanio, tantalio, además de producto abrasivo otras aplicación como elemento resistente al calentamiento y aditivos para la fabricación del acero.

NITRUROS

Los nitruros importantes para los cerámicos son el silicio y el boro y el titanio, son duros y frágiles y se funden a temperaturas altas pero no tanto como la de los carburos, se utilizan en:

1. turbinas de gas2. Motores de gas 3. Crisoles para fundir4. Esmerilar lo que no sea acero

VIDRIO

Es una estructura amorfa no cristalina, de un material solido el estado vítreo, ocurre en un material que no se le da tiempo en cuando se enfría para que se forme la estructura cristalina.

Se puede decir que es un compuesto inorgánico no metálico, el ingrediente principal es el sílice.

PRODUCTOS DE VIDRIO

vidrio para ventanas: Está representado por dos compuestos, vidrio de cal y sosa acústica

Envases: para botellas de líquidos comestibles e industriales en base a procesos de soplado

Vidrio para focos: Se utiliza para hacer focos y otros artículos de vidrio delgado(artículos navideños), se trabajan en hornos de fundición su proceso es económico

Vidrios ópticos: lentes, cámaras, microscopios, anteojos, etc

VIDRIOS CERAMICOS

Son una clase de material cerámico que se produce por la conversión, de vidrio en una estructura policristalina, por medio de tratamiento de calor.

Estos vidrios son mucho más fuertes que los tradicionales

ELEMENTOS RELACIONADOS CON LOS CERAMICOS

No son materiales cerámicos pero compiten con sus diversas aplicaciones en la industria, ellos son carbono, silicio y boro.

CARBONO

Lo constituyen: Grafito Diamante El grafito y el diamante y son estos elementos que tienen aplicabilidad muy similar a los cerámicos como el diamante por su dureza y el grafito por sus propiedades refractarias.

SILICIO Y BORO

Silicio:Es un elemento semimetálico del mismo orden del carbono en la tabla periódica, es uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre, se emplea en procesos metalúrgicos como agente reductor, es duro pero frágil.

Boro: Es un elemento semimetálico del mismo grupo donde se haya el aluminio, es muy escaso, es un material semiconductor y sirve como aislante.

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