Cerámicos

CÉRAMICOS

Los metales son la clase más importantes para la ingeniería pero los materiales cerámicos son los más abundantes y los que más se utilizan. Entre los materiales cerámicos se encuentran los productos de arcilla, vidrio, cemento y materiales cerámicos más modernos como el carburo de tungsteno y el nitruro cúbico de boro. Los cerámicos son muy importantes debido a su abundancia en la naturaleza y sus propiedades mecánicas y físicas ya que son muy distintas a las de los metales. Un material cerámico es un compuesto inorgánico que consiste en un metal o semimetal y uno o más no metales.

Los materiales cerámicos más importantes son el sílice, ingrediente principal de la mayoría de los productos de vidrio, la alúmina que se utiliza en aplicaciones que van de abrasivos a huesos artificiales y compuestos más complejos como caolinita, ingrediente principal de la mayoría de los productos de arcilla.

Las características que hacen importantes y útiles a los cerámicos para los productos de ingeniería son la alta dureza, aislamiento térmico y eléctrico, estabilidad química y altas temperaturas de fusión.

Los materiales cerámicos se clasifican en tres tipos:

1) Cerámicos tradicionales: Estos materiales se basan en silicatos minerales, sílice y óxidos minerales. Los productos principales son el barro cocido, cemento y abrasivos naturales tal como la alúmina, el vidrio también es un material cerámico tradicional.

Los silicatos minerales se encuentran entre las sustancias más abundantes de la naturaleza y constituyen las materias primas principales de los materiales cerámicos. Las arcillas son las materias primas que más se emplean en los cerámicos.

2) Nuevos cerámicos: Son los materiales cerámicos creados en forma sintética. Se basan en distintos de silicato de aluminio en cantidades variables, son por lo general más sencillos en cuanto a su química que los tradicionales (óxidos, carburos, nitruros y boruros).

3) Vidrios: con base sobre todo en sílice y que se distinguen de otros cerámicos por su estructura no cristalina. Es un compuesto inorgánico no metálico que se enfría hasta adquirir una condición rígida sin cristalizar.

Los compuestos cerámicos se caracterizan por tener enlaces covalentes y iónicos que son más fuertes que los enlaces metálicos de los metales, por lo que ayuda a la dureza y rigidez alta pero tienen baja ductilidad. Por su tipo de enlaces también da a estos materiales temperaturas de fusión elevadas.

La mayoría de los materiales cerámicos adoptan estructura cristalina que por lo general son más complejas que las de la mayoría de los metales. Esto se debe a que las moléculas de los cerámicos consisten en átomos que son de tamaño significativamente distinto y las cargas de los iones son muy diferentes. Muchos materiales cerámicos están compuestos por más de dos elementos, lo que también lleva a una complejidad mayor a la de la estructura molecular.

Algunos materiales tienden a adoptar una estructura amorfa en vez de la forma cristalina.

Los materiales cerámicos son rígidos y frágiles, muestran un comportamiento esfuerzo deformación caracterizado como perfectamente elástico. Los módulos de dureza y elasticidad de muchos materiales cerámicos nuevos son mayores que los de los metales y la rigidez y la dureza de los cerámicos y vidrios tradicionales son significativamente menores que las de los nuevos.

La mayor parte de estos materiales son las ligeros que los metales y más pesados que los polímeros. Las temperaturas de fusión son mayores a las de la mayoría de los metales y algunos materiales cerámicos solo se deforman en vez de fundirse.

La conductividad térmica y eléctrica de la mayoría de los cerámicos son menores que los metales, pero el rango es mayor, lo que permite que se utilicen como aislantes,

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