ESTRUCTURA EN LOS MATERIALES CERAMICOS

Materiales cerámicos

Son compuestos inorgánicos formados por elementos metálicos y no metálicos cuyos enlaces interatómicos pueden ser de carácter totalmente iónico o predominantemente iónico con algún carácter covalente.  

– Iones metálicos  Cationes: carga +

 – Iones no metálicos  Aniones: carga -

Hay una gran diversidad de estructuras en los materiales cerámicos,  esta es tanto en los sólidos iónicos como en los covalentes.

Iniciaremos por hacer una distinción entre los cerámicos con enlaces predominantemente iónicos y las que tienen enlace predominantemente covalente.

Estructura. Enlace Iónico

Los cerámicos iónicos son, típicamente, compuestos  de un metal con un no metal: con las siguientes características

1.-Un átomo dona y otro acepta.

2.-Electronegatividades de los  átomos muy diferentes.

 3.-Estructuras compactas.

 4.-Enlace no direccional.

 5.-La resistencia del enlace aumenta con la carga.

 6.-Conductividad eléctrica baja.

Descripción y estructura los cerámicos iónicos

Cloruro de sodio, NaCI; Puede ser considerada como una estructura FCC para los Iones  cloruro, con los Inés solidos ocupando  posiciones intersticiales octaédricas, siendo el NC=6.es una estructura importante también presentada por cerámicos con el MgO, CaO, FeO y NiO.

[pic 1]

El metal y el no metal tienen carga eléctrica diferente: en el cloruro de sodio, por ejemplo, cada átomo de sodio tiene una carga positiva y cada átomo de cloro tiene una tienen una carga negativa. la atracción electrostática entre las cargas distintas contribuye a la mayor parte del enlace

• Oxido de magnesio MgO; Puede ser considerada como una estructura FCC de aniones con los iones Mg en los huecos octaédricos, son cerámicos cristalinos en los que predomina el enlace iónico. Es una cerámica de ingeniería empleada como refractario en hornos su estructura es exactamente igual a la del cloruro de sódico: los átomos se empaquetan para maximizar la densidad, con la restricción de que iones semejantes no son los vecinos más próximos. Los cerámicos iónicos sencillos  son

[pic 2]

• Estructura cubica del diamante: cada átomo se une en cuatro vecinos  

[pic 3]

• [pic 4]Carburo de silicio: la estructura cubica del diamante con la mitad de átomos sustituidos por el silicio.

• Sílice cubica: la estructura cubica del diamante con un tetraedro SiO4 en cada posición atómica.

[pic 5]

Estructura. Enlace covalente

.Los cerámicos covalentes son diferentes. Son compuestos de dos no metales (como el diamante, c, o el silicio, lasilice, SiO2). En este tipo de cerámicos un átomo se enlaza con sus vecinos por compartición de electrones, para dar número fijo de enlaces direccionales.

1.-Compartición de electrones

2.-Electronegatividades similares

3.-Estructuras no compactas

4.-Enlace direccional

5.-Compuestos con resistencia y temperaturas de fusión altas

6.-A menudo poseen expansión  térmica baja

• Alúmina, Al2O3; estructura FCC de Zr y los O  se acomodan en los huecos tetraédricos.es una cerámica estructural que se emplea para herramientas de corte y ruedas y es también un componente de ladrillos y en alfarería. Tiene una estructura que puede ser entendida de forma similar. Los iones oxigeno forman el empaquetamiento compacto pero ahora adoptan un empaquetamiento hexagonal.

[pic 6]

• [pic 7]Circona, ZrO2; una cerámica de ingeniería de importancia creciente. La descripción de su estructura puede parecer difícil pero no lo es. Se puede considerar como una estructura FCC de iones zirconio con los O2en los huecos tetraédricos por cada átomo de la estructura FCC la formula resulta ZrO2.

.Los cerámicos covalentes son diferentes. Son compuestos de dos no metales (como el diamante, c, o el silicio, lasilice, SiO2). En este tipo de cerámicos un átomo se enlaza con sus vecinos por compartición de electrones, para dar número fijo de enlaces direccionales.

Los cerámicos covalentes sencillos  son:

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