Materiales Cerámicos.

¿QUE ES UN MATERIAL CERAMICO?

Son compuestos químicos, mas o menos complejos, que contiene en general una combinación de elementos metálicos y no metálicos, conectados entre si por enlaces iónicos o covalentes.

Considerando la etimología de la palabra cerámica (keramikos = cosa quemada) puede deducirse otra de las características generales: adquieren sus propiedades después de un tratamiento térmico a elevadas temperaturas.

CLASIFICACION DE LOS MATERIALES CERAMICOS

La clasificación de estos materiales puede hacerse atendiendo a diversos parámetros. Así, pueden dividirse entre cerámicas tradicionales y cerámicas avanzadas; se consideran cerámicas tradicionales a las derivadas de las arcillas como porcelanas, ladrillos, baldosas, así como los vidrios y los refractarios, mientras que las cerámicas avanzadas serian descubiertas en los últimos 50 años. En la actualidad, suelen clasificarse en los siguientes grupos: materiales estructurales de las arcillas, porcelanas, vidrios, refractarios, cementos, abrasivos y cerámicas avanzadas (materiales eléctricos, magnéticos y ópticos)

*ARCILLAS

las arcillas han sido uno de los materiales mas ampliamente utilizados desde tiempos prehistóricos y junto a la sílice y los feldespatos, han formado los llamados cerámicos tradicionales. Su gran utilización se basa en su gran abundancia natural, su bajo coste, la facilidad con que puede ser conformada y la posibilidad de que puedan ser empleadas directamente, sin necesidad de ningún tipo de refinado. Los cerámicos fabricados con arcillas se clasifican en dos grupos: cerámicos estructurales y porcelanas (materiales blancos).

APLIACIONES; Productos Estructurales:

-ladrillos de construcción

-baldosas

-tuberías de agua residuales

APLICACIONES; Porcelanas:

-cerámicas sanitarias

-aislantes eléctricos

-vajillas

-productos de alfarería

-empastes dentales

Algunas de las propiedades mas importantes de las arcillas son la hidroplasticidad (se hacen plásticas al combinarse con el agua), y el intervalo amplio de temperatura que presentan. Esta última propiedad les permite fundirse parcialmente durante los tratamientos térmicos manteniendo la forma deseada.

ESTRUCTURA

Están compuestas por aluminosilicatos hidratados(Al2 O3 .SiO2 .H2O) con pequeños contenidos de óxidos metálicos. Su estructura cristalina son complejas, aunque tienen como característica común la presencia de capas, la mayoría tienen la estructura caolinita, cuando se añade agua a un compuesto de esta estructura, las moléculas de la misma se intercambian entre las capas y confieren una extraordinaria plasticidad al compuesto resultante.

VIDRIOS

El vidrio es un liquido sobre enfriado y se encuentra en un estado metaestable, ósea puede pasar a un estado de menor energía, solo si pasa por un estado de mayor energía. El vidrio fundido se enfría lentamente, para evitar su cristalización, es un material cerámico obtenido a partir de materiales inorgánicos a altas temperaturas, se distingue de otras cerámicas en que sus constituyentes son calentados hasta fusión y después enfriados hasta un estado rígido sin cristalización.

PROPIEDADES:

-excelente resistencia a la corrosión

- carácter aislante eléctrico

- dureza a temperatura ambiente

APLICACIONES

gracias a sus propiedades sumadas a su facilidad de fabricación, se explican sus múltiples aplicaciones en ingeniería e industria:

-construcción

-automóviles

-electrónica

-química

ESTRUCTURA

La viscosidad del vidrio depende de la temperatura.

Conforme se reduce la temperatura, se incrementa la viscosidad y el vidrio se hace más difícil de deformar

El vidrio se obtiene a unos 1.500 °C de arena de sílice (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3).

Una de sus características es que tiene una estructura no cristalina o amorfa, en la que los átomos que los constituyen no están colocados en un orden repetitivo de largo alcance como existe en un sólido cristalino. En un vidrio, las estructuras de corto alcance cambian su orientación de una manera aleatoria en todo el sólido

Que el vidrio no posea una estructura cristalina, sino "amorfa" permite que la luz penetre entre los "agujeros" que dejan esas estructuras, junto con la perfecta combinación de elementos que conforman el vidrio.

REFRACTARIOS

La mayoría de los compuestos cerámicos presentan bajas conductividades térmicas, debido a sus fuertes enlaces iónicos o covalentes, lo que les convierte en buenos aislantes térmicos. Además presentan normalmente puntos de fusión elevados, y son generalmente inertes, incluso en caliente, a la acción de medios agresivos. Por estos motivos, muchos materiales cerámicos se utilizan habitualmente como refractarios, esto es materiales para aislamiento, en las industrias metalúrgicas, químicas, eléctrica y de vidrio, entre otras

Los refractarios cerámicos industriales habitualmente utilizados en industria se clasifican de acuerdo a su composición en refractarios ácidos(basados en SiO2 tridimita y el oxido de aluminio Al2O3), básicos (periclasa MgO, oxido de calcio CaO), neutros oxido decromo(Cr2O3) y especiales. Dentro de los primeros se distingue entre refractarios de sílice, los de arcilla y los de alta alúmina, según el contenido en este ultimo componente.

ESTRUCTURA:

estructuralmente los materiales refractarios conformados presentan tres fases perfectamente definidas :

- Constituyente

...