Propiedades Termicas De Los Ceramicos

Propiedades térmicas de los materiales cerámicos.

En general la mayoría de los materiales cerámicos tienen bajas conductividades térmicas debido a sus fuertes enlaces iónico-covalentes y son buenos aislantes térmicos. Debido a su alta resistencia al calor, son usados como refractarios, materiales que resisten la acción de ambientes calientes, tanto líquidos como gaseosos. Los refractarios se utilizan en las industrias metalúrgicas, química, cerámicas y del vidrio.

Materiales cerámicos refractarios.

Muchos compuestos cerámicos puros con altos puntos de fusión, como el oxido de aluminio y el oxido de magnesio, podrían tener aplicación como refractarios industriales, pero son caros y es difícil darles forma. Por tanto, la mayoría de los refractarios industriales se hacen con mezclas de compuestos cerámicos.

Las propiedades mas importantes de los refractarios cerámicos son su resistencia a bajas y alts temperaturas, su densidad y su porosidad. La mayoría de los refractarios cerámicos tienen densidades en el rango de 2,1 a 3,3 g/cm3(132 a 206 lb/pie3). Los refractarios densos con baja porosidad tienen mayor resistencia a la corrosión, erosión y a la penetración por líquidos y gases. Sin embargo, para refractarios aislantes es deseable una alta porosidad. Los refractarios aislantes es deseable una porosidad. Los refractarios aislantes son utilizados en su mayoría como protección de ladrillos o material refractario de mayor densidad y refractariedad. Los materiales refractarios cerámicos se dividen comúnmente en ácidos y básicos. Los refractarios ácidos se basan principalmente en SiO2 y Al2O3 y los básicos de MgO, CaO y Cr2O3.

Fire Clay Compositions

Thorpe[3]

King[4]

Shackelford[5]

Stonebridge Eisenberg I Eisenberg II Newcastle 1 Newcastle 2 Newcastle 3 N/A

SiO2 (%) 65.10 89.8 64.7 51.1 47.6 48.6 58.1

Al2O3 (%) 22.2 5.40 24.0 31.4 29.5 30.2 23.1

MgO (%) 0.18 0.09 0.40 1.54 0.71 1.91 1.00

CaO(%) 0.14 0.20 0.37 1.46 1.34 1.66 0.08

Iron Oxides (%) 0.18 0.09 0.40 4.63 9.13 4.06 2.40

K2O (%) 0.18 0.61 2.40 not quoted

Refractarios ácidos

Los refractarios de sílice tienen alta refractariedad, alta resistencia mecánica y rigidez a temperaturas cercanas a sus puntos de fusión.

Los refractarios de arcillas se basan en una mezcla de arcilla acida plástica, arcilla de partículas gruesas y arcilla pétrea. En el estado previo a la cocción (verde), estos refractarios se componen de una mezcla de partículas de tamaño variable desde grandes tamaños hasta partículas extremadamente finas. Tras la cocción, las partículas finas se unen para formar otras mayores.

Los refractarios de alta alúmina contienen del 50 al 99 por 100 de alúmina y tienen temperaturas de fusión mayores que los ladrillos de arcilla. Pueden usarse en condiciones más severas y a mayores temperaturas que los ladrillos de arcilla, pero son más caros.

Refractarios básicos.

Los refractarios básicos están compuestos, mayoritariamente, por magnesio (MgO), cal (CaO), cromita o mezclas de dos o tres de esos materiales. Como grupo, los refractarios básicos tienen altas densidades, altas temperaturas de fusión y buena resistencia al ataque químico por escorias básicas y óxidos, pero son más caros. Estos refractarios contienen un porcentaje alto de magnesia (92 a 95 por 100) y se usan principalmente para revestimientos en el proceso de fabricación de acero básico al oxigeno.

Conductividad térmica (escala logarítmica) de materiales cerámicos en un amplio tango de temperaturas

Semiconductores cerámicos.

Algunos compuestos cerámicos tienen propiedades semiconductoras que son importantes para el funcionamiento de algunos dispositivos eléctricos. Uno de estos dispositivos

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