MATERIALES CERÁMICOS
Enviado por Muevete89 • 13 de Julio de 2022 • Ensayos • 1.377 Palabras (6 Páginas) • 40 Visitas
MATERIALES CERÁMICOS
objetluo
Conocer los tipos de cerámicos, sus propiedades, su cesado y sus usos y aplicaciones
tradicionales y actuales.
Introducción
Son materiales inorgánicos no metálicos, constituidos por elementos metálicos y no metálicos enlazados por enlaces iónicos y/o covalentes.
Propiedades
- Duros y frágiles
- Baja tenacidad y ductilidad
- Buenos aislantes eléctricos y térmicos debido a la ausencia de electrones Conductores
- Temperaturas de fusión relativamente altas
- Estabilidad química.
Clasificación
Materiales cerámicos | |
Tradicionales | uso en ingeniería |
Componentes básicos: (arcilla silice (pedernal) feldespato. Ejemplos: ladrillos y tejas usados en la construcción, y las porcelanas de uso en la industria eléctrica- S, los 2 | Constituidos por compuestos puros o casi puros como el óxído de aluminio (AlLO.), Carburo de silicio (SiC) y nitruro de silicio ( Si,N.) El SiC se utiliza en las áreas de alta temperatura del motor de automoción de turbina de gas experimental AGT - 100, A,O, en la base del soporte para los circuitos integrados de los chips en un módulo de conducción térmica. |
Estructuras cristalinas de cerámicos sencillos
[pic 1]
Procesado de cerámicos
El procesado de cerámicos por aglomeración de partículas se lleva a cabo en varias etapas
- Preparación de materias primas
- Conformado o moldeado
- Tratamiento térmico (secado y horneado)
Preparación de materias primas
Las materias primas deben ser mezcladas y molidas para después prepararse de acuerdo con
las siguientes técnicas.
Aglomeración de partículas: las partículas como cimentadores y lubricantes
pueden ser mezclados en seco o en húmedo con agua.
Ej. para la fabricación de ladrillos, tuberías para alcantarillado, tejas, etc…
Atomización: las materias primas son tierras secas con cimentadores y otros aditivos, se mezclan con agua y forman una suspensión que después se atomiza y se seca para formar partículas esféricas que después serán compactadas.
Ej. Para la fabricación de pisos, productos con alúmina, etc..
[pic 2]
Conformado
Los productos cerámicos pueden conformarse mediante varios métodos en condiciones secas, plásticas o líquidas.
Prensado
La materia prima puede ser prensada en estado seco, plástico o húmedo, dentro de un troquel para formar productos con una forma determinada.
Hay dos excepciones importantes: los productos de vidrio y el moldeado del hormigón.
1) Prensado en seco: Se usa en refractarios (materiales de alta resistencia) y componentes
cerámicos electrónicos. Se define como la compactación uniaxial simultánea y la
conformación de un polvo granulado junto con pequeñas cantidades de agua y/o
cimentadores orgánicos (resinas) en un troquel.
Ventajas:
- Permite fabricar una gran variedad de piezas rápidamente con una uniformidad y tolerancia pequeñas.
- Se pueden prensar en seco alúminas, titanatos y ferritas.[pic 3]
2) Compactación isostática: El polvo cerámico se carga en un recipiente flexible (de caucho) hermético, llamado cartucho que está dentro de una cámara de fluido hidráulico a la que se le aplica presión.
Después se pasa por el fuego (sinterización) para obtener las propiedades y microestructura requerida.
Se manufacturan por esta vía; refractarios, ladrillos, aislantes de bujías, cúpulas, herramientas de carburo y cojinetes.
[pic 4]
3) Compresión en caliente: Se consiguen piezas cerámicas de alta densidad y propiedades mecánicas optimizadas combinando la presión y los tratamientos de sinterizado.
Se utilizan tanto la presión unidireccional como los métodos isostáticos.
- Formado plástico
El moldeado a mano involucra la creación del producto cerámico por manejo de la masa de 96
arcilla plástica a fin de darle la forma deseada.
[pic 5]
- Moldeo en barbotina o fundición por revestimiento
Etapas:
- Preparación de un metal cerámico y de un líquido en una suspensión llamada barbotina.
- Vaciado de la barbotina a un molde poroso de yeso, que absorbe parcialmente el líquido.
- Se forma una "costra" de material semiduro contra la superficie del molde.
- Cuando se ha formado un espesor suficiente, se interrumpe el proceso y el exceso de barbotina se desaloja de la cavidad.
Esto se conoce como escurrido o fundición con drenado.
- La forma de un sólido puede realizarse permitiendo que continúe la colada hasta que la cavidad del molde se rellene por completo, esto se llama fundición compacta o barbotina sólida.
- Dejar secar el material dentro del molde hasta que alcance la resistencia necesaria para ser manipulado y retirarlo del molde.
- Realizar el sinterizado.[pic 6]
Ventajas:
- Se pueden fabricar piezas con paredes delgadas y piezas complejas con paredes de
- espesor constante
- Es un proceso económico, por lo cual se pueden desarrollar piezas y obtener
- producciones reducidas.
Extrusión
Método de aplicación Común para la producción de ladrillos refractarios, tuberías de alcantarillado, tejas, cerámicas técnicas y aislantes eléctricos.
Se utilizan las máquinas de extrusión de tornillo sin fin de vacío, que fuerzan al material cerámico plástico (arcillas+ agua) a pasar a través de un troquel de acero duro.[pic 7]
Ladrillos, aislantes eléctricos
Ventajas:
- Pueden conseguirse tolerancias precisas
- Se pueden fabricar líneas continuas de productos y después se cortan.
Tratamientos térmicos
El tratamiento térmico es un paso esencial en la fabricación de la mayoría de los productos cerámicos. Los cuales son secado, sinterizado o quemado y vitrificación.
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