Ceramicos
Enviado por castilloines • 29 de Noviembre de 2012 • 3.957 Palabras (16 Páginas) • 362 Visitas
Cerámicos
Objetivo Reconocer la importancia que tienen los cerámicos en ICA a partir del conocimiento de sus propiedades físico – químicas.
Concepto de cerámico
Los cerámicos son compuestos de elementos metálicos y no metálicos. El término cerámicos (de las palabras griegas keramos que significa arcilla del alfarero y keramikos que significa productos de arcilla), se refiere tanto al material como al producto cerámico mismo. Dado el gran número de combinaciones posibles de elementos, existe hoy en día una gran variedad de cerámicos disponibles para una amplia gama de aplicaciones de consumo e industriales.
El primer uso de la cerámica lo encontrarnos en la alfarería y en los tabiques, desde antes de 4000 a.C. Los cerámicos han sido utilizados durante muchos años en las bujías de los motores de automóviles, como un aislante eléctrico y para la resistencia a altas temperaturas. Se han hecho cada vez más importante en materiales para herramientas y troqueles, en motores térmicos y en componentes automotrices, como son recubrimientos para puertos de escape, pistones recubiertos y camisas para cilindro.
Estructura química
Enlace en Cerámicos
Porcentaje de carácter iónico y covalente del enlace para algunos materiales cerámicos
Empaquetamiento de iones en estructura iónicas
Estructura iónica: Empaquetamiento de aniones y cationes en posiciones de red e intersticios. Los iones tienden a empaquetarse densamente para disminuir la energía total.
Factores que determinan empaquetamiento:
Rcatión/Ranión
Electroneutralidad
Índice de coordinación. Cuanto mayor es el índice de coordinación mayor es la estabilidad
Compartición de poliedros (compartir vértices antes que aristas o caras)
Posiciones intersticiales en redes compactas
Huecos tetraédricos
Huecos octaédricos
Principales Estructuras Cristalinas
Estructura cristalina tipo NaCl
Estructura cristalina tipo CsCl
Estructura cristalina tipo blenda (ZnS)
Estructura cristalina tipo fluorita (CaF2)
Estructura cristalina tipo Antifluorita (Li2O)
Estructura cristalina tipo Corindón (Al2O3)
Estructura cristalina tipo Espinela (MgAl2O4)
Estructura cristalina tipo Perovskita (CaTiO3)
Cerámicas Covalentes
Diamante
Todos los átomos con hibridación sp3
Grafito
Todos los átomos con hibridación sp2
Si3N4
El Si hibridación sp3, origina Tetraedros SiN4
El N hibridación sp2. Estructura abierta
Estructura de los silicatos
Unidad básica estructural:
• Si está en coordinación tetraédrica
• Tipo de enlace: 50% iónico-50% covalente
• rcatión/ranión= 0.29, origina estructructura estable con una coordinación tetraédrica
• Los tetraedros están unidos por los vértices.
Estructuras
Estructuras de silicatos aislados.
Estructuras de silicatos En cadena. Los tetraedros están unidos por dos oxígenos.
Estructuras de silicatos En planos. Los tetraedros están unidos por tres oxígenos de un mismo plano.
Estructuras tridimensionales (Sílice). Los tetraedros están unidos por los cuatro oxígenos del tetraedro. Cuarzo
Feldespatos
Estructura similar a la Sílice, se reemplaza el silicio por aluminio, se compensa la carga negativa con cationes volumnosos Na+, K+, Ca2+, Ba2+, en las posiciones intersticiales.
Es el componente principal de cerámica tradicionales
Vidrios
Producto inorgánico fundido que se ha enfriado hasta un estado rígido sin experimentar cristalización
Son sustancias no cristalinas: ausencia de orden a larga distancia
Propiedades especiales:
Transparencia
Dureza
Resistencia a la corrosión Aplicaciones:
Construcción
Automoción
Industria química,...
Comportamiento del vídrio frente a solidificación:
Tipos de Vidrio
Vidrios Sodo-cálcicos.
Son alrededor del 90% de los vidrios fabricados
71.73% SiO3; 12-14% Na2O; 10-12% CaO
Disminuyen la temperatura de transición vítrea de 1600 a 730ºC
Vidrios
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