Cerámica.

Prof. Guadalupe Reyes Encinas.

Alumno (a): Yaritza Amairani Ibarra Ibarra

Articulo

“Metales, aleaciones y materiales cerámicos más utilizados en la industria.”

Cerámica.

Otro de los temas a tratar es la cerámica, La palabra cerámica es el término que se aplica de una forma tan amplia que ha perdido buena parte de su significado. No sólo se aplica a las industrias de silicatos, sino también a artículos y recubrimientos aglutinados por medio del calor, con suficiente temperatura como para dar lugar al sinterizado. Este campo se está ampliando nuevamente incluyendo en él acementos y esmaltes sobre metal. Los materiales cerámicos son materiales inorgánicos no metálicos, constituidos por elementos metálicos y no metálicos enlazados principalmente mediante enlaces iónicos y/o covalentes. Las composiciones químicas de los materiales cerámicos varían considerablemente, desde compuestos sencillos a mezclas de muchas fases complejas enlazadas. Las propiedades de los materiales cerámicos también varían mucho debido a diferencias en los enlaces. En general, los materiales cerámicos son típicamente duros y frágiles con baja tenacidad y ductilidad. Los materiales cerámicos se comportan usualmente como buenos aislantes eléctricos y térmicos debido a la ausencia de electrones conductores, normalmente poseen temperaturas difusión relativamente altas y, asimismo, una estabilidad relativamente alta en la mayoría de los medios más agresivos debido a la estabilidad de sus fuertes enlaces. Debido a estas propiedades los materiales cerámicos son indispensables para muchos de los diseños en ingeniería. En general, los materiales cerámicos usados para aplicaciones en ingeniería pueden clasificarse en dos grupos: materiales cerámicos tradicionales y materiales cerámicos de uso específico en ingeniería. Normalmente los materiales cerámicos tradicionales están constituidos por tres componentes básicos: arcilla, sílice (pedernal) y feldespato. Ejemplos de cerámicos tradicionales son los ladrillos y tejas utilizados en las industrias de la construcción y las porcelanas eléctricas de uso en la industria eléctrica. Las cerámicas ingenieriles, por el contrario, están constituidas, típicamente, por compuestos puros o casi puros tales como oxido de aluminio (Al2O3), carburo de silicio (SiC), y nitruro de silicio (Si3N4). Ejemplos de aplicación de las cerámicas ingenieriles en tecnología punta son el carburo de silicio en las áreas de alta temperatura de la turbina del motor de gas, y el óxido de aluminio en la base del soporte para los circuitos integrados de los chips en un módulo de conducción térmica. Los cerámicos avanzados incluyen los carburos, los boruros, los nitruros y los óxidos. Generalmente estos materiales se seleccionan tanto por sus propiedades mecánicas como físicas altas temperaturas. Un extenso grupo de cerámicos avanzados se usa en aplicaciones no estructurales, aprovechando sus únicas propiedades magnéticas, electrónicas y ópticas, su buena resistencia a la corrosión a alta temperatura, su capacidad de servir como sensores en la detección de gases peligrosos y por ser adecuados para dispositivos de prótesis

y otros “componentes de repuesto para el ser humano”. La Alúmina (Al2O3): Se utiliza para contener metal fundido o para operar a alta temperatura donde se requiere buena resistencia.

Aleaciones.

Ahora hablaremos de aleaciones, una aleación es la mezcla solida homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales con algunos elementos no metálicos. Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos en estado natural, también pueden obtener algunos elementos no metálicos. Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única dependen de la concentración de cada metal, existen diferentes tipos de aleaciones, las aleaciones homogéneas son mezclas homogéneas en las que los componentes están uniformemente dispersos. Los átomos del soluto componente minoritario) se distribuyen al azar entre los átomos del disolvente (componente mayoritario). Las aleaciones heterogéneas Son aleaciones en las que los componentes no están uniformemente dispersos. Las propiedades de estas aleaciones dependen no sólo de la composición sino de la manera en que se ha formado el sólido. Las aleación sustitucional son aquellas aleaciones en las que los átomos del elemento en menor proporción (metal soluto) ocupan o sustituyen lugares en los que antes se encontraban átomos del elemento en mayor proporción (metal solvente). Un ejemplo de aleación sustitucional es la aleación oro-cobre. El número de átomos de oro por cada 24 átomos determina el quilataje. Las aleaciones también tienen algunas propiedades, las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductibilidad eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros. Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los metales, sin embargo las propiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad, tenacidad etc. pueden ser muy diferentes. Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la concentración, cada metal puro funde a una temperatura, coexistiendo simultáneamente la fase líquida y fase sólida como se puede apreciar en los diagramas de fase. La mayoría de las aleaciones se preparaban mezclando los materiales fundidos. Más recientemente, la pulvimetalurgia ha alcanzado gran importancia en la preparación de aleaciones con características especiales. En este proceso, se preparan las aleaciones mezclando los materiales secos en polvo, prensándolos a alta presión y calentándolos después a temperaturas justo por debajo de sus puntos de fusión. El resultado es una aleación sólida y homogénea. Los productos hechos en serie pueden prepararse por esta técnica abaratando mucho su costo. Otra técnica de aleación es la implantación de ion, que ha sido adaptada de los procesos utilizados para fabricar chips de ordenadores o computadoras. Sobre los metales colocados en una cámara de vacío, se disparan haces de iones de carbono, nitrógeno y otros elementos para producir una capa de aleación fina y resistente sobre la superficie del metal. Algunas de las aplicaciones de las aleaciones en la industria crean herramientas resistentes capaces de resistir el desgaste de los trabajos mecánicos. En los medios de transporte: se utiliza para crear piezas resistentes al calor y materiales resistentes y ligeros. En la salud: se utiliza en diferentes tipos de prótesis. En la tecnología: en componentes de computadoras. En la ciencia: para el uso en naves espaciales. En

...