MATERIALES CERMICOS

CIENCIA DE LOS MATERIALESMATERIALES CERMICOS

D.I. GERMAN A. DIAZ R.Ms. Ingeniera de materiales1qu son los materiales cermicos?El trmino cermico viene de la palabra griega keramikos, que significa material sometido al fuego.

Los materiales cermicos estn fabricados por productos inorgnicos de alto punto de fusin.

lo que indica que desde un principio las propiedades de estos materiales y su obtencin misma se consiguen a altas temperaturas.

Los materiales cermicos estn fabricados por productos inorgnicos (no contienen carbono) de alto punto de fusin.

La qumica inorgnica se encarga del estudio integrado de la formacin, composicin, estructura y reacciones qumicas de los elementos y compuestos inorgnicos (por ejemplo, cido sulfrico o carbonato clcico); es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidrgeno, porque stos pertenecen al campo de la qumica orgnica. Dicha separacin no es siempre clara, como por ejemplo en la qumica organometlica que es una superposicin de ambas.El trmino cermico viene de la palabra griega keramikos, que significa material sometido al fuego, indicando que las propiedades caractersticas de estos materiales se alcanzan despus de un tratamiento trmico a alta temperatura. Los cuerpos fundamentales que entran en la composicin de los materiales cermicos son, esencialmente: Silicatos alumnicos (arcilla, caoln, etc.) Silicatos magnsicos (talco)

A estos componentes fundamentales se aaden otros muchos constituyentes secundarios, entre ellos: el cuarzo, el feldespato, la almina, el carburo silcico, etc.

2qu son los materiales cermicos?Las propiedades caractersticas de estos materiales se alcanzan despus de un tratamiento trmico a altas temperaturas.

son materiales slidos que no son ni metales ni polmeros aunque pueden tener elementos metlicos y orgnicos como constituyentes o aditivos. -_...........-

Las cermicas son materiales slidos que no son ni metales ni polmeros aunque pueden tener elementos metlicos y orgnicos como constituyentes o aditivos. Las cermicas se pueden presentar en forma amorfa, vtrea, monocristalina, policristalina o combinaciones de algunas de ellas.

Son materiales Solidos inorgnicos, pudiendo ser cristalinos como el cuarzo o amorfos como el vidrio 3qu son los materiales cermicos?Las propiedades caractersticas de estos materiales se alcanzan despus de un tratamiento trmico a altas temperaturas.

Las cermicas se pueden presentar en forma monocristalina, policristalina, amorfa , vtrea o combinaciones de algunas de ellas.

Las cermicas son materiales slidos que no son ni metales ni polmeros aunque pueden tener elementos metlicos y orgnicos como constituyentes o aditivos. Las cermicas se pueden presentar en forma amorfa, vtrea, monocristalina, policristalina o combinaciones de algunas de ellas.

Son materiales Solidos inorgnicos, pudiendo ser cristalinos como el cuarzo o amorfos como el vidrio 4Caractersticas principales

Altos puntos de fusionFragilidadBuenas propiedaes mecanicas a altas temperaturasAlta resistencai al desgasteResistencia a las altas temperaturas, por lo que son buenos aislantes del fuego.Gran resistencia a la corrosin y a los efectos de la erosin que causan los agentes atmosfricos.Alta resistencia a casi todos los agentes qumicos.Gran poder de aislamiento trmico y, tambin, elctrico5Algunos productos cermicos

Algunos productos cermicos

Algunos productos cermicosAlgunos productos cermicos

CLASIFICACIN GENERALLos cermicos se pueden dividir en dos grupos importantes

En general, los materiales cermicos usados para aplicaciones en ingeniera pueden clasificarse en dos grupos: materiales cermicos tradicionales y materiales cermicos de uso especfico en ingeniera. Normalmente los materiales cermicos tradicionales estn constituidos por tres componentes bsicos: arcilla, slice (pedernal) y feldespato. Ejemplos de cermicos tradicionales son los ladrillos y tejas utilizados en las industrias de la construccin y las porcelanas elctricas de uso en la industria elctrica. Las cermicas ingenieriles, por el contrario, estn constituidas, tpicamente, por compuestos puros o casi puros tales como oxido de aluminio (Al2O3), carburo de silicio(SiC), y nitruro de silicio(Si3N4). CERAMICOS TRADICIONALES:A base de slice, arcilla y feldespatosLos feldespatos son un grupo de minerales formados por silicatos dobles de aluminio y de calcio, sodio, potasio, algunas veces de bario o mezclas de esas bases. Es de la familia de los tectosilicatos.

CERAMICOS AVANZADOS:

Cermicas Estructurales-Cermicas funcionales: (Cermicas electrnicas, Aislantes o dielctricos, Piezoelctricos, Conductores y semiconductores, Superconductores)

10Cermic0s tradicionalesSon principalmente xidos que proceden de arcilla u otros minerales no arcillosos.

Ej.: cermicos refractarios, cemento, cermicas blancas, porcelana, productos estructurales de arcilla.

Son los materiales que hasta hace unpoco ms de 50 aos formaban el grupo de losmateriales cermicos. Son principalmentexidos, que proceden y se elaboran de arcilla ominerales no arcillosos.Entre stos se encuentran losrefractarios, cemento, cermicas blancas,esmalte en porcelana y productos estructuralesde arcilla.11Cermicos AVANZADOSTambin conocidas como cermicas tcnicas o de ingeniera, se sintetizan con una gran pureza. En consecuencia, presentan mejores propiedades mecnicas, resistencia a la corrosin/oxidacin o propiedades elctricas, pticas y magnticas que las cermicas tradicionales

Estas cermicas son carburos (SiC, BC),xidos puros (Al2O3, MgO), nitruros (AlN, Si3N4, ),los vidrios no-silicatos y muchos otros materiales.12Cermicos AVANZADOS

Estas cermicas son carburos (SiC, BC),xidos puros (Al2O3, MgO), nitruros (AlN, Si3N4, ),los vidrios no-silicatos y muchos otros materiales.13Cermicos estructuralesSon cermicos desarrollados para mejorar las propiedades mecnicas de sus antecesores, principalmente ante esfuerzos de flexin e impacto.Disminuir fragilidad de cermicos convencionales

los cermicos estructurales es un grupo especial de materiales cermicos, su estudio va encaminado a suplir la fragilidad que presentan los materiales cermicos convencionales, quebrndose con cargas de impacto relativamente bajas. Lo que busca esta disciplina es obtener materiales de alta resistencia a la fractura, permitiendo su utilizacin en la fabricacin de elementos que tengan que trabajar a altas temperaturas.En la actualidad se amplia el campo en estos materiales, no siendo ya el nico valor la resistencia a impacto, los nuevos campos de investigacin pueden ser la incorporacin de clulas fotosensibles en las tejas,lo que las convertira en un elemento activo de aprovechamiento de la energa solar. El aislamiento acstico y trmico de los materiales.Estos materiales avanzados, se basan en el nitruro de silicio, Si3N4; carburo del silicio, SiC; zirconia, ZrO2; o almina, Al2O3. Adems, materiales tales como diborato de titanio TiB2; nitruro de aluminio, AlN; oxinitrato de aluminio de silici14Cermicos REFRACTARIOSMuchos de estos materiales se basan en las arcillas refractarias, las cuales son son materiales estructurales, resistentes a altas temperaturas.Son muy importantes en la industria para procesos como el de obtencin del acero o bien para la industria del cemento, por ejemplo el cemento Prtland es un aluminosilicato de calcio.

RefractariosMuchos de estos materiales se basan en las arcillasrefractarias, son materiales estructurales, resistentes a lasaltas temperaturas, muy importantes en la industria paraprocesos como el de obtencin del acero o bien para laindustria del cemento, por ejemplo el cemento potland esun aluminosilicato de calcio.Los refractarios deben soportar altas temperaturas sincorroerse o debilitarse por el entorno. En algunos casoslos ladrillos refractarios contienen aproximadamente de20 a 25% de porosidad aparente, lo que permite un mejoraislamiento trmico.15Cermicos funcionalesSe destacan por otras propiedades de tipo magntico, ptico o elctrico

Otras propiedades:Magneticas: superconductividad, semiconductividad Opticasdielectricas16CLASIFICACIN SEGN TEMPERATURA DE FUSIN

17PROCESAMIENTO DE LOS MATERIALES CERMICOSSntesis de los polvos cermicosTrituracin y secadoConformado de los polvos en verdeSinterizadoProcesamiento secundarioProducto finalPROCESAMIENTO DE LOS MATERIALES CERMICOS

PROCESAMIENTO DE MATERIALES COMPUESTOSPROCESAMIENTO DE MATERIALES COMPUESTOS

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MOLDEADO MANUAL O POR CONTACTO

MOLDEO SPRAY

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