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MATERIALES CERÁMICOS

Primera parte

El término “cerámico” viene de la palabra griega “keramikos”, que significa “material sometido al fuego”, indicando que las propiedades características de estos materiales se alcanzan después de un tratamiento térmico a alta temperatura.

Los cerámicos están formados por al menos dos elementos, y con frecuencia por más.
METAL

NO-METAL

CERAMICOS Al2O3 SiO2 SiC AlN FeO ZnO BaTiO3 YBa2Cu3O7 C

Clasificación
Los cerámicos se pueden dividir en dos grupos importantes: ? Cerámicos tradicionales. ? Cerámicos avanzados.

Cerámicos Tradicionales
Son los materiales que hasta hace un poco más de 50 añ os formaban el grupo de los materiales cerámicos. Son principalmente óxidos, que proceden y se elaboran de arcilla o minerales noarcillosos. Entre éstos se encuentran los refractarios, cemento, cerámicas blancas, esmalte en porcelana y productos estructurales de arcilla.

Taza turca

Cerámica de Delft

Plato de Celadón

Soldados del Ejército Imperial

Recientemente se han hecho significativos progresos para entender el carácter fundamental de los materiales cerámicos y de los fenómenos que ocurren en estos materiales yque son responsables de sus propiedades caracter ísticas. En consecuencia se ha desarrollado una nueva generación de estos materiales y el término CERÁMICO ha tomado un significado mucho más amplio.

Cerámicos Avanzados
También conocidas como cerámicas técnicas o de ingeniería, se sintetizan con una gran pureza. En consecuencia, presentan mejores propiedades mecánicas, resistencia a lacorrosión/oxidación o propiedades eléctricas, ópticas y magnéticas que las cerámicas tradicionales. Estas cerámicas son carburos (SiC, BC), óxidos puros (Al2 O3, MgO), nitruros (AlN, Si3N4, ), los vidrios no-silicatos y muchos otros materiales.

Una clasificación propuesta por la American Ceramic Society
Cerámicas Tradicionales
Vidrio tradicional Productos tradicionales de arcilla PorcelanasRefractarios Cementos

Nuevas Cerámicas
Cerámicas de ingeniería Cerámicas electrónicas Nucleares Vidrios (nuevos)

Enlace Químico
En los materiales cerámicos ocurren dos tipos de enlace:

?Iónico ?Covalente

El enlace iónico ocurre entre elementos metálicos y no metálicos que tienen una gran diferencia de electronegatividad.

Para aquellos materiales cerámicos que tienen un enlace atómicopredominantemente iónico, se puede pensar que las estructuras están compuestas de iones eléctricamente cargados en lugar de átomos.

Otra unión importante para las estructuras cerámicas es el enlace covalente. A diferencia del enlace iónico donde los electrones se transfieren, los átomos covalentemente enlazados comparten electrones. Usualmente los elementos involucrados son no metálicos ytiene pequeñas diferencias de electronegatividad.

Otra Clasificación
Los materiales cerámicos se pueden dividir en dos clases: ?Cristalinos ?Amorfos (no cristalinos)

Estructuras Cristalinas

Las estructuras cristalinas de los materiales cerámicos son generalmente más complejas que las de los metales.

En los materiales cristalinos un punto de red esta ocupado por átomos o ionesdependiendo del enlace. Estos átomos o iones están arreglados en un patrón regularmente repetido en tres dimensiones, es decir, tienen un orden de largo alcance.

Patrón de SiO2 cristalino

Cristales iónicos
Estructuras comunes

Hay muy pocos cristales que son completamente iónicos. Hay cristales que tienen un porcentaje significativo de unión iónica y pueden ser clasificados, en términosgenerales, como cristales iónicos. Ejemplo: NaCl, MgO, SiO2 y LiF

En los cristales iónicos se tiene un apilamiento determinado por el tamaño relativo de los iones porque en general, los aniones y cationes difieren apreciablemente en dimensiones, hay dos características de los componentes iónicos que influencian la estructura del cristal: ?La magnitud de la carga eléctrica de los iones que componen...
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