Ceramicas avanzadas
Páginas: 9 (2159 palabras)
Publicado: 30 de mayo de 2014
CERAMICAS AVANZADAS
Ciencia de los materiales
2009
INTRODUCCIÓN
En primera aproximación puede decirse que los materiales cerámicos son aquellos materiales químicamente definidos como inorgánicos y no metálicos, sin embargo, esta definición engloba a las rocas y a muchos minerales que seencuentran en la naturaleza que no son considerados como cerámicos. En general, se consideran únicamente como materiales cerámicos aquellos que han sido producidos por el hombre de forma artificial. La mayoría de las cerámicas son compuestos formados por elementos metálicos y no metálicos cuyos enlaces intraatómicos pueden ser de carácter totalmente iónico, o bien de carácter predominantemente iónicocon algún carácter covalente.
Los cerámicos se pueden clasificar en cerámicas tradicionales y cerámicas avanzadas. Las cerámicas tradicionales son materiales dedicados en general a la construcción (arcillas, cemento, gres, etc) y a usos aplicados en el hogar y la industria (loza, porcelana, etc). El término avanzado que se añade al de cerámica, se refiere a una nueva generación de materialescerámicos en los que se ha logrado una mejora sustancial en alguna de sus propiedades: ópticas, magnéticas, electrónicas o mecánicas.
Las cerámicas avanzadas se han desarrollado, modificando mediante nuevas técnicas de producción, alguno de los diferentes niveles de la estructura del material, desde el nivel atómico y la microestructura hasta la forma definitiva del componente. Se incluyedentro de estos materiales cerámicos a los óxidos, carburos, nitruros, boruros, y compuestos de ellos.
Los materiales cerámicos avanzados aportan un conjunto de propiedades muy interesantes para las aplicaciones en las que los materiales tradicionales no son capaces de satisfacer las exigencias de diseño. Desde el punto de vista estructural ofrecen enormes ventajas, aunque tambiénpresentan algunos inconvenientes. A las excelentes relaciones rigidez/peso y resistencia/peso, el buen comportamiento en corrosión y a elevadas temperaturas, se enfrenta la gran sensibilidad a la presencia de defectos que desemboca en una elevada fragilidad limitando su campo de aplicación.
COMPOSICION QUIMICA Y ESTRUCTURA
Los materiales cerámicos suelen estar compuestos por al menos doselementos unidos formando óxidos, carburos, nitruros o boruros, mediante enlaces iónicos o covalentes, dependiendo del tipo de cerámico. El porcentaje de carácter iónico y covalente del enlace para algunos materiales cerámicos determina la estructura cristalina.
Como el enlace atómico en los materiales cerámicos es parcialmente o totalmente iónico, muchas estructuras cristalinas de losmateriales cerámicos pueden ser pensadas como compuestas de iones eléctricamente cargados en lugares de átomos. Los iones metálicos, cationes, están cargados positivamente, ya que han cedido sus electrones de valencia a los iones no metálicos, aniones, los cuales están cargados negativamente. Como los elementos metálicos proporcionan electrones al ser ionizados, los cationes son generalmente menoresque los aniones, por lo tanto el coeficiente rc/ ra es menor que la unidad. El anión es normalmente mayor porque recibe los electrones de valencia de los iones metálicos o cationes.
Por otra parte, suelen formar microestructuras cristalinas en las que cada grano es un cristal aproximadamente perfecto, pero con una estructura mucho más complicada que en los metales. La estructuracristalina de cada grano, orientados de forma diferente, puede producir un incremento de resistencia a la propagación de defectos a través del material.
La forma más usual en la que se fabrican estos materiales es en forma monolítica, aunque también se encuentran en forma de compuestos de dos o más componentes. El procesado de estos cerámicos se puede hacer de múltiples formas, partiendo de...
CERAMICAS AVANZADAS
Ciencia de los materiales
2009
INTRODUCCIÓN
En primera aproximación puede decirse que los materiales cerámicos son aquellos materiales químicamente definidos como inorgánicos y no metálicos, sin embargo, esta definición engloba a las rocas y a muchos minerales que seencuentran en la naturaleza que no son considerados como cerámicos. En general, se consideran únicamente como materiales cerámicos aquellos que han sido producidos por el hombre de forma artificial. La mayoría de las cerámicas son compuestos formados por elementos metálicos y no metálicos cuyos enlaces intraatómicos pueden ser de carácter totalmente iónico, o bien de carácter predominantemente iónicocon algún carácter covalente.
Los cerámicos se pueden clasificar en cerámicas tradicionales y cerámicas avanzadas. Las cerámicas tradicionales son materiales dedicados en general a la construcción (arcillas, cemento, gres, etc) y a usos aplicados en el hogar y la industria (loza, porcelana, etc). El término avanzado que se añade al de cerámica, se refiere a una nueva generación de materialescerámicos en los que se ha logrado una mejora sustancial en alguna de sus propiedades: ópticas, magnéticas, electrónicas o mecánicas.
Las cerámicas avanzadas se han desarrollado, modificando mediante nuevas técnicas de producción, alguno de los diferentes niveles de la estructura del material, desde el nivel atómico y la microestructura hasta la forma definitiva del componente. Se incluyedentro de estos materiales cerámicos a los óxidos, carburos, nitruros, boruros, y compuestos de ellos.
Los materiales cerámicos avanzados aportan un conjunto de propiedades muy interesantes para las aplicaciones en las que los materiales tradicionales no son capaces de satisfacer las exigencias de diseño. Desde el punto de vista estructural ofrecen enormes ventajas, aunque tambiénpresentan algunos inconvenientes. A las excelentes relaciones rigidez/peso y resistencia/peso, el buen comportamiento en corrosión y a elevadas temperaturas, se enfrenta la gran sensibilidad a la presencia de defectos que desemboca en una elevada fragilidad limitando su campo de aplicación.
COMPOSICION QUIMICA Y ESTRUCTURA
Los materiales cerámicos suelen estar compuestos por al menos doselementos unidos formando óxidos, carburos, nitruros o boruros, mediante enlaces iónicos o covalentes, dependiendo del tipo de cerámico. El porcentaje de carácter iónico y covalente del enlace para algunos materiales cerámicos determina la estructura cristalina.
Como el enlace atómico en los materiales cerámicos es parcialmente o totalmente iónico, muchas estructuras cristalinas de losmateriales cerámicos pueden ser pensadas como compuestas de iones eléctricamente cargados en lugares de átomos. Los iones metálicos, cationes, están cargados positivamente, ya que han cedido sus electrones de valencia a los iones no metálicos, aniones, los cuales están cargados negativamente. Como los elementos metálicos proporcionan electrones al ser ionizados, los cationes son generalmente menoresque los aniones, por lo tanto el coeficiente rc/ ra es menor que la unidad. El anión es normalmente mayor porque recibe los electrones de valencia de los iones metálicos o cationes.
Por otra parte, suelen formar microestructuras cristalinas en las que cada grano es un cristal aproximadamente perfecto, pero con una estructura mucho más complicada que en los metales. La estructuracristalina de cada grano, orientados de forma diferente, puede producir un incremento de resistencia a la propagación de defectos a través del material.
La forma más usual en la que se fabrican estos materiales es en forma monolítica, aunque también se encuentran en forma de compuestos de dos o más componentes. El procesado de estos cerámicos se puede hacer de múltiples formas, partiendo de...
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