Ceramicos

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cerámicos
características

1

Las materias primas se obtienen de la naturaleza y son abundantes. (75% de la corteza terrestre)

Estructura cristalina
Excelente resistencia a la compresión, más no a la tensión Aislamiento térmico y eléctrico Baja tenacidad, alta dureza Inercia química, materiales biocompatibles Altas temperatura de fusión Comprenden la cerámica tradicional: alfarería,insumos para construcción, vajilla hasta la cerámica técnica como carburos y nitruros en herramientas de corte y partes de motores. Aplicaciones: ladrillos, aislantes eléctricos, vidrios de ventana, platos, vasos, lámparas, sanitarios, espejos, azulejos, lavamanos, baldosas, ingredientes en cosméticos (nitruro de boro), cuchillas, tijeras, partes de computadores, partes piezoeléctricas en relojes ycepillos dentales eléctricos, resistores y capacitores en los TV, chips, piezas de motores y herramientas de corte.
Materiales en el diseño – Ingeniería de diseño de producto

30000
Loza de barro

Primera evolución de la cerámica

10000
yeso plástico Loza decorativa Baldosas decorativas Vidrio Vidrio soplado Gres

5000 3000
Porcelana en china
Porcelana en china Porcelana en EuropaDientes cerámicos Vidrios de laboratorio Aislantes eléctricos

0 500 1000 1700 1800 1900 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990
Rubí sintético
Fibras de vidrio Cerámicas dieléctricas Cerámicas magnéticas Televisión

Evolución industria cerámica tradicional

Materiales en el diseño – Ingeniería de diseño de producto

Cerámica avanzada

Ultrasonido Cerámicas semiconductoras Electrónicaminiaturización
Láser Relojes de cuarzo Comunicación por fibra óptica Control de la polución Conservación de la energía Baldosas de l trasbordador espacial Teléfonos celulares Cerámicas superconductoras

evolución de la cerámica 2

diagramas de fase 3
El sentido de los elementos en el diagrama es el de las manecillas del reloj. Cemento: 5% alúmina, cal 85 %, sílice 10% Alúmina

Sílice 0 10 20 3040 50 60 70 80 90 100

Cal

Materiales en el diseño – Ingeniería de diseño de producto

propiedades mecánicas 4
estructura frágil Muestra de alumina 2100 MPa

En este tipo de estructura, una grieta que soporta tensiones mayores a la fuerza de enlace, se abre rápidamente.

280 MPa

Tracción porosidad Resistencia transversal (x103 psi)

Compresión

Efectos de los poros - Sonconcentradores de esfuerzos.

-  área de sección transversal.
-  tamaño de poro y su fracción de volumen,  la resistencia. -  la cantidad de poros,  el peso. - A medida que  la cantidad de poros,  la capacidad aislante. - La resistencia es inversamente proporcional al tamaño de grano. Fracción de volumen de poros
Materiales en el diseño – Ingeniería de diseño de producto

propiedadestérmicas
características Los cerámicos refractarios son: - Aislantes térmicos que resisten altas temperaturas de gases, líquidos y sólidos. - Alto costo 100 SiC Conductividad térmica J/(s.mK) MgO puro densificado 10 Sílice pura fundida Zr02 densa estabilizada 1 2800ºF Ladrillo refractario aislante 2000ºF Ladrillo refractario aislante 0,1 MgO pulverizado Grafito 1000

5

- Difíciles de procesar.
-Al aumentar la porosidad disminuye la conductividad térmica del material. • Refractarios ácidos: Basados en sílice, arcillas y alto contenido de alúmina. • Refractarios básicos: Basados en magnesia, cal y óxidos de cromo. Son los más costosos. • Refractarios neutros: Basados en cromo. Utilizados para separar refractarios básicos y ácidos. • Refractarios especiales: Para aplicaciones donde no haysuficiente oxígeno. Basados en carbono y zirconio. Usados en turborreactores.

0.01 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Temperatura ºC
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propiedades eléctricas 6
características Los cerámicos pueden ser usados como: Aislantes: Evitan el paso de corrientes eléctricas de alto y bajo voltaje.
Germanio

108

Cu Al Fe...
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