Ciencias de los materiales 2

Facultad de Ingeniería
Dpto. Procesos Tecnológicos.
Asignatura: Ciencias de los Materiales II.

Tema II: Materiales no metálicos.
Titulo de la conferencia: Materiales Cerámicos.

Sumario:
3.1 – Introducción.
3.2 – Estructura de los materiales cerámicos.
3.3 – Composición.
3.4 – Clasificación.
3.5 – Propiedades de los materiales cerámicos.
3.5.1 – Factores que afectan suspropiedades.
3.6 – Aplicaciones de los materiales cerámicos.

Objetivos:
➢ Fomentar el conocimiento de este tipo de material por parte de los estudiantes.
➢ Conocer las principales propiedades y aplicaciones de los materiales cerámicos.
➢ Insectivar a los estudiantes las ventajas del desarrollo de estos nuevos materiales.

Bibliografía:
❖ Materiales no metálicos resistentes a lacorrosión.
Luis Bilurbina y Francisco Llesa. Pág. 107... 149
❖ Materiales no Metálicos.
Jorge Oliva.
❖ Materiales no Metálicos.
María Cristina Melian.
❖ Revista: Machine Design
( 5 Vol.: 104 May. 1986
❖ Revista: Design Engineering.
Abril 1982

– Introducción.
La industria de la cerámica se remonta a losalbores de las primeras comunidades humanas, y son muchas las culturas prehistóricas que nos han dejado el testimonio de sus alfareros. Fue material de trabajo y vehículo de manifestaciones de las primeras inquietudes artísticas.
La milenaria cultura china guardo por siglos el secreto de sus impresionantes porcelanas, con procesamientos de maduración que duraban hasta 100 años.
Hoy, con el auxilio delas más modernas técnicas de investigación y fabricación, el hombre sigue usando estos materiales, ahora con un mayor conocimiento de su comportamiento.

– Estructura.
Las propiedades de los materiales cerámicos se derivan de su estructura.
Los enlaces que existen entre los átomos son mixtos: iónicos y covalentes. Las cargas iónicas mantienen unidos los átomos del material y los enlacescovalentes, con su componente direccional, restringen el movimiento de los átomos.
Es este tipo de enlace híbridos iónico-covalentes, los que distinguen principalmente estos materiales de los metales o de los polímeros orgánicos.
En los materiales cerámicos los átomos se disponen en agrupaciones, llamadas celdas unitarias, que se repiten periódicamente a través del material, formando cristales.Aunque algunas veces por la forma en que se han obtenido, no se logra una ordenación perfecta y aparece una estructura vítrea. Otra vez la estructura del material es mixta cristal-vítrea.
La estructura atómica de los materiales cerámicos les proporciona una gran estabilidad química, altos puntos de fusión, dureza y rigidez.

– Composición.
Normalmente los cerámicos tradicionales estánconstituidos por tres componentes básicos: arcilla, sílice (pedernal) y feldato. Ejemplos de cerámicos tradicionales son los ladrillos y tejas utilizados en la industria 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, carburo desilicio, y nitruro de silicio.

Las cerámicas tradicionales son productos basados en la industria de los silicatos, en los cuales las materias primas principales son los minerales naturales, como arcilla, sílice, feldespato y talco.
La cerámica de vidrio se funde y se forma como el vidrio luego, se convierte mediante nucleación y crecimientos controlados de los cristales, en materiales cerámicospolicristalinos.
El vidrio es un material cerámico obtenido a partir de materiales inorgánicos a altas temperaturas. No obstante se distingue de otros cerámicos en que sus constituyentes son calentados hasta fusión y después enfriados hasta un estado rígido sin cristalización. Una de sus características es que tiene estructura no cristalina o amorfa. Las moléculas de un vidrio no están colocadas en...