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LOS MATERIALES CERÁMICOS

Introducción

Siempre se ha pensado que el hierro y sus aleaciones son unos materiales muy fuertes resistentes, pero estos materiales tienen una gran desventaja: no soportan las altas temperaturas y son sensibles a la corrosión. Esto da pie a buscar la alternativa con otros materiales que resistan temperaturas muy elevadas. Esto sólo es posible para los nuevosmateriales cerámicos. Las uniones atómicas de las cerámicas son mucho más fuertes que la de los metales. Por eso una pieza cerámica es muy eficaz, tanto en dureza como en resistencia a las altas temperaturas y choques térmicos. Además, los componentes cerámicos resisten a los agentes corrosivos y no se oxidan.

Sin embargo no todo es perfecto en estos materiales. En los cerámicos las unionesinteratómicas son muy fuertes y rígidas, sin ningún gire errante, por lo que no hay ninguna posibilidad de desplazar algunos de sus átomos sin provocar la ruptura de la unión, por ello una mínima fisura de apenas el grosor de un cabello puede conducir a una catástrofe.





Figura 1: Crisoles de alúmina

Los materiales cerámicos son compuestos químicos (generalmente óxidos) o soluciones complejas,que contienen elementos metálicos y no metálicos. Por ejemplo la alúmina (óxido de aluminio) es un cerámico que tiene átomos metálicos (aluminio) y no metálicos (oxígeno). Los materiales cerámicos tienen una amplia gama de propiedades mecánicas y físicas. Las aplicaciones varían desde productos de alfarería, fabricación de ladrillos y azulejos, utensilios de cocina, hasta vidrio, materialesrefractarios, imanes, dispositivos eléctricos, fibras y abrasivos. Las losetas que protegen al trasbordador espacial están hechas de sílice, un material cerámico. En la mayoría de estas aplicaciones el producto tiene una propiedad esencial o una combinación particular de propiedades que no puede ser obtenida con ningún otro material; siendo esto la base de su selección.

Debido a sus enlaces(iónicos o covalentes), los materiales cerámicos por lo general son duros, frágiles, con un alto punto de fusión, tienen baja conductividad eléctrica y térmica, buena estabilidad química y térmica, y elevada resistencia a la compresión. Sin embargo, a veces constituyen un enigma, pues aunque de hecho son frágiles, algunos compuestos con matriz cerámica tienen valores de tenacidad a la fractura superioresa los de algunos metales e incluso algunos son superplásticos. Aunque la mayoría de los productos cerámicos son buenos aislantes eléctricos y térmicos, algunos tienen conductividades térmicas parecidas a las de los metales. Otros son cerámicos semiconductores y, además, se han desarrollado materiales cerámicos superconductores (con características magnéticas).

Es de importancia críticaobservar que los materiales cerámicos son frágiles. Por esta razón, el comportamiento mecánico de los cerámicos en menos predecible que el de los metales. Por esta característica, su uso en aplicaciones críticas de alta resistencia es muy limitado.

Propiedades de los cerámicos:

Inalterabilidad y estabilidad de forma
Dureza y resistencia mecánica al calor y a la intemperie
Elevada capacidadaislante a la electricidad
Buena resistencia a la corrosión
FRAGILIDAD

Clasificación de los cerámicos:

La clasificación de los cerámicos se hace teniendo en cuenta varios aspectos: su obtención, su aplicación o su composición. Teniendo en cuenta su composición podemos clasificarlos en tradicionales y no tradicionales.

CERÁMICOS TRADICIONALES

Los cerámicos tradicionales se usanfrecuentemente para la manufactura de artículos útiles, preparando una forma con materias primas en forma polvo fino y seco.

Los productos de arcilla forman un grupo de cerámicos tradicionales que se utilizan para la producción de tubos, ladrillos, artefactos de cocina y otros productos comunes. La arcilla, como la caolinita, y el agua sirven como aglutinante inicial para los polvos cerámicos, que...