Leccion1

MATERIALES CERAMICOS

Los materiales industriales pueden clasificarse en tres
grupos principales, como puede verse en el cuadro 1.1, que
son los siguientes: materiales inorgánicos, orgánicos y
compuestos. A su vez cada grupo principal puede
subdividirse en otros grupos, por ejemplo, el grupo de los
materiales inorgánicos se divide en materiales metálicos y
materiales no metálicos o cerámicos, loscuales a su vez
pueden subdividirse en otros grupos .

NOSOTROS VAMOS A PONER NUESTRA ATENCIÓN EN
LOS MATERIALES CERÁMICOS, LOS CUALES CUBREN UN
AMPLIO RANGO DE MATERIALES Y QUE SE PUEDEN
CLASIFICAR EN TRADICIONALES Y AVANZADOS (O
TECNICOS, O FINOS, O MODERNOS, O ESPECIALES, O
NUEVOS, O INGENIERILES, ETC.).

Cuadro 1.1
MATERIALES
INDUSTRIALES

DAR UNA VISIÓN DE LOS PRINCIPIOS CIENTÍFICOS Y DELA TECNOLOGÍA QUE TIENEN RELACIÓN CON EL
PROCESADO DE MATERIALES CERÁMICOS A PARTIR DE
MATERIAS PRIMAS PULVERULENTAS CON EL FIN DE
OBTENER UN PRODUCTO FINAL QUE CUMPLA
DETERMINADAS PROPIEDADES.

La tecnología del procesado cerámico se usa para producir
productos comerciales que son muy diversos en cuanto a:
TAMAÑO, FORMA, DETALLE, COMPLEJIDAD,
COMPOSICION, ESTRUCTURA Y COSTE.

LAS FUNCIONES DELOS PRODUCTOS CERÁMICOS SON MUY
DEPENDIENTES DE:

1.- COMPOSICIÓN QUÍMICA
2.- ESTRUCTURA ATÓMICA (ENLACE Y ESTRUCTURA
CRISTALINA)
3.- MICROESTRUCTURA (NATURALEZA, CANTIDAD Y
DISTRIBUCION DE LAS FASES PRESENTES EN LA
CERAMICA: CRISTALINA, VITREA Y POROSIDAD),
LAS CUALES DETERMINAN SUS PROPIEDADES.

PROPIEDADES INTRINSECAS
DETERMINADAS POR AL ESTRUCTURA ESCALA ATOMICA
No son susceptibles de un cambiosignificativo por
modificación de la microestructura
Punto de fusión, Módulo elástico, coeficiente de expansión
térmica, si el material es frágil, magnético, ferroeléctrico o
semiconductor, etc.
PROPIEDADES QUE DEPENDEN SIGNIFICATIVAMENTE
DE LA MICROESTRUCTURA
(Propiedades críticas para aplicaciones ingenieriles)
Resistencia mecánica, constante dieléctrica,
conductividad eléctrica, etc.)

LASCOMPOSICIONES DE LOS PRODUCTOS CERÁMICOS VARIAN
AMPLIAMENTE Y ASÍ SE TIENEN CERAMICAS OXÍDICAS Y NO OXIDICAS.
QUIMICAMENTE, CON EXCEPCION DEL CARBONO, LOS
MATERIALES CERAMICOS SON COMPUESTOS INORGANICOS NO
METALICOS
-SILICATOS: CAOLINITA Al2Si2O5(OH)4, MULLITA Al6Si2O13
-OXIDOS SIMPLES: ALUMINA Al2O3, CIRCONIA ZrO2
-OXIDOS COMPUESTOS (A PARTE DE LOS SILICATOS):
TITANATO DE BARIO, BaTiO3SUPERCONDUCTOR, YBa2Cu3O6+δ (0 ≤ δ ≤ 1)
-CARBUROS: SiC, B4C
-NITRUROS: Si3N4, BN
-BORUROS: DIBORURO DE TITANIO, TiB2
-SILICIUROS: DISILICIURO DE MOLIBDENO, MoSi2

HOY EN DÍA:
1.- LA COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DE LOS GRANO
2.- FASES PRESENTES EN LOS LÍMITES DE GRANOS
3.- DISTRIBUCIÓN Y ESTRUCTURA DE LOS POROS
SE CONTROLA DE FORMA CUIDADOSA CON EL FIN DE
LOGRAR UNA MAYOR FIABILIDAD Y RENDIMIENTO DE
LOS PRODUCTOSEN EL DESARROLLO Y PRODUCCIÓN DE LAS
CERÁMICAS AVANZADAS SE REQUIERE UN
EXTRAORDINARIO CONTROL DE LOS MATERIALES DE
PARTIDA Y DE LAS OPERACIONES DE PROCESADO
CON EL FIN DE MINIMIZAR LOS DEFECTOS
MICROESTRUCTURALES.

Pequeños cristales o granos

Limites de granos
Comparación entre las microestructuras de una alúmina densa convencional
con una densidad igual al 98 % de la teórica y una alúminatransparente
opticamente con una densidad igual al 99.9 % de la teórica.

DEFINICION CERAMICOS.
SEGÚN LA BRITISH CERAMIC SOCIETY (1979) UNA CERÁMICA ES UN
MATERIAL SINTÉTICO, SÓLIDO, QUE NO ES NI METÁLIGO NI
ORGÁNICO, Y EN CUYA ELABORACIÓN ES NECESARIO UTILIZAR
TRATAMIENTOS TÉRMICOS A ALTAS TEMPERATURAS.
KINGERY DEFINE LA CERÁMICA COMO EL ARTE Y LA CIENCIA DE
FABRICAR Y USAR MATERIALES SÓLIDOS, QUEESTAN
COMPUESTOS EN SU MAYOR PARTE (COMPONENTE ESENCIAL) POR
MATERIALES NO METÁLICOS.
LA DEFINICIÓN MÁS AMPLIAMENTE ACEPTADA ES QUE SON
AQUELLOS PRODUCTOS (PIEZAS, COMPONENTES, DISPOSITIVOS,
ETC.) CONSTITUIDOS POR COMPUESTOS INORGÁNICOS, NO
METÁLICOS, CUYA CARACTERISTICA FUNDAMENTAL ES QUE SON
CONSOLIDADOS MEDIANTE TRATAMIENTOS TÉRMICOS A ALTAS
TEMPERATURAS.

AUTORES RUSOS, LOS DEFINEN COMO...