Materiales ceramicos

6. MATERIALES CERÁMICOS
6.1 Estructura de los cerámicos
Ø Enlace atómico: parcial o totalmente iónico
Ø Iones metálicos: cationes (ceden sus electrones, +), aniones (aceptan
electrones, - ).
ØEstructuras cristalinas, compuestas de dos o más elementos.
Ø La estructura está determinada por: el valor de la carga eléctrica de los
iones (el cristal debe ser eléctricamente neutro) y los tamañosrelativos
de los cationes y aniones (número de coordinación).
a) Estructura cristalina tipo XY (X: catión, Y: anión)
Ø Igual número de cationes y aniones.
Ø Ejemplos: cloruro de sodio (NaCl),cloruro de cesio (CsCl), blenda
(ZnS), etc.
Fig. 6.1 Enlace iónico
Fig. 6.2 Estructura del NaCl
b) Estructura cristalina tipo XmYp
Ø Número de cationes distinto del número de aniones
Ø m y p sondiferentes de 1.
Ø Ejemplos: fluorita (CaF2), UO2, ThO2, etc.
Materiales de Ingeniería – E. Donoso
Fig. 6.3 Flurita (CaF2)
(Ca2+, F-)
c) Estructura cristalina tipo XmZnYp
Ø Dos tipos de cationes(X y Z) y un anión (Y)
Ø Ejemplos: perouskita (BaTiO3), SrZrO3, SrSnO3, espinela (MgAl2O4,
FeAl2O4).
Fig. 6.4 Perouskita (BaTiO3)
Ti4+
O2-
Ba+2
d) Densidad r de los cerámicos cristalinos
( )
cA
Y X
V N
n å A + åA
r =
n: N° de iones
SAY, SAX: suma de pesos atómicos de cationes y aniones, respectivamente
Vc: volumen de la celda unitaria
NA: N° de Avogadro (&,023 x 1023 iones/mol).Materiales de Ingeniería – E. Donoso
6.2 Cerámicas formadas por silicatos
Ø Silicatos: materiales compuestos formados principalmente por silicio y
oxígeno (mayoría de suelos, rocas, arcillas yarenas)
Ø En vez de combinación de celdas unitarias, se usa combinación de
tetraedros SiO4
4-.
Fig. 6.5 Tetraedro de SiO4
4-
a) Sílice
Ø Silicato más simple: dióxido de silicio ó sílice
Fig. 6.6Sílice (SiO2)
b) Silicatos más complejos
Ø Uno, dos o tres de los átomos de oxígeno del tetraedro son compartidos
por otros tetraedros.
Ø Ejemplos: SiO4
4-, Si2O7
6-, Si3O9
6-, etc.
Ø...