Materiales Ceramicos

Materiales cerámicos: sólidos inorgánicos no metálicos
Especialmente atractivos por:
•

Estabilidad térmica

•

Dureza

•

Rigidez

•

Baja densidad

•

Resistencia al desgaste•

Resistencia mecánica

•

Resistencia a la oxidación y corrosión

Clasificación de los materiales cerámicos
Cerámicas tradicionales
Arcillas

-

Alfarería: ladrillos, tejasPorcelanas -

Al2O3-SiO2-K2O:aislantes eléctricos

Cordieritas -

Al2O3-SiO2-MgO:elementos calefactores

Refractarios -

Magnesitas, cromitas

Cerámicas avanzadas
Oxídicas

-

No oxídicas -Al2O3, ZrO2, MgO
Si3N4, SiC, TiB2

Limitaciones para el uso de cerámicas avanzadas
• Fragilidad inherente → fiabilidad
• Costo elevado
• Diseño condicionado
• Poca confianza en partescríticas

Clasificación según aplicaciones
• Refractarios
Al2O3, MgO, ZrO2:

moldes para fundido de metales,
interiores de hornos

• Abrasivos
SiC, Al2O3, diamante:

esmeriladores, polvos depulido

• Eléctricos y magnéticos
BeO, Al2O3, AlN, ZnO, ferritas:

substratos, semiconductores,
varistores, imanes

• Nucleares
UO2:

combustible nuclear

• Biológicos
ZrO2, Al2O3:prótesis, componentes dentales

Tipo de enlace en los materales cerámicos
Es principalmente iónico o covalente, en general una mezcla de ambos.
El carácter iónico aumenta con la diferencia enelectronegatividad de los
átomos que se unen.

Valores de electronegatividad
H
2.1
Li
1.0
Na
0.9

Be
1.5
Mg
1.2

B
2.0
Al
1.5

C
2.45
Si
1.8

N
3.0
P
2.1

O
3.5
S
2.5

F4.0
Cl
3.0

Porcentaje de enlace iónico vs. diferencia en
electronegatividad

Fracción de enlace iónico y covalente de compuestos simples
C ompuesto
Diferencia en
electronegatividadFracción enlace
iónico
Fracción enlace
covalente

LiF MgO Al2O 3 SiO 2 Si3N 4 SiC

C

3.0

0.7

0

0.89 0.73 0.63

0.51 0.30 0.11

0

0.11 0.27 0.37

0.49

1

2.3

2.0...