Materiales

INSTITUTO TECNOLOGICO DE MORELIA


NÚMERO DE CONTROL:
9 SEMESTRE
INGENERIA ELECTRICA

Materiales Cerámicos

3 de Octubre del 2012

¿QUES UN MATERIAL CERAMICO? …

En primera aproximación puede decirse que los materiales cerámicos son aquellos materiales químicamente definidos como inorgánicos y no metálicos, sin embargo, esta definición engloba a las rocas y a muchos minerales que seencuentran en la naturaleza que no son considerados como cerámicos.
Pueden ser definidas también, como un compuesto sólido que se obtiene por la aplicación de calor y en ocasiones con la combinación de calor y presión, comprimiendo por lo menos dos elementos con la condición que uno de ellos es un no-metal o un elemento sólido no–metálico. El otro elemento(s) puede ser un metal(s) u otroelemento sólido no-metálico.
Un concepto un tanto simple fue dado por Kingery, quien señala que "una cerámica es un sólido inorgánico no-metálico”. En otras palabras lo que no es un metal, un semiconductor o un polímero, es una cerámica.
En general, se consideran únicamente como materiales cerámicos aquellos que han sido producidos por el hombre de forma artificial. Etimológicamente, cerámica es untérmino que viene del griego keramos, cuyo significado puede traducirse como hacer alfarería.

TIPO DE SUSTANCIA

Son compuestos inorgánicos constituidos por elementos metálicos y no metálicos.
Su enlace puede ser iónico o covalente. Presenta estructura cristalina.

ESTRUCTURA CRISTALINA

Un gran número de materiales cerámicos poseen estructuras típicas como la estructura del NaCl, de blenda(ZnS) y de fluorita (CaF2). Sin embargo la mayoría de los cerámicos tienen estructuras cristalinas más complicadas y variadas. Entre estas estructuras podríamos destacar las más importantes como son:

* Estructura perovskita (CaTiO3). Ejemplo: BaTiO3, en la cual los iones de bario y oxigeno forman una celda unidad cúbica centrada en las caras con los iones bario en los vértices de la celdaunidad, y los iones oxido en el centro de las caras, el ion titanio se situará en el centro de la celda unidad coordinado a seis iones oxigeno.

* Estructura del corindón (Al2O3). Es similar a una estructura hexagonal compacta; sin embargo, a cada celda unidad están asociados 12 iones de metal y 18 de oxigeno.

* Estructura de espinela (MgAl2O4). Donde los iones oxigeno forman un retículocúbico centrado en las caras y los iones metálicos ocupan las posiciones tetraédricas u octaédricas dependiendo del tipo de espinela en particular.

* Estructura de grafito. Tiene una estructura hexagonal compacta.

CLASIFICACION…….

El producto obtenido dependerá de la naturaleza de la arcilla empleada, de la temperatura y de las técnicas de cocción a las que ha sido sometido. Asítenemos:
* Materiales cerámicos porosos. No han sufrido vitrificación, es decir, no se llega a fundir el cuarzo con la arena. Su fractura (al romperse) es terrosa, siendo totalmente permeables a los gases, líquidos y grasas. Los más importantes:
- Arcillas cocidas. De color rojizo debido al óxido de hierro de las arcillas que la componen. La temperatura de cocción es de entre 700 a 1.000 °C. Si unavez cocida se recubre con óxido de estaño (similar a esmalte blanco), se denomina loza estannífera. Se fabrican: baldosas, ladrillos, tejas, jarrones, cazuelas, etc.
- Loza italiana.- Se fabrica con arcilla entre amarillenta y rojiza mezclada con arena, pudiendo recubrirse de barniz transparente. La temperatura de cocción varía entre 1.050 a 1070 °C.
- Loza inglesa. Fabricada de arcilla arenosade la que se elimina mediante lavado el óxido de hierro y se le añade sílex (25-35%), yeso, feldespato (bajando el punto de fusión de la mezcla) y caolín para mejorar la blancura de la pasta. La cocción se realiza en dos fases:
1) Cocido entre 1.200 y 1.300 °C.
2) Se extrae del horno y se cubre de esmalte. El resultado es análogo a las porcelanas, pero no es impermeable.
- Refractarios. Se...