1 GENERALIDADES Y ESTRUCTURA 1




1 GENERALIDADES Y ESTRUCTURA.

1.1 GENERALIDADES
Los materiales cerámicos son compuestos o soluciones inorgánicas de elementos metálicos y no metálicos.
Son materiales ampliamente usados en la industria: (ladrillo, alfarería, losetas y porcelana), incluye el concreto, pues sus componentes son cerámicas. También materiales como Carburo de Tungsteno y Nitruro de Boro.
Su importancia se basaen la abundancia en la naturaleza y sus propiedades físicas y mecánicas, diferentes a las de los metales.
Son de alta dureza (útiles para ingeniería), como Aislamiento Térmico y Eléctrico, con buena estabilidad química a altas temperaturas de fusión.

1.2 ESTRUCTURA
Se caracterizan por tener enlace covalente y iónico, más fuerte que el enlace metálico y son la causa de su dureza y tenacidad, laforma de sujeción de los electrones en las moléculas de estos elementos hacen que sean conductores pobres.
Los fuertes enlaces dotan a estos materiales de altas temperaturas de fusión.
Tienen estructura cristalina mas compleja que la de los materiales metálicos.
Hay varias razones para esto:
1. Con átomos de diferente tamaños.
2. Las fuerzas iónicas son también diferentes para cada material cerámico(sílice diferente del aluminio).
3. Unión de más de dos elementos
2. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES CERAMICOS

2.1 PROPIEDADES MECÁNICAS
Los materiales cerámicos deberían ser mas resistentes que los materiales metálicos pero su fina estructura de sus enlaces evitan que hayan deslizamientos, mecanismo base para un deformación clásica.
Los materiales cerámicos al igual que los metales, tienen lasmismas imperfecciones cristalinas (vacantes, átomos desacomodados, pequeñas fisuras y grietas), todo eso tiende a concentrar esfuerzos y el material metálico falla por fractura.

2.2 PROPIEDADES FÍSICAS
- Pesan menos que los metales, pero más que los polímeros.
- Baja conductividad eléctrica.
- Baja conductividad térmica.
- Baja expansión y fallas térmicas.

2.3 PROPIEDADES ELECTRICAS
Losmateriales cerámicos se usan ampliamente en la industria eléctrica y electrónica. Principalmente como aislantes (dieléctricos) eléctricos o en capacitores.
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2.3.1Propiedades de los componentes dieléctricos:
La unión iónica y covalente en materiales cerámicos restringe la movilidad de los iones y de los electrones (los cales se comporten entre dos átomos o son cedidos de un átomo a otro) y esto determinaque estos materiales sean buenos aislantes eléctricos
Existen 3 propiedades básicas de los componentes dieléctricos.
Constante dieléctrica, Ruptura dieléctrica, Factores de perdida.
2.3.1.1Comportamiento dieléctrico:
Este tipo de material cerámico presenta una estructura bipolar (entidades de cargas (+) y (-) a nivel atómico o molecular separadas) por lo en presencia de un campo eléctrico estos seorientan y es posible usarlos en capacitores.



2.4 Propiedades térmicas de los cerámicos:
En general la mayoría de los materiales cerámicos tiene baja conductividad térmica debido a sus fuertes enlaces iónicos covalentes y son buenos aislantes térmicos. La figura 10.49 compara conductividades térmicas de distintos materiales cerámicos en función de la temperatura. Debido a la resistencia alcalentamiento son usados como refractarios.

2.4.1 Conductividad térmica:
La conducción térmica es un fenómeno por el cual el calor se transporte de una región de alta temperatura del material a otra de baja temperatura. La conductividad térmica caracteriza la capacidad de un material de transferir calor
Los materiales que no poseen electrones libres son aislantes térmicos y solo existe transporte decalor por vibraciones de la red.
El vidrio y otras cerámicas amorfas tienen conductividades menores que las cerámicas cristalinas por su estructura atómica altamente desordenada e irregular.
2.4.2 Esfuerzos térmicos ó tensiones:
Las tensiones térmicas son tensiones inducidas en un cuerpo como resultado de
Cambios en la Temperatura.
Tensiones resultantes de la expansión y contracción térmicas...