Ceramicos Ingenieriles

INTRODUCCION

Los materiales cerámicos representan algunos de los materiales para ingeniería más antiguos y durables, el término “cerámica” proviene de la palabra griega “keramikos”, que significa “elemento quemado”, indicando de esta manera que las propiedades deseables de estos materiales generalmente se alcanzan después de un tratamiento térmico a alta temperatura que se denomina cocción.Los cerámicos son compuestos químicos o soluciones complejas, que contienen elementos metálicos y no metálicos. Por ejemplo la alúmina (Al2O3) es un cerámico que tiene átomos metálicos (aluminio) y no metálico (oxígeno) y tienen una amplia gama de propiedades mecánicas y físicas. Debido a sus enlaces iónicos o covalentes, los materiales cerámicos por lo general son duros, frágiles, con un altopunto de fusión, tiene baja conductividad eléctrica y térmica, buena estabilidad química y térmica y elevada resistencia a la compresión.
Aunque la mayoría de los productos cerámicos son buenos aislantes eléctricos y térmicos, algunos como el Carburo de Silicio (SiC) y la Alúmina (AlN) tienen conductividad térmica parecida a las de los metales, otros productos cerámicos como el Oxido de Hierro (FeO)y el Oxido de Zinc (ZnO), son semiconductores y, además, han sido descubiertos materiales superconductores como el Oxido de Itrio Bario y cobre (YBa2Cu3O7-x).
La tecnología moderna de rápido crecimiento es la de los materiales cerámicos avanzados, también llamados materiales cerámicos estructurales. Estos fueron utilizados por primera vez en 1971 para aplicaciones a alta temperatura en tuberíasde gas que funcionaban a 2506°C. En la fabricación de estas piezas se utilizaron nitruro de silicio y carburo de silicio.
Los elementos cerámicos constituyen entonces uno de los campos de aplicación ingenieril del que se espera un gran avance en los diferentes campos de la industria moderna, cada nuevo descubrimiento se convierte en algo revolucionario y cada vez la exigencia industrial es mayor.GENERALIDADES

Los materiales cerámicos son sólidos inorgánicos no metálicos producidos mediante tratamiento térmico, comparados con los metales y plásticos son duros, no combustibles y no oxidables, pueden utilizarse en ambientes con temperatura alta, en medios corrosivos y abrasivos, circunstancias bajo las cuales muchas cerámicas exhiben buenas propiedades electromagnéticas, ópticas ymecánicas, ya que no se deforman fácilmente cuando se someten a esfuerzos y son menos densos que algunos metales empleados en aplicaciones de alta temperatura; algunos materiales cerámicos que se usan en aviones, proyectiles y vehículos espaciales pesan sólo el 40% de lo que pesarían los componentes metálicos a los que sustituyen.

Están formados por una combinación de fases cristalinas y/ovítreas, se pueden presentar en función de la aplicación como sólido denso, polvo fino, película, fibra, etc. Los que están constituidos por una sola fase cristalina o una fase vítrea, se denominan Monofásicos o monocristales y los constituidos por muchos cristales de la misma fase cristalina se denominan policristalinos.

En contraste con los cerámicos tradicionales, los cuales se basan principalmenteen la arcilla, los cerámicos  de ingeniería están constituidos principalmente de compuestos puros o casi puros, principalmente óxidos, carburos o nitruros; algunas de las más importantes cerámicas son: alúmina (Al2O3), nitruro de silicio (Si3N4), carburo de silicio (SiC), y zirconia (ZrO2).

A pesar de tantas ventajas, el empleo de productos cerámicos como materiales de ingeniería ha estadolimitado por su naturaleza extremadamente quebradiza. En tanto que un componente metálico podría abollarse si se le golpea, una pieza cerámica por lo regular se hace pedazos porque los enlaces impiden que los átomos se deslicen unos sobre otros, además, es difícil fabricar componentes cerámicos sin defectos.

Efectivamente, los elevados costos de fabricación y la incierta confiabilidad de los...