Ceramicos
Los materiales cerámicos son materiales organicos no métalicos, constituidos por elementos metálicos y no metálicos enlazados principalmente mediante enlaces iónicos y/o covalentes. Las composiciones químicas de los materiales cerámicos varían considerablemente, desde compuestos sencillos a mezclas de muchas fases complejas enlazadas.
Las propiedades de los materiales cerámicostambién varían mucho debido a diferencias en los enlaces. En general los materiales cerámicos son típicamente duros y frágiles con baja tenacidad y ductilidad. Los materiales cerámicos se comportan usualmente como buenos aislantes eléctricos y térmicos debido a las ausencia de electrones conductores. Normalmente poseen temperatura de fusión relativamente altas y, asimismo, una estabilidad químicarelativamente altas en muchas más agresivos debido a la estabilidad de sus fuertes enlaces. Debido a estas propiedades, los materiales cerámicos son indispensables para muchos de los diseños en ingeniería estratégica de los materiales cerámicos en la nueva tecnología.
En general los materiales cerámicos usados para aplicaciones para ingeniería pueden clasificarse en dos grupos: materiales cerámicostradicionales y materiales cerámicos de uso específico en ingeniería.
Cerámicos
Los materiales cerámicos son compuestos químicos o soluciones complejas, que contienes elementos metálicos y no metálicos. Por ejemplo la alúmina es un cerámico que contiene átomos metálicos (aluminio) y no metálicos (oxígeno). Los materiales cerámicos tienen una amplia gama propiedades mecánicas y físicas. Lasaplicaciones varías desde productos de alfarería, fabricación de ladrillos y azulejos, utensilios de cocina, tubos de albañal , hasta vidrio, fibras y abrasivos.
Debido a sus enlaces iónicos o covalentes. Los materiales cerámicos son duros frágiles con alto punto de fusión, tienen baja conductividad eléctrica y térmica, buena estabilidad química y térmica, y elevada resistencia de compresión.Estructuras de los cerámicos cristalinos:
Existen dos características que componen los materiales cerámicos cristalinos que determinan la estructura cristalina: el valor de la carga eléctrica de los iones componentes y los tamaños relativos de los cationes y aniones.
El cristal debe ser eléctricamente neutro, o sea todas las cargas positivas de las cationes deben ser equilibradas por unnúmero igual de cargas negativas de los aniones. Los tamaños de los radios iónicos de los cationes y aniones, rc y rA respectivamente. Puesto que los elementos metálicos proporcionan electrones al ser ionizados, los cationes son generalmente menores que los aniones, por tanto el cociente rc / rA es menor que la unidad.
En estas estructuras los iones de las celdas unitarias ocupan sitios en la red queproporcionan la coordinación adecuada y aseguran que se obtenga el equilibrio adecuado de cargas. Un gran número de materiales cerámicos incluyendo el CaO, el MgO, el MnS, el NiO, el Mno, el FeO poseen estructura de cloruro de sodio,. La estructura de blenda de zinc es típica del ZnS, del BeO, y del SiC,: en tanto que varios materiales cerámicos incluyendo el ThO2 , tienen estructura de fluorita.Estructura de Perovskite: La celda unitaria perovskite se encuentra en varios materiales eléctricos importantes con el BaTiO3 y el SrTiO3. En este tipo de celda están presentes tres clases de iones. Si en las esquinas de un cubo están los iones de Bario, los iones de oxígeno llenarán los sitios centrados en las caras y los iones de titanio ocuparán los sitios centrados en el cuerpo. Ladistorsión de la celda unitaria produce una señal eléctrica lo que permite que ciertos titanios sirvan como transductores.
Figura 1.1 Estruturas critalinas de cerámicos complejos. (a) Perovskite, (b) porción de una celda de corindón, (c) una porción de celda de espinel, y (d) grafito.
Estructura de corindón. Una de las formas de alúmina, tiene la estructura cristalina del corindón, similar a una...
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