Ceramicos















































Problema:

Una empresa debe confeccionar un estaque de acero al carbono recubierto interiormente con material cerámico, el estanque contendrá una solución acida de pH 3,5 en condiciones de tensión. Para ello desea utilizar el mejor tipo de cerámico y dispone de 3 tipos: loza, cerámica y ladrillo.Desarrollo Experimental:

Se desarrollaron los siguientes ensayos para cada uno de los tipos de cerámico:

Dureza.
Densidad.
Adsorción total.
Resistencia Química.
Resistencia al impacto.

Procedimientos:

Tabla 1. Materiales utilizados
Tipos de Materiales

Cerámicos
Plato poroso – Loza – Ladrillo


I. Dureza:

Con una lamina de acero se rayó la superficie de cada uno de losmateriales de la tabla 1 aplicando la misma fuerza. Posteriormente se repitió el procedimiento utilizando uno a uno los materiales disponibles.

II. Densidad:

Se masó cada uno de los cerámicos dentro de un vidrio reloj en una balanza analítica. Posteriormente en una probeta de 100 mL se adicionó 20 mL de agua destilada y se agregó el material a medir dentro de esta. Finalmente se midió elvolumen que ocupó cada cerámico de forma individual por diferencia de volumen y se calculó la densidad en g/mL para cada uno de ellos.

III. Absorción total:

Se masó un trozo seco de cerámico dentro de un vidrio reloj en una balanza analítica. Posteriormente en un vaso de precipitado de 100 mL se agregó el trozo masado de cerámico con agua destilada hasta que se cubrió completamente el material,se tapó el recipiente y se tomó muestras durante 72 horas, considerando que para cada medición que se tomo de cada uno de los 3 cerámicos analizados,se secó la humedad superficial del material y se registró la masa.

IV. Resistencia Química:

Se masó un trozo seco de cada uno de los cerámicos disponibles dentro de un vidrio reloj en una balanza analítica. Luego estos trozos fueron sumergidosen 100 mL de solución acida a pH 3,5 contenidos en vasos de precipitados de 250 mL y se tomó muestras en un periodo de tiempo de 24 horas. Finalmente se registró los cambios en cada uno de los cerámicos.

V. Resistencia al Impacto:

Con un martillo se golpeo la superficie de cada uno de los materiales de la tabla 1 aplicando la misma fuerza y se observó el cambio.


Resultados:

Calculo dedensidad:

La densidad se calcula de la forma:



Donde : m = masa de la muestra (g)
V = volumen de la muestra (mL)

Luego:

Tabla 1. Datos y Resultados de densidad para cada tipo de ceramico.

Masa (g)
Volumen (cm³)
Densidad(g/ cm³)
Ladrillo
4.8250
2.0
2.4
Cerámica
1.9418
1.0
1.9
Loza
2.2250
1.5
1.5


Resistencia al impactoEl orden de mayor a menor para la prueba de resistencia al impacto:

Ladrillo → Cerámica → Loza

Tabla 2. Resultados para cada tipo de ceramico.
Ladrillo
No se rompe
Cerámica
Se rompe en 3 trozos
Loza
Se rompe en varios trozos pequeños

Resistencia química

Tabla 3. Resultados para cada tipo de ceramico.
Ladrillo
No se observan cambios
Cerámica
No se observan cambios
Loza
Nose observan cambios


Ensayo de dureza

El orden de mayor a menor para la prueba de dureza:

Loza > Ladrillo >Cerámica

Tabla 4. Resultados para cada tipo de ceramico.
Ladrillo
Dureza media
Cerámica
Baja dureza
Loza
Mayor dureza


Absorción total (en agua destilada):

Tabla 5. Resultados para cada tipo de ceramico.

Masa inicial (g)
Masa 6 hrs.(g)
Masa 24 hrs.(g)
Masa 48hrs.(g)
Masa 72 hrs.(g)
Ladrillo
20,9553
22,3051
23,0319
23,1591
23,1602
Cerámica
9,7609
10,8695
11,5324
11,8063
11,8143
Loza
4,3025
4,3025
4,3026
4,3026
4,3026




Porosidad:
La porosidad se determina mediante la absorción total del material, según la siguiente fórmula:
Absorción total= (Ww–Wd) x100
Wd

Donde: Ww: masa del material cuando ha sido retirado...