ceramicos

CASOS DE APLICACIÓN – AÑO 2013
CERÁMICOS

1. Para la reparación de un horno el fumista ofrece una arcilla refractaria a de composición
Al2Si2O5(OH)4. Se pide:
a)
Decir cuál será la relaciónmolar de las especies intervinientes en el material en servicio.
b)
Indicar composición en peso en servicio.
c)
Determinar si el material será capaz de soportar la temperatura de servicio (1500 °C).2. Un rotor de turbina de nitruro de silicio (Si3N4) rompe al aplicarse un nivel de tensión de 300
MPa. Estímese el tamaño del defecto responsable de este fallo.
Material
KIC
Módulo deResistencia a Temperatura
Densidad
Young
la Flexión
de servicio
máxima
Si3N4
5,8 – 8,5
260 – 320
750 MPa
1400 ºC
2400
MPa m1/2
GPa
kg/m3
3. Utilizando los datos de la tabla calcúlese el tiempode vida de:
a)
b)
c)

Un refractario de MgO obtenido por moldeo de barbotina, a 1300°C y 12,4 MPa si se
admite como permisible una deformación total del 1 por 100.
Repítase el cálculo para unrefractario de MgO obtenido por compresión isostática.
Coméntese el efecto de la técnica de procesado en las propiedades relativas de estos
dos refractarios.
Datos de velocidad de fluencia paradiversos cerámicos policristalinos
έ a 1300°C, 12.4 MPa
Material
[mm/(mmh)] 10-6
Al2O3
1,3
BeO
300
MgO (moldeo de barbotina)
330
MgO (compresión isostática)
33
MgAl2O4 (4-5 µm)
263
MgAl2O4(1-3 mm)
1
ThO2
1.000
ZrO2 (estabilizada)
30

4. Considérese un tubo de horno de Al2O3 al que se le impide dilatar. Calcúlese la tensión que se
generaría en el tubo si se calentara a 1.000°C.¿Hasta qué temperatura podría calentarse el tubo para encontrarse sometido a una tensión de
compresión aceptable (aunque no necesariamente deseable) de 2100 MPa?
5. ¿Por qué los cerámicoscristalinos generalmente se los fabrica mediante sinterizado? Describir
cuáles son las etapas de la fabricación por sinterizado de un cerámico cristalino.
6. En una acería se requiere reparar un horno en...