Ceramicos

Materiales

Cerámicos

Cerámicas.
El termino cerámica provine de griego «keramico» que
significa cosa quemada, indicando de esta manera que
las propiedades deseables de estos materiales
generalmente se alcanzan después de un tratamiento a
alta temperatura que se denomina cocción.
Son compuestos inorgánicos formados por elementos
metálicos y no metálicos cuyos enlaces interatómicos
pueden ser decaráctxer totalmente iónico o
predominantemente iónico con algún carácter covalente
IÓNES METÁLICOS = CATIONES +
IÓNES NO METÁLICOS = ANIONES –

Estructuras
• Estructuras cristalinas: Tiene dos valores que determinan
la estructura cristalina: el valor de la carga eléctrica de los
iones componentes y los tamaños relativos de los cationes y
aniones.
o CRISTALINAS AX: Materiales mas comunes sonaquellos en
los cuales el número de cationes y aniones es el mismo,
donde, A indica el catión y X el anión.
 Estructura Cloruro sódico.
El número de coordinación para los cationes como para los
aniones es 6, y, por consiguiente entre el radio de catión y del
anión está comprendido entre 0.414 y 0.732. Algunos materiales
mas comunes con esta estructura son NaCl, MgO, MnS, LiF y
FeO.

 EstructuraCloruro de Cesio.
El número de coordinación es 8 para ambos tipos de iones. Los
aniones están colocados e cada uno de los vértices del cubo,
mientras que el centro del cubo hay un catión.

 Estructura sulfuro de zinc.
El número de coordinación es 4 todos los iones están en
coordinación tetraédrica. Se denomina estructura blenda o de la
esfalerita, lo cual corresponde al nombre dado al mineral delsulfuro de zinc (ZnS).

 Estructura de fluorita
El número de coordinación es 8 de cationes y aniones 4. Sus
cationes localizados en la totalidad de la posiciones tetraédricas.
Es una estructura AmXp donde m y p son diferentes de 1.
Ejemplos: UO2, , BaF2 , AuAl2 .
UO2, , BaF2 , AuAl2 .

Cerámicas por Silicatos
Los Silicatos son materiales compuestos principalmente por
Silicio y Oxigeno, los dosmateriales mas abundantes en la
corteza terrestre, la mayor parte de los suelos, rocas arcillas y
arenas son clasificados como Silicatos.
Están basados en el tetraedro de silice SiO44., los iones del
oxigeno están situados en los vértices del tetraedro.

Estructuras Cristalinas de los silicatos.

Propiedades Mecánicas

Los materiales cerámicos tienen aplicaciones limitadas debido suspropiedades mecánicas.
Su principal desventaja es la tendencia a la fractura catastrófica de
forma frágil con muy poca absorción de energía.
La fractura frágil es la formación y propagación de fisura a través de la
sección de un material en dirección perpendicular a la carga aplicada.
El crecimiento de grietas ocurre a través de los granos y a lo largo de
determinados planos cristalográficos los cuales sonde alta densidad
atómica.
Se define como la expresión
 Donde Y es un parámetro adimensional y es función de la geometría
de la probeta y la grieta.
 σ es la tensión aplicada y a la longitud de una grieta superficial o
bien la mitad de la longitud de una grieta interna.
Una de las propiedad importante es el mantenimiento de las
propiedades mecánicas a altas temperatura. Su gran dureza los hace
unmaterial ampliamente utilizado como abrasivo y con puntas
cortantes de herramientas.

Material
Al2O3
Si3N4
SiC
ZrO2 9% MgO

densidad
(kg/m3)
385
319
310
550

Resistencia
compresión
(Mpa)
345
690
550
690

Propiedades térmicas

La mayoría de los materiales cerámicas tienen bajas
conductividades térmicas debido a sus fuertes enlaces
iónico/covalentes. La diferencia de energía entre la banda devalencia y la banda de conducción de estos materiales es
demasiado grande como para que se exciten muchos
electrones hacia la banda de conducción, por este hecho
son buenos aislantes térmicos.
Tienen utilización en:

Propiedades Ópticas

Tienen una interrelación entre un material y las radiaciones
electromagnéticas en forma de ondas o partículas de energía,
conocidas como fotones.
Estas...