intruccion a la quimica materiales ceramicos

Química de Materiales Cerámicos – Notas del TEMA 1 –

Tema 1. Introducción a la Química de los materiales
cerámicos

¿Qué se entiende por material cerámico?
Una definición amplia de materiales cerámicos diría que son solidos inorgánicos no
metálicos producidos mediante tratamiento térmico.
Comparados con los metales y plásticos son duros, no combustibles y no oxidables
Pueden utilizarseen ambientes con temperatura alta, corrosivos y tribológicos.
En dichos ambientes muchas cerámicas exhiben buenas propiedades electromagnéticas,
ópticas y mecánicas
Una característica fundamental del termino material incluye que puedan fabricarse en
formas con dimensiones determinadas

Constitución de los materiales cerámicos
Están formados por una combinación de fases cristalinas y/ovítreas
Se pueden presentar en función de la aplicación como sólido denso, polvo fino, pelicula,
fibra, etc.
Los hay constituidos por una fase cristalina o una fase vítrea, denominandose
monofásicos
Los constituidos por muchos cristales de la misma fase cristalina se denominan
policristalinos
Los monocristales se refieren a materiales constituidos por un solo cristal de una única
fase

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¿Qué elementos o combinación de elementos forman los materiales
cerámicos ?
En general los componentes de los materiales cerámicos, fase(s) cristalina(s) y/o
vítrea(s), están formados por elementos metálicos y no metálicos
Los enlaces en las diferentes fases pueden tener desde naturaleza iónica acovalente

¿Qué propiedades tienen los materiales cerámicos ?
Las propiedades de los materiales cerámicos cubren un amplio intervalo de necesidades
Propiedades mecánicas
Propiedades térmicas
Propiedades ópticas
Propiedades eléctricas
Propiedades magnéticas
Propiedades químicas

¿De qué dependen las propiedades de los materiales cerámicos ?
Las propiedades de los materiales cerámicos vienendeterminadas en cuatro niveles :
Átomico
Ordenación de átomos, cristalino o amorfo
Microestructura
Macroestructura

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Tipos de materiales cerámicos
Podemos diferenciar entre dos grandes grupos de materiales cerámicos, los tradicionales
y los denominados cerámicas técnicas. Estos últimos tambiense conocen como
cerámicas ingenieriles, avanzadas o tecnológicas

Productos usuales de la cerámica tradicional :
Cerámicas de mesa, pavimentos y revestimiento
Sanitarios
Refractarios
Porcelanas (aislantes, decorativas)

¡Los materiales cerámicos son mucho más !

Los productos de cerámicas técnicas se utilizan para una amplia variedad de
tecnologias :
Aeroespacial : Materiales ligerosde alta resistencia mecánica y de alta temperatura para
motores, aviones, revestimientos de lanzadera espacial,...etc
Automatismo : Sensores, componentes de alta temperatura
Biomedica : Huesos, dientes, materiales de implante
Óptica/Fotónica : Fibras ópticas, amplificadores laser, lentes, ..etc
Electrónica : Condensadores, sustratos de circuito integrado, aislantes,..etc
Energía : Celdas decombustible sólidas, combustible nuclear

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Características de la industria cerámica
Es una industria en la que se involucran miles de billones de euros
Entre sus características destacan :
Se utilizan en muchas otras industrias como elementos básicos
Industria del cemento, siderurgia
Constituyenpartes de sistemas complejos
Núcleos magnéticos en memorias de ordenadores
Permiten nuevas tecnologias

Esquema general del procesado de los materiales cerámicos
Las etapas básicas en la fabricación de productos cerámicos son :
Mezclado y molturación de materias primas
Conformación
Moldeo
Secado
Cocción

En función del tipo específico de material cerámico fabricado se introducirán...