manejos de materiales

1

1: Fundamentos generales de materiales para la industria de
vidrios, cerámica, refractarios, alfarería y afines (24H):
Prof. Norberto Labrador, USB

2

1: Fundamentos generales de materiales para la industria de
vidrios, cerámica, refractarios, alfarería y afines (24H):
Prof. Norberto Labrador, USB
nlabrador@usb.ve
Objetivo: Conocer
los 4 lados del
tetraedro para no
perderse enel
proceso…

ESTRUCTURA

COMPOSICION

PROPIEDADES

APLICACIONES y

PROCESOS de
FABRICACION

3

Introducción: Los Procesos Ceramicos
o: ¿como lidiar con una familia numerosa?

Los materiales cerámicos :
¿Por que es una familia numerosa?
¿Por que es una familia diferente?
¿Cuales son las consecuencias en los procesos de fabricación?
¿Como escoger el proceso correcto deconformado?
Las herramientas indispensables
Los casos particulares de los cementos y de los vidrios

4ème Conférence Internationale sur le
Chromage: 24-27 Mai 2004

Los Materiales Cerámicos

4

• Del griego « Keramos »: materia cocida

Por eliminación,
todo lo que no es
metálico ni polimérico
orgánico: una familia
muy amplia

5

Composición:

Los Materiales Cerámicos

Lacostra terrestre, la lava en fusion

Silicoaluminatos con oxidos
de Na,Ca,K,Mg,Fe…

Constituyente de los huesos : Hidroxiapatita

Ca10(PO4)6(OH)2

El diamante, el grafito

C

El carburo de silicio

SiC

La alumina

Al2O3

La arena (cuarzo)

SiO2

El nitruro de silicio o de aluminio

Si3N4, , AlN

Los vidrios minerales de sintesis

SiO2-Na2O-CaO

Los cementosCaO-SiO2-Al2O3-H2O

==> OXIDOS minerales (sobre todo silicoaluminatos),
y algunos CARBUROS et NITRUROS

Aplicaciones:

Ceramicas Convencionales

6
Materiales de construccion y afines
- alfareria industrial (aprox. 70 empresas)
- cementos y concretos, bloqueras, pavimentos asfálticos:
(aprox. 10+60+20)
- baldosas, sanitarios y afines (aprox. 15)
- vidrios de ventana (2 fundidoras, 14procesadoras)
Otras
- refractarios (aprox. 8) + usuarios (siderurgia, metalurgia)
- parabrisas (>5)
- vajillas y envases vitreos (> 10)
- energía, minas, etc…
Pueden consultar la pagina

www.cinvicre.com

4ème Conférence Internationale sur le
Chromage: 24-27 Mai 2004

7

Aplicaciones:

Ceramicas técnicas…

Eléctricas de alta
temperatura

Électrodos de horno de arco (elaboracionaceros, aleaciones, refractarios)
Electrodos de hornos electricos

Térmicas de alta
temperatura

Refractarios (crisoles altos hornos, soleras, lineas de fabricación)
Moldes, refractarios
Toberas de propulsores, barreras térmicas

Frotamiento, Desgaste

Recubrimientos antidesgaste, herramientas de corte
Elementos mecánicos de hermeticidad
Lubrificante solido

Mecánicas

Fibrasde refuerzo de materiales compuestos
Aplicaciones aeronauticas, equipos deportivos

Quimicas

Calderas, Evaporadores
Sintesis quimica industrial (HCl, ...)

Electroquimica

Électrolisis : produccion Al, Mg, Na, Li ...
Sensores de O2, Celdas de combustible

Militares

Ogivas transparentes a los IR o a las ondas radar, Tecnología « stealth »
escudos antibalas, blindajes

Losdesafíos técnicos existen tanto
en las cerámicas avanzadas como en las cerámicas convencionales…

Composicion

Estructura:

Naturaleza de los enlaces

8
Enlace metálico (Cu)
Cada Cu pierde 1 eFormación de una nube d’e-libres

Cu+

Enlace ionico (NaCl)
Na pierde 1 e- y da Na+
Cl gana 1 e- y da Cl-

e- comun a dos atomos
Enlace muy fuerte

Cu+
Cl-

Cl-

Cl-

Cu+

60 - 200kJ/mol

C

C

Cl-

Cu+
Cu+

Enlace covalente (diamante)

C
Cl-

C

200 - 800 kJ/mol
2-8 eV/at

C

1000 kJ/mol
10 eV/at

energía

LAS CERAMICAS TIENEN ENLACES QUIMICOS IONO-COVALENTES

Estructura

9
• Metales

Propiedades :

Influencia del enlace

• Cerámicas

4ème Conférence Internationale sur le
Chromage: 24-27 Mai 2004

Composicion

Estructura:...