Materiales Ceramicos

BLOQUE V.- MATERIALES CERÁMICOS

Tema 14.- Definición, Clasificación y Conformado
William D. Callister, Jr “Introducción a la Ciencia e
Ingeniería de los Materiales”. Tomo **. Ed. Reverté
James F. Shackerlford “Introducción a la Ciencia de
Materiales para Ingenieros”. Cuarta edición. Ed.
Prentice Hall (1998)

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Tema 14.-Definicín –
Clasificación

Materiales Cerámicos

⇒Materiales inorgánicos, no metálicos formados por
elementos metálicos y no metalicos

Duras
No combustibles
No oxidables

Piezas cerámicas con alta resistencia a alta
temperatura y a los ambientes corrosivos, que se
utilizan en diferentes hornos y sistemas químicos de
procesado..

Corte de una turbina de gas que incorpora varios
componentes cerámicos, como el carburo de silicio
en losrotores y álabes de turbina y toberas,
nitruro de silicio y silicato de aluminio

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Propiedades de las cerámicas

Tema 14.-Definicín –
Clasificación

• Alta dureza, aislantes térmicos y eléctricos, elevada estabilidad
química, y altas temperaturas de fusión.
• Frágiles no dúctiles – pueden causar problemas tanto en el
procesado como en el comportamiento de estos durante sufabricación/uso.
• Algunas cerámicas son translúcidas, el ejemplo más claro son los
vidrios (mat. cerámico amorfo) basados en oxido de silicio.

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Otros ejemplos

Tema 14.-Definicín –
Clasificación

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Curiosidades
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Tema 14.-Definicín –
Clasificación

Algunas cerámicas son tan resistentes que un cable de 1 pulgada (2.54 cm) de
diámetro puede levantar 50automóviles.
Se ha instalado suficiente cable de fibra óptica como para ir y volver a la
luna 160 veces.
Se producen más de 3 millones de bujías diarias.
Los sistemas de control cerámicos de emisiones en los automóviles han
eliminado 1.500 millones de toneladas de contaminación desde 1975-2000
Cada año se fragua en la Tierra 1 Tn de cemento/persona.
Algunas cerámicas conducen la electricidad mejor quelos metales.
El diamante, el rubí y la circona son cerámicos.
Microesferas de vidrio más pequeñas que un pelo proporcionan un
prometedor tratamiento del cáncer de hígado.
Los aislantes de fibra de vidrio cerámica han conseguido ahorra
25.000.000.000.000.000 KJ en calefacción.

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Evolución histórica

Tema 14.-Definicín –
Clasificación

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Tema 14.-Definicín –
ClasificaciónClasificación según estructura

Cerámicas cristalinos

• Silicatos tradicionales (SiO2)
•Compuestos Oxídicos y No Oxídicos

Vidrios

Cerámicas No Cristalinas: composiciones
comparables a la de los cristalinos.

•Vidrios de silicato (SiO2)
•Vidrios no silicato

Vitrocerámicas

(se conforman como vidrios+cuidadosa cristalización)
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Materiales Cerámicos

Tema 14.-Definicín –Clasificación

⇒ elementos metálicos y no metálicos
⇒ Enlace atómico ⇒ total o preferentemente iónico (con mezcla de enlace
covalente)
⇒ hay que distinguir entre:
⇒ Cerámicas tradicionales: arcilla* (porcelana, ladrillos, baldosas, vidrios y
cerámicas refractarios).
⇒ Cerámicas avanzadas: propiedades especiales frente a metales y
aleaciones metálicas convencionales. Se utilizan enaplicaciones como:
motores de combustión (resisten altas T, elevada resistencia al desgaste y
corrosión, menores densidades. El inconveniente de la fragilidad
es
mejorado por la adición de segundas fases (material compuesto) que inhibe
la propagación de grietas o facilita la redistribución de tensiones); blindajes
cerámicos (placas cerámicas combinadas con placas dúctiles), protesis, etc…
arcillas:aluminosilicatos formados por alúmina (Al2O3) y sílice (SiO2) que contienen agua enlazada
químicamente. Amplia gama de composiciones químicas, propiedades físicas y estructurales (laminares).
Impurezas comunes: óxidos de bario, calcio, sodio, potasio y hierro, …
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Ejemplos de Cerámicas Avanzadas

Tema 14.-Definicín –
Clasificación

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Clasificación

Tema 14.-Definicín –...