Materiales ceramicos

LOS MATERIALES CERÁMICOS

QUÍMICA BÁSICA

Luís Hernán Zapata
Mario Alexander Jiménez

Instituto Tecnológico Metropolitano

2008

INTRODUCCIÓN
Los materiales cerámicos, unos de los primeramente utilizados por el hombre, han tenido un auge muy importante a partir de los años 70.
Estos se han utilizado durante miles de años, presentan una buena resistencia a la compresión y no exhiben nada deductilidad a la tensión. Incluyen materiales inorgánicos Policristalino y de un solo cristal, vidrios inorgánicos y vitrocerámicos.
Los cerámicos son compuestos Inorgánicos de metal y no metal. Esta definición Incluye las rocas naturales y los minerales, los cuales se excluyen generalmente de la categoría de los cerámicos, pero cuyas propiedades son frecuentemente similares a las de los cerámicostécnicos.
 De ser considerados materiales estructurales para la construcción (Ladrillos y tejas), de revestimiento (Pavimentos y revestimientos cerámicos) o como refractarios, han pasado a ser importantes en campos como la aeronáutica (Barreras térmicas), la automoción (Sensores), la electrónica (Dispositivos basados en propiedades específicas), la siderurgia (Refractarios de alta resistencia), lamedicina (Implantes óseos), el sector de metal-mecánica (Herramientas de corte), etc.
Estos grandes avances se han logrado gracias a un mejor diseño de los materiales, un control exhaustivo de la Microestructura y un diseño específico de los componentes y de los sistemas integrados.

PALABRAS CLAVES
* Ductilidad: Propiedad que indica la facilidad de un material a estirarse hasta formar hilos.
*Policristalino: Material compuesto de agregados de materiales individuales. Caracterizado por tener cristales orientados de forma diversa.
* Vitrocerámicos: Material formado por una matriz vidriosa y una fase microcristalina dispersa, que representa por lo menos el 50% del total. Esta fases cristalinas de silicatos son muy diversas; Forsterita, Anortita, Espodumeno, etc. Los vitrocerámicos sonresistentes a choques térmicos debido a su bajo coeficiente de dilatación igual que a altas temperaturas. Se utilizan como elementos de cocina, aislante eléctricos, cabeza de cohetes y misiles, soportes de circuitos impresos, y embaldosados en especial.
* Microestructura: Estructura de un objeto, material u organismo obtenida por el microscopio ó por un aumento superior a diez veces.
*Silicatos: cada de una de las especies de un grupo muy numeroso de compuestos sólidos cristalinos que incluyen minerales y puntos de sistesis.
Están constituidos por silicio, oxigeno e hidroxilo, y átomos metalicos, entre los que predomina el aluminio y son muy frecuentes el hierro, el magnesio y el calcio.

MARCO TEÓRICO.
APLICACIÓN DE LOS MATERIALES CERAMICOS
Existen muchas maneras distintas declasificar los materiales cerámicos: Una es con base en la clase de sus componentes químicos (óxidos, carburos, nitruros, sulfuros, etc.) y la otra es según su función principal.
Se utilizan como refractarios, bujías, dieléctricos en capacitores, medios de graduación magnética, etc.
También pueden aparecer en la naturaleza en forma de óxidos o como materiales naturales; el cuerpo humano tiene lacapacidad de fabricar hidroxiapatita, un material que se encuentra en los huesos y en los dientes.
También se utilizan como recubrimientos: Los vidriados, aplicados a los vidrios; los esmaltes, aplicados a objetos metálicos.
Los materiales cerámicos más utilizados son la alúmina y el silicio.
* Alúmina: (Al2o3) Se utiliza en aplicaciones donde el material debe operar a altas temperaturas,pero también donde se requiere una elevada resistencia mecánica, como en empaques electrónicos que alojan chips de silicio, en bujías. La alúmina contaminada con cromo se utiliza para fabricar laser.
* Titanato de Bario: (BaTiO3) Es utilizado para fabricar capacitores que puedan contener cantidades considerables de carga.
* Carburo de Boro: (B4C) Es el tercer material más duro conocido,...