MATERIALES COMPUESTOS DE MATRIZ CERAMICA

MATERIALES COMPUESTOS DE MATRIZ CERAMICA
PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS MATERIALES CERÁMICOS:
Los materiales cerámicos tienen como características que son resistentes a la oxidación y a la avería por altas temperaturas, su mayor desventaja es que son vulnerables a la fractura frágil por lo que no son usados en motores ni turbinas por la necesidad de resistencia a altas temperaturas y muy altoesfuerzo.
La tenacidad a la fractura de los materiales cerámicos es baja y se encuentran entre 1 y 5 MPam1/2
PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS MATERIALES DE MATRIZ CERÁMICA:
Dichos valores se han mejorado con el desarrollo de MATERIALES COMPUESTOS DE MATRIZ CERAMICA o CMC, que son partículas, fibras o whiskers de materiales cerámicos embebidos en la matriz de otra cerámica.
PROPIEDADESMECÁNICAS
Estos materiales compuestos logran una tenacidad de 6 a 20 MPam1/2. La mejora de las propiedades a la fractura es debido a las interacciones que se realizan entre fisuras que avanzan y las partículas de la fase dispersa. La grieta inicia normalmente con la fase matriz, mientras que su propagación se frenada por las partículas, whiskers o fibras.
Las siguientes características sonfundamentales en la valoración de los datos de flexión y tracción de los CMC:
Materiales CMC con un contenido de matriz baja tienen una alta resistencia a la tracción pero baja resistencia a la flexión .
Materiales CMC con un bajo contenido de fibra tienen una alta resistencia, pero no más allá de alargamiento 0,05% bajo carga de tracción.
A continuación se muestran algunas propiedades mecánicas de losprincipales cerámicos:

PROPIEDADES TERMICAS Y ELECTRICAS
Son el resultado de sus elementos como las fibras y los poros de la matriz, así como su composición. La orientación de las fibras produce datos anisotrópicos. 
Los materiales compuestos de matriz cerámica de óxidos son muy buenos aisladores eléctricos, y por su alta porosidad tienen un muy buen aislamiento térmico.
Al usar fibras decarbono se aumenta la conductividad eléctrica ampliamente.
A continuación se muestran propiedades térmicas y eléctricas de algunos compuestos de matriz cerámica:

Técnicas de endurecimiento:
Endurecimiento por transformación: se emplea una transformación de fase para estancar la propagación de las grietas. Primero se dispersan pequeñas partículas de circonia parcialmente estabilizada en elinterior del material de la matriz, los más usados son el Al2O3 y el ZrO2. Los estabilizantes más usados son el MgO, CeO, CaO entre otras. Al estabilizar parcialmente se logra que se conserve la fase tetragonal metaestable a condiciones ambientales y no la fase monoclínica estable. El esfuerzo realizado debido a una grieta en propagación hace que las partículas tetragonales retenidasmetaestablemente experimenten una transformación a la fase monoclínica estable. La transformación hace que se aumente el volumen de las partículas, lo que provoca una compresión cerca a la punta de la grieta y tiende a cerrarla deteniendo el crecimiento de la misma.
Utilización de whiskers de cerámica: los más usados son el SiC y el Si3N4. Los whiskers pueden impedir la propagación de las grietas mediante:La deflexión de los vértices de la grieta
La formación de puentes a través de las caras de la grieta
La absorción de energía a medida que se desprenden de la matriz
Favorecen la redistribución de los esfuerzos en las regiones vecinas a las puntas de la grieta.[1]
Los refuerzos de fibras mejoran la tenacidad y resistencia a la fractura, así como tienden a mejorar el comportamiento de lafluencia a alta temperatura y la resistencia al impacto térmico. [2]
FABRICACIÓN:
Prensado en caliente
Prensado isostático en caliente
Sintetizado en fase líquida
APLICACIONES
Las aplicaciones más importantes de los materiales compuestos de matriz cerámica son las relacionadas a altas temperaturas, a la resistencia a la corrosión y al desgaste. Algunas de sus aplicaciones son:
El escudo...