CAPITULO 3. MATERIALES CERAMICOS Son materiales materi ales que contienen tanto compuestos de elementos metálicos metá licos como como no metálicos, que están unidos unido s por enlaces iónico ióni co y/o covalentes covalentes Características:
Son duros y frágiles (baja (baja tenacidad y ductilidad) Alto punto de fusión fusión (Refractarios) (Refractarios) Baja conductividad eléctrica y térmica (aislantes) Adecuada estabilidad química y térmica
En estos materiales: Los sistemas cúbicos, hexagonales, tetragonales y ortorrómbicos son los más más importantes. importantes. Enlaces iónico iónico y covalente. Estos Estos les les confieren una una alta estabilida estabilidad d y son resistentes resistentes a las las altera alteracione cioness química químicas. s. Son generalmente aislantes (bajísima conductividad). Ej.
MgO – 63 % iónico y 27 % covalente SiO2 – 51 % iónico y 49 % covalente Si3N4 – Si3N4 – 30 % iónico y 70 % covalente SiC - 11 % iónico y 89 % covalente
Tienen estructura cristalina mas compleja que la de los materiales metálicos. Hay varias razones para esto: 1. Los átomos son de diferente tamaños. 2. Las fuerzas iónicas son también diferentes para cada material cerámico (sílice SiO2 diferente de la alúmina Al2O4). 3. Unión de más de dos elementos (óxidos complejos, MgAl2O4)
- Tamaño relativo de los iones (número de coordinación)
- Equilibrio de cargas Ej:
CsCl → Cs un ión positivo
Cl un ión negativo
AL2O3 → Al 2x3 iones positivos O 3x2 iones negativos 6 cargas positivas 6 cargas negativas
Localización de los iones: Aristas e intersticios Los intersticios pueden ser: Cúbicos, octaédricos y tetraédricos
Clasificación de los cerámicos. 1. Según su composición:
GRUPO I. Comprende los materiales construidos predominantemente por silicatos de aluminio (arcilla, caolín, etc.), los más conocidos son la porcelana y la loza vidriada. GRUPO II. Comprende los materiales en cuya constitución entra en gran proporción, los silicatos magnésicos (talco), el más representativo es la esteatita . GRUPO III. En este grupo se incluyen los materiales cerámicos con alta proporción de compuestos de titanio (principalmente, óxidos y silicatos). Los más empleados son los que emplean el bióxido de titanio como material básico, y que se conocen con los nombres comerciales de Condensa, Kerafar, etc
GRUPO IV. En este grupo están incluidos los materiales a base de mezclas que contienen sustancias arcillosas y esteatitas en proporciones adecuadas, de forma que el material acabado tiene un coeficiente de dilatación muy reducido. Se conocen con varios nombres comerciales, tales como Ardostam, Sipa, etc. GRUPO V. Al contrario que en los grupos anteriores, los de este grupo tienen estructura porosa. Están constituidos a base de masas arcillosas o de silicatos de magnesio y se caracterizan, sobres todo, por su gran resistencia al calor. Se conocen con diversos nombres comerciales: Magnesolita, Termisol, Calodur, Morganita, etc.
2. Según su estructura:
- Cristalinos. Cuando están constituidos por átomos perfectamente ordenados en el espacio. En este grupo se encuentran englobados los metales, los materiales cerámicos y algunos polímeros que poseen regularidad suficiente. - Amorfos. Cuando solamente presentan una ordenación espacial a corta distancia. Es el caso de los vidrios y de los polímeros vítreos.
Cerámicos cristalinos Se obtienen a partir de sílice fundida. Tanto el proceso de fusión como el de solidificación posterior son lentos, lo que permite a los átomos ordenarse en cristales regulares. Presentan una gran resistencia mecánica y soportan altas temperaturas, superiores a la de reblandecimiento de la mayoría de los vidrios refractarios.
Cerámicos no cristalinos Se obtienen también a partir de sílice pero, en este caso, el proceso de enfriamiento es rápido, lo que impide el proceso de cristalización. El sólido es amorfo, ya que los átomos no se ordenan de ningún modo preestablecidos.
CERAMICOS CRISTALINOS a. Estructura del cloruro de Sodio (NaCl). La estructura es FCC, los 4 cationes están colocados en vértices normales y los 4 aniones ocupan las posiciones octaédricas. La relación de radios establece un número de coordinación igual a 6. Ej: MgO, CaO, NiO y FeO, tienen esta estructura
b. Estructura del cloruro de Cesio (CsCl). La estructura es BCC, con el sitio intersticial cúbico ocupado por un anión. El número de coordinación es 8. Ej: CsBr, TlCl, TlBr, AgMg, LiMg, AlNi y -CuZn
c. Estructura de la blenda de Zinc (ZnS). La estructura es FCC, con cuatro cationes en la posiciones normales y cuatro aniones en la mitad de las ocho posiciones tetraédricas. El número de coordinación es 4. Ej: CdS, InAs y ZnSe
d. Estructura de la fluorita (CaF2). La estructura es FCC, con aniones localizados en la totalidad de las posiciones tetraédricas. Existen cuatro cationes y ocho aniones por celda. El número de coordinación de los cationes es 8 y el de los aniones es 4 Ej: UO2, BaF2, AuAl2 y PbMg2
e. Estructura de la antifluorita (Li2O). La estructura es FCC, con cationes localizados en la totalidad de las posiciones tetraédricas. Existen ocho cationes y cuatro aniones por celda. El número de coordinación de los cationes es 4 y el de los aniones es 8 Ej:Li2O, Na2O, K2O, Mg2Si
f. Estructuras de los silicatos Se basan en el tetraedro de sílice SiO44 - , los iones de oxígeno situados en las esquinas del tetraedro.
Gran número de materiales cerámicos contienen estructuras de silicatos: arcillas, feldespatos y micas.
El enlace Si-O es, aproximadamente, 50 % de covalente y 50 % iónico, según la ecuación de Pauling. La razón de radios del enlace Si-O es de 0,29, que está en el intervalo de la coordinación tetraédrico. Como cada oxígeno del tetraedro de silicato tiene un electrón disponible para enlazarse, se pueden producir muy diferentes tipos de estructuras de silicato. Estructuras pueden ser de islas, cadenas, anillos y laminas.
Están formados por la unión de dos tetraedros que comparten un Oxígeno. Por ejemplo, epidoto.
Los tetraedros comparten dos Oxígenos, formando anillos. Por ejemplo, berilo
Los tetraedros se enlazan formando cadenas indefinidas. Estas cadenas pueden ser simples o dobles. Por ejemplo, piroxenos
Cada tetraedro comparte con los tres inmediatos tres Oxígenos, pero sólo en dos dimensiones, dando lugar a estructuras laminares. Por ejemplo, micas.
Cada tetraedro comparte sus cuatro Oxígenos con otros tantos tetraedros, dando lugar a formas tridimensionales. Por ejemplo, cuarzo.
Figura (a) Isla de ortosilicatos, (b) Isla de pirosilicatos, ( c) Cadena y (d) anillo. La sílice es un componente importante de muchos materiales cerámicos tradicionales y muchos tipos de vidrio.
Compuestos de silicato. Cuando dos iones Mg2 + se combinan con un tetraedro, se produce un compuesto Mg2SiO4 (Forsterita). Estos grupos producen una estructura cristalina tridimensional También presenta esta estructura el Fe2SiO4 (olivina)
Estructura de anillos y cadena . Cuando se comparten dos vértices del tetraedro, se forman anillos y cadenas con la fórmula (SiO3)n2n – También presenta esta estructura el CaSiO3, el Be3 Al2Si6O18 y el MgSiO3
Estructuras laminares. Se forman cuando tres vértices en el mismo plano de un tetraedro de sílice se enlazan a los vértices de otros tres tetraedros. Tienen como formula unidad Si2O5, los tetraedros se combinan para formar estructuras laminares. La arcilla y la mica. Sílice. Cuando se comparten los cuatro vértices del tetraedro, se obtiene la sílice SiO2. La sílice existe en muchas formas polimórficas y los rangos de temperatura son:
Cuarzo inferior por debajo de 573 oC. Cuarzo superior entre 573 y 867 oC. Tridimita superior entre 867 y 1470 oC. Cristobalita superior entre 1470 y 1710 oC. Por encima de 1710 oC. La sílice es líquida
g. Estructuras de óxidos complejos Se basan en un sistema cúbico y se localizan más de dos tipos de iones en la celda unitaria. La posición octaédrica como la tetraédrica está parcial o completamente ocupadas por iones
ESPINELAS Son óxidos de fórmula ideal AB2O4, donde A es un catión divalente y B es un catión trivalente. El óxido MgAl2O4, la espinela, da nombre a esta familia de compuestos. Cuando en una red de iones óxido existe más de un tipo de ión, o el mismo en diferentes estados de oxidación, tenemos los denominados óxidos mixtos. La estructura de la espinela se puede describir como un empaquetamiento cúbico compacto de oxígenos con los iones Mg ocupando 1/8 de las posiciones tetraédricas y los iones Al en 1/2 de las posiciones octaédricas:
Base (14 iones): 2 Mg2+ 4 Al3+ 8 O256 iones por celdilla Otras espinelas son el NiAl2O4, ZnAl2O4 y ZnFe2O4
Estructura de la Perovskita. Las esferas rojas son átomos de oxígeno, las azul oscuro son los pequeños cationes del metal B, y las verdes son los cationes metálicos A más voluminosos
Perovskita La fórmula química básica sigue el patrón ABO3, donde A y B son cationes de diferentes tamaños (por ejemplo, LaMnO 3). A es un catión grande y puede ser un alcalino, alcalinotérreo o lantánido, y B es un catión de tamaño medio con preferencia por la coordinación octaédrica, normalmente un metal de transición.
Relación entre los radios iónicos y los parámetros de red de algunas estructuras cerámicas Estructura del cloruro de sodio Estructura de la blenda de zinc Estructura del cloruro de cesio Estructura de la fluorita
PROPIEDADES MECÁNICAS Los materiales cerámicos son generalmente frágiles o vidriosos. Casi siempre se fracturan ante esfuerzos de tensión y presentan poca elasticidad, dado que tienden a ser materiales porosos. Los poros y otras imperfecciones microscópicas actúan como entallas o concentradores de esfuerzo, reduciendo la resistencia a los esfuerzos mencionados.
Los cerámicos son relativamente frágiles. La resistencia a la tensión observada en los cerámicos varia mucho, en un intervalo que abarca desde valores muy bajos de menos de 100 psi (0,69 Mpa) hasta 10000000 psi (7000 Mpa) para fibras cerámicas.
El módulo de elasticidad alcanza valores bastante altos del orden de 311 GPa en el caso del Carburo de Titanio (TiC). El valor del módulo de elasticidad depende de la temperatura, disminuyendo de forma no lineal al aumentar ésta. Estos materiales muestran deformaciones plásticas. Sin embargo, debido a la rigidez de la estructura de los componentes cristalinos hay pocos sistemas de deslizamientos para dislocaciones de movimiento y la deformación ocurre de forma muy lenta. Con los materiales no cristalinos (vidriosos), la fluidez viscosa es la principal causa de la deformación plástica, y también es muy lenta. Aun así, es omitido en muchas aplicaciones de materiales cerámicos.
Tienen elevada resistencia a la compresión si la comparamos con los metales incluso a temperaturas altas (hasta 1.500 °C). Bajo cargas de compresión las grietas incipientes tienden a cerrarse, mientras que bajo cargas de tracción o cizalladura las grietas tienden a separarse, dando lugar a la fractura. Los valores de tenacidad de fractura en los materiales cerámicos son muy bajos (apenas sobrepasan el valor de 1 MPa.m1/2), valores que pueden ser aumentados considerablemente mediante métodos como el reforzamiento mediante fibras o la transformación de fase en circonia.
Una propiedad importante es el mantenimiento de las propiedades mecánicas a altas temperaturas. Su gran dureza los hace un material ampliamente utilizado como abrasivo y como puntas cortantes de herramientas. Los materiales cerámicos deberían ser mas resistentes que los materiales metálicos pero su fina estructura de sus enlaces evitan que hayan deslizamientos, mecanismo base para un deformación clásica.
Los materiales cerámicos al igual que los metales, tienen las mismas imperfecciones cristalinas (vacantes, átomos desacomodados, pequeñas fisuras y grietas), todo eso tiende a concentrar esfuerzos y el material metálico falla por fractura.
PROPIEDADES PR OPIEDADES TÉRMICAS TÉRMICA S La mayoría de los materiales cerámicos tienen bajas conductividades conductividades térmicas debido a sus fuertes enlaces iónico/covalentes. La diferencia de energía entre la banda de valencia y la banda de conducción en estos materiales es demasiado demasiado grande como como para que se exciten exciten muchos muc hos electrones electrones hacia la banda banda de conducción, por este echo son buenos aislantes térmicos. Debido a su alta resistencia al calor son usados como refractarios, y estos refractarios son utilizados utili zados en las industrias metalúrgicas, químicas cerámicas y del vidrio.
PROPIED PRO PIEDADE ADES S ÓPTI ÓPTICAS CAS Se relacionan con la interrelación entre un material y las radiaciones electromagnéticas en forma de ondas o part partíc ícu ulas las de ene energía rgía,, cono conoci cida dass como como foton otone es. Estas radiaciones pueden tener características que entren en nuestro espectro de luz visible, o ser invisibles para el ojo humano. Esta interacción produce una diversidad de efectos, como absorción, transmisión, reflexión, refracción y un comportamie comportamiento nto electrónico electrónico..
Índices de refracción varían entre 1.5 y 2.5 Velocidad de la luz considerablemente menor en el sólido que el aire.
Reflectividad : fracción de luz reflejada en una entrecara. a medida que aumenta el índice de refracción aumenta la cantidad de luz reflejada se reduce la entrada de luz en el material. •Recubrimientos con esmaltes vítreos: Se desea alta reflectividad que da lugar a un alto brillo superficial •Para las lentes oftalmológicas este efecto produce una pérdida de luz indeseable.
PROPIEDADES ELÉCTRICAS
Distinguimos los tres posibles tipos: Aislantes (la mayoría) Semiconductores Conductores AISLANTES O DIELECTRICOS: Son aquellos cuyos electrones están fuertemente ligados al núcleo y por tanto, son incapaces de desplazarse por el interior y, consecuentemente, conducir. Buenos aislantes son por ejemplo: la mica, la porcelana, el poliéster; en lo que integran una gran cantidad de materiales cerámicos y materiales polímeros.
CONDUCTORES: Son aquellos con gran número de electrones en la Banda de Conducción, es decir, con gran facilidad para conducir la electricidad (gran conductividad). Todos los metales son conductores, unos mejores que otros. Alta resistividad Bajas pérdidas por corrientes parásitas Baja inducción de saturación Bajas pérdidas por histéresis SEMICONDUCTORES: Son materiales poco conductores, pero sus electrones pueden saltar fácilmente de la Banda de Valencia a la de Conducción, si se les comunica energía exterior. Algunos ejemplos son: el Silicio, el Germanio, el Arseniuro de Galio; principalmente cerámicos
PROPIEDADES MAGNÉTICAS No suelen presentar propiedades magnéticas, sin embargo podemos encontrar cerámicas con propiedades magnéticas de gran importancia como ferritas y granates. Éstas son las llamadas cerámicas ferrimagnéticas. En estas cerámicas los diferentes iones tienen momentos magnéticos distintos, esto conduce a que al aplicar un campo magnético se produzca como resultado una imantación neta.
PROPIEDADES FÍSICAS - Pesan menos que los metales, pero más que los polímeros. - Baja conductividad eléctrica. - Baja conductividad térmica. - Baja expansión y fallas térmicas.
RESISTENCIA A LA TEMPERATURA Esta propiedad se fundamenta en tres características de los materiales cerámicos: elevado punto de fusión, bajo coeficiente de dilatación y baja conductividad térmica.
Su elevado punto de fusión supera el de todos los metales, si exceptuamos el Wolframio. Su bajo coeficiente de dilatación los hace particularmente resistentes a los choques térmicos. Otros materiales, en esta circunstancia, experimentan cambios de volumen que determinan la aparición de gritas y su posterior rotura. Su baja conductividad térmica permite su empleo como aislantes.
RESISTENCIA A LOS AGENTES QUÍMICOS
La estructura atómica de los materiales cerámicos es la responsable de su gran estabilidad química, que se manifiesta en su resistencia a la degradación ambiental y a los agentes químicos. Las aplicaciones de los diferentes tipos de materiales dependen de su estructura y de los agentes químicos a que vayan ser sometidos. La alúmina de elevada pureza se emplea en prótesis o implantes óseos o dentales por su resistencia al desgaste y a la corrosión, y su gran estabilidad a lo largo del tiempo.
MATERIALES CERAMICOS NO CRISTALINOS Materiales que sé rigidizan sin cristalizarse (amorfos) produce cuando las cadenas lineales adquieren un ordenamiento
Componentes importantes del vidrio son: a. Formadores de vidrio. Los óxidos típicos para vidrios son: SiO2, B2O3, GeO2, P2O5, AsO5 y AsO3 b. Modificadores. No forman vidrios por si mismos sino que se añaden en cantidades limitadas para reducir su viscosidad y así permitir trabajarlo. Ej: Na2O, CaO, K2O c. Intermedios. Elementos que no forman vidrios por si mismos, se añaden en cantidades muy grandes a la sílice, para obtener propiedades especiales. Ej: PbO, Al2O3
TIPOS DE VIDRIOS a. Vidrios de sílice (99,5 SiO2). Difíciles de fundir, resisten hasta 1000 oC. Muy baja expansión y alta resistencia al choque térmico b. Vidrios de sosa-calcica (72 SiO2, 13 Na2O, 1 Al2O3 y 11 CaO). Fácilmente fabricables, vidrio ampliamente utilizado c. Vidrios de borosilicatos (80,5 SiO2, 3,8 Na2O, 2,2 Al2O3 y 12,9 B2O3). Buena resistencia al choque térmico y estabilidad química (Pyrex)
d. Vidrios alumino-silicatos (57 SiO2, 20,5 Al2O3, 5,5 CaO y 12 MgO). Resistencia a altas temperaturas e. Vidrios de alto plomo (35 SiO 2, 58 PbO y 7,2 K2O). Absorbe radiaciones.
Procesamiento de los cerámicos cristalinos 1. Preparación de materiales . Las partículas y otros ingredientes, tales como aglutinantes y lubricantes pueden ser mezclados en seco o en húmedo. 2. Conformado o moldeo. Por diferentes procesos se le da la forma deseada a la masa de polvos cerámicos. 3. Tratamiento térmico de secado y cocción. El secado de un cuerpo arcilloso crudo es el mecanismo por el cual se elimina el agua que lo humedece. El secado es necesario para que la cocción del cuerpo cerámico se realice adecuadamente.
Los materiales básicos que constituyen, son los siguientes: • el caolín o tierra de porcelana cuya composición
corresponde a la siguiente fórmula: Al2 O3 - 2 Si O2 - 2 H2 O • el cuarzo u óxido de silicio de fórmula: Si O2 • el feldespato, nombre genérico de un grupo de minerales petrogenéticos o formadores de rocas. Todos los feldespatos son silicatos anhídros de aluminio, con potasio, sodio y calcio. Su fórmula es la siguiente: K2 O - Al2 O3 - 6 Si O2 Los tres componentes citados se mezclan bien y se amasan con agua, quitando las impurezas.
Los minerales fundamentales que entran en la composición de los materiales cerámicos son, esencialmente: a) Silicatos alumínicos (arcilla, caolín, etc.) b) Silicatos magnesicos (talco) A estos componente fundamentales se añaden muchos otros componentes secundarios como: el cuarzo, el feldespato, la alúmina, el carburo silícico, etc., y que se añaden en proporciones adecuadas según las cualidades buscadas. Los materiales cerámicos empleados en la electrotecnia de la alta frecuencia, que tienen elevada constante dieléctrica, no están constituidos a base de silicatos, sino que contienen óxido de titanio en elevada proporción.
1. PREPARACIÓN DE MATERIALES Las partículas y otros ingredientes, tales como aglutinantes y lubricantes, pueden ser mezclados en seco o en húmedo. Para productos que no requieren tener propiedades muy críticas, se mezclan los ingredientes con agua. Ej: Ladrillos, tuberías para alcantarillado y otros productos arcillosos. Para otros productos especiales, las materias primas son secas con aglutinantes y otros aditivos. Ej: porcelanas de bujías.
2. CONFORMACIÓN Prensado uniaxial: (en caliente o en frío). Consiste en la aplicación de presión en una única dirección hasta conseguir la compactación de los polvos cerámicos. La pieza así conformada tendrá la forma de la matriz y las superficies con las que se aplica la presión.
Prensado isostático: (en caliente o en frío). Consiste en compactar los polvos encerrándolos herméticamente en moldes elásticos típicamente de goma, látex o PVC, aplicándoles presión hidrostática mediante un fluido que puede ser agua o aceite. El fundamento de este proceso es el Teorema de Pascal, de este modo conseguimos compactar uniformemente y en todas las direcciones el material. Si el proceso se realiza en caliente se puede conseguir la sinterización.
Moldeo por colada, (Slip casting): Se fundamenta en el moldeo por barbotina de la cerámica tradicional, mediante el cual obtenemos piezas de espesores pequeños utilizando moldes porosos. La barbotina es una suspensión de un material cerámico en polvo y un liquido (arcilla y agua). Se vierte en un molde poroso (yeso) que absorbe el líquido y lo que queda pegado al molde es una capa semidura, que cuando tiene el espesor suficiente, se interrumpe el proceso y el exceso se desaloja de la cavidad.
Moldeo por inyección de polvos (MIP). La inyección puede darse por el mecanismo de un tornillo sin fin o por un embolo (pistón). Laminado de polvos. El laminado de polvos puede producir tiras de metales difíciles de trabajar, refractarios o reactivos.
Extrusión. Los medios más utilizados son las máquinas de extrusión tipo tornillo sin fin, en la cual se fuerza al material cerámicos plástico (Ej: arcilla y agua) a pasar a través de una matriz de acero. Las cerámicas especiales de aplicación técnica casi siempre se fabrican utilizando un pistón de extrusión bajo alta presión de manera que puedan conseguir tolerancias precisas. Las secciones sencillas y las formas huecas de los materiales cerámicos se pueden producir por extrusión de estos materiales en estado plástico a través de una matriz de extrusión.
3. TRATAMIENTO TÉRMICO. Secado y eliminación de aglutinante. El objetivo es eliminar agua del cuerpo cerámico plástico antes de ser sometido a altas temperaturas. La eliminación del agua se lleva a cabo a menos de 100 oC. y puede tardar alrededor de 24 horas. Sinterización. Es el proceso por el que se consigue que pequeñas partículas de un material se mantengan unidas por difusión en estado sólido. Ej: el aislante de la bujía (alúmina) se sinteriza a 1600 oC. (punto de fusión de la alúmina 2050 oC.)
Sinterización. Proceso que permite que las partículas se unan por difusión (altas temperaturas) para que el producto adquiera su propiedades definitivas A menudo durante la sinterización, ocurre una vitrificación o difusión. Los fundentes o impurezas producen una fase líquida en la superficie de los granos. El líquido ayuda a eliminar la porosidad y cambia a vidrio después del enfriamiento. La presencia de la fase vítrea sirve como pegamento.
Sinterización en fase líquida. En muchos sistemas cerámicos la formación de una fase líquida se usa, comúnmente, para ayudar a la sinterización y a la evolución microestructural. La cantidad de fase liquida oscila entre el 1 y el 20 % y se forma al calentar la mezcla de polvos cerámicos. El propósito de la sinterización en presencia de fase líquida es: 1.- Aumentar la velocidad de densificación. 2.- Acelerar el crecimiento de grano. 3.- Producir propiedades específicas de los límites de grano.
Vitrificación. Algunos de los productos cerámicos tales como la porcelana, productos arcillosos estructurales y algunos componentes electrónicos contienen una fase vítrea. Durante el tratamiento a elevadas temperaturas de este tipo de materiales tiene lugar un proceso de vitrificación, por medio del cual la fase vítrea se licua y rellena los poros del material.
Cementación. Consiste en unir materias primas cerámicas usando un aglutinante que no requiere de horneado o sinterizado. Una resina líquida como el silicato de sodio, el fosfato de aluminio o el cemento Pórtland, recubren las partículas cerámicas y proporcionan puentes que mantienen unidas a las mismas
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES CERÁMICOS Cerámicas tradicionales Arcillas - Alfarería: ladrillos, tejas Porcelanas - Al2O3-SiO2-K2O:aislantes eléctricos Cordieritas - Al2O3-SiO2-MgO:elementos calefactores Refractarios - Magnesitas, cromitas Cerámicas avanzadas Oxídicas - Al2O3, ZrO2, MgO No oxídicas - Si3N4, SiC, TiB2
Procesamiento de los cerámicos no cristalinos. Técnicas para manufacturar vidrio en hoja y placa: (a) laminado. (b) Flotado del vidrio en estaño
Técnicas para el conformado de productos vìtreos: (a) compresión, (b) presionado y soplado, (c) Trefilado de fibras
Aplicaciones generales de las dos clases de cerámicos: a. Tradicionales, como son las vajillas, azulejos, tejas, ladrillos, losetas, vidrios, alfarería, cemento y piedras abrasivas, y b. Cerámicos industriales (avanzados), también conocidos de ingeniería, de alta tecnología o cerámicos finos, como los componentes para turbinas, automóviles, usos aeroespaciales, intercambiadores de calor, semiconductores, sellos, imanes, prótesis y herramientas de corte.
CLASIFICACIÓN SEGÚN APLICACIONES • Refractarios Al2O3, MgO, ZrO2: moldes para fundido de metales, interiores de hornos • Abrasivos SiC, Al2O3, diamante: esmeriladores, polvos de pulido • Eléctricos y magnéticos BeO, Al2O3, AlN, ZnO, ferritas: substratos, semiconductores, varistores, imanes • Nucleares UO2: combustible nuclear • Biológicos ZrO2, Al2O3: prótesis, componentes dentales
APLICACIONES DELAS CERAMICAS AVANZADAS : • Nitruro de silicio (Si 3 N 4), utilizado como polvo abrasivo. • Carburo de boro (B 4C), usado en algunos helicópteros y cubiertas de tanques. • Carburo de silicio (SiC), empleado en hornos microondas, en abrasivos y como material refractario. • Diboruro de magnesio (Mg B 2), es un superconductor no convencional.
• Óxido de zinc (ZnO), un semiconductor. • Ferrita (Fe 3 O 4) es utilizado en núcleos de transformadores magnéticos y en núcleos de memorias magnéticas. • Esteatita, utilizada como un aislante eléctrico. • Ladrillos, utilizados en construcción • Óxido de uranio (UO2), empleado como combustible en reactores nucleares • Óxido de itrio, bario y cobre (Y Ba 2 Cu 3 O 7-x), superconductor de alta temperatura.
