domingo, 19 de abril de 2009

MATERIALES CERÁMICOS POR GABRIELA SOTO. 1 A BACH.


*Origen:
La palabra cerámica viene de keramos (griego) que significa "quemar".Concretamente se refiere a la arcilla en todas sus formas, pero actualmente se incluye a todos los materiales inorgánicos
no metálicos que se forman por la acción del calor.
Al principio los materiales más importantes fueron las arcillas tradicionales, utilizadas en
alfarería, ladrillos, azulejos, etc, junto con el cemento y el vidrio.
A la forma de trabajo de la cerámica se la llamaba alfarería.
Desde siempre los productos cerámicos han sido duros, porosos y frágiles. Por esto el estudio de la cerámica pretende encontrar métodos para disminuir o disimular estos problemas y resaltar las potencialidades del material. Esto también se ha experimentado combinando materiales metálicos y cerámicos, uno de los resultados de estas mezcla son los '
cermets'
*Algunos ejemplos:
-
Ladrillos: utilizados en construcción.
-Carburo de silicio: empleado en hornos microondas.
-
Óxido de zinc: material semiconductor.
-
Esteatita: utilizada como un aislante eléctrico.
*Propiedades:
-Los materiales cerámicos son en general frágiles o vidriosos.
-Casi siempre se fracturan y presentan poca elasticidad, ya que tienden a ser materiales porosos. Los
poros y otras imperfecciones reducen la resistencia del material.
-La elasticidad de estos materiales depende de la temperatura, disminuyendo de forma no lineal cuando ésta aumenta.
-También presentan deformaciones plásticas. Pero debido a la rigidez de los componentes cristalinos la deformación ocurre de forma muy lenta.
-En los materiales
vidriosos la fluidez viscosa es la principal causa de la deformación plástica, y también es muy lenta.
-Resisten mucho a la
compresión si los comparamos con los metales incluso a temperaturas altas. -Una propiedad importante es el mantenimiento de las propiedades mecánicas a temperaturas altas. Su gran dureza los hace un material muy utilizado como abrasivo y como puntas cortantes de herramientas.
*Conducta de los materiales cerámicos:
Algunos materiales cerámicos pueden soportar temperaturas muy altas sin perder su solidez. Son los llamados materiales refractarios. En general tienen baja conductividad térmica y por esto son empleados como aislantes.
Generalmente los materiales cerámicos tienen un buen comportamiento a alta temperatura mientras que pueden se pueden romper por choque térmico a temperaturas inferiores. A continuación concretamos algunos de los comportamientos de estos materiales:
-Superconductividad: En temperaturas extremadamente bajas algunas cerámicas muestran
superconductividad. Se conocen dos conjuntos de materiales superconductores aunque no se sabe la razón exacta de este fenómeno.
· El compuesto estequimétrico (
Ba2 Cu3 O7).
· El otro conjunto de cerámicas superconductoras es el
diboruro de magnesio.
-Semiconductividad: Hay cierto número de cerámicas que son
semiconductivas. La mayoría son óxidos de metales de transición que son semiconductores, como el óxido de zinc.
La cerámica semiconductora es empleada como
sensor de gas ya que cuando varios gases son pasados a través de una cerámica policristalina, su resistencia eléctrica cambia.
-Aislamiento eléctrico y comportamiento dieléctrico: La mayoría de los materiales cerámicos no son conductores de
electricidad y son buenos aislantes eléctricos. Cuando son combinados con fuerza, permite usarlos en la generación de energía y transmisión.
Un ejemplo son las líneas de alta tensión que son sostenidas por torres de transmisión que contienen discos de
porcelana, los cuales son lo suficientemente aislantes como para resistir rayos y tienen la resistencia mecánica apropiada como para sostener los cables.
El comportamiento
dieléctrico es una subcategoría del comportamiento aislante. Un material dieléctrico mantiene el campo magnético a través de él, sin permitir la pérdida de energía. Esto es muy importante en la construcción de condensadores eléctricos.
-Termofluencia: La conservación de las propiedades mecánicas a altas temperaturas toma gran importancia en determinados sectores como la industria aeroespacial. Los materiales cerámicos poseen por lo general una buena resistencia a la termofluencia. Esto se debe principalmente a dos cosas, en el caso de cerámicos cristalinos: altos valores de temperatura de fusión y elevada energía de activación para que comience la difusión.
-Choque térmico: Es la fractura de un material al producirse un cambio brusco de temperatura. Entre los factores que limitan la resistencia al choque térmico toma gran importancia la porosidad del material porque al disminuir la porosidad la resistencia al choque térmico se reduce, mientras que la resistencia mecánica y la capacidad de carga aumentan.
*Procesado:
Las cerámicas no
vidriosas se forman mediante fundiciones. El vidrio se elabora por cualquiera de los siguientes métodos: soplado, prensado, laminado, estirado, colado o flotado.
Los materiales cerámicos cristalinos no necesitan un procesado muy largo. Se usan dos métodos : hacer cerámica en la forma deseada por reacción in situ, o por formación de polvos en la forma deseada. Algunos métodos usados son una mezcla de los dos métodos mencionados.
-Procesado in situ:El uso más común de este método es en la producción de
cemento. En este método los abrasivos deshidratados son mezclados con agua. Esto da comienzo a las reacciones de la hidratación, las cuales resultan en cristales grandes
interconectados. Pasado un tiempo, esto resulta en una cerámica sólida.
El mayor problema con este método es que la mayoría de las reacciones son muy rápidas y por esto no es posible hacer una buena mezcla, lo que tiende a impedir la construcción en gran escala. Sin embargo, los sistemas a pequeña escala pueden ser realizados mediante técnicas de depósito, en donde los diferentes materiales son introducidos sobre un substrato, donde se produce la reacción y la cerámica se forma sobre este substrato.
-Conformado de los polvos:El objetivo principal del conformado es dar forma y consistencia a la masa de polvos y que esto dé lugar a un aumento de la densidad y, por lo tanto, a una mejora de las propiedades mecánicas. Ejemplos:
·Prensado uniaxial.
·Prensado isostático.


1 comentario:

Javier-CMC dijo...

Eres demasiado "fiel" a http://es.wikipedia.org/wiki/Cerámica_técnica pero cometiendo muchos errores al intentar resumir.