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Tema 11
MATERIALES CERÁMICOS
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TEMA 11. MATERIALES CERÁMICOS
INDICE
1. Introducción
2. Materiales cerámicos no cristalinos (Vidrios)
3. Materiales cerámicos cristalinos
1. Propiedades mecánicas de los cerámicos
2. Aplicaciones de los cerámicos
Compuestos constituidos por elementos metálicos y no metálicos unidos
mediante enlace iónico o iónico con carácter covalente óxidos, nitruros,
carburos
Elevada dureza, refractarios (alto punto de fusión), baja conductividad eléctrica y
térmica, alta estabilidad química y térmica, elevada resistencia a compresión, alta
resistencia a corrosión y desgaste
Inconveniente: Baja tenacidad a fractura (fragilidad)
Inertes y biocompatibles: aplicaciones en implantes y articulaciones
Aplicaciones: muy variadas, ladrillos, alfarería, loza, porcelana china, sanitarios,
cristales de ventana, materiales refractarios, imanes, aislantes eléctricos,
abrasivos.
INTRODUCCIÓN
¿¿ Qué es un cerámico ??
¿¿ Cuál es la diferencia entre CERÁMICO y METAL ??
CERÁMICO
Frágil
Alta Tª de fusión
Baja conductividad del calor y electricidad
METAL
Dúctil
Alta conductividad eléctrica y del calor
Puede ser magnético
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
CLASIFICACIÓN SEGÚN ESTRUCTURA
- CERÁMICAS CRISTALINOS
- Silicatos tradicionales (SiO 2 )
- Compuestos Oxídicos y No Oxídicos
- VIDRIOS
- Cerámicas No Cristalinas composiciones comparables a la de los
cristalinos
- Vidrios de silicato (SiO 2 )
- Vidrios no silicato
- VITROCERÁMICAS conformación como vidrios + cristalización controlada
INTRODUCCIÓN
1. CERÁMICOS TRADICIONALES
Productos arcillosos arcilla (Al 2 O 3 · SiO 2 ·H 2 O), Sílice (SiO 2 ) y feldespatos (K 2 O· Al 2 O 3 6SiO 2 )
- Cerámica porosa (ladrillos, alfarería, loza)
- Cerámica compacta (porcelana, gres)
- **Cerámica refractaria (porcelana para aislantes térmicos)
- CERÁMICOS AVANZADOS** Materiales de altas prestaciones desarrollados con propiedades especificas, alto coste
- Cerámicas refractarias (SiC, Al 2 O 3 , ZrO 2 , BeO, MgO)
- Piezoeléctricos y ferroeléctricos: BaTiO 3 , SrTiO 3
- Cerámicas abrasivas: nitruros y carburos (Si 3 N 4 , SiC)
- Cerámicas superconductoras (YBa 2 Cu 3 O 7 )
- **Cerámicas biocompatibles: Hidroxiapatita Ca 10 (HPO 4 ) 6 (OH) 2
- VIDRIOS:** Estructura no cristalina o amorfa
- Silíceos: basados en sílice (SiO2, CaO, Al 2 O 3 , Na 2 O…)
- **No silíceos (B 2 O 3 , P 2 O 5 …)
- Cemento y hormigón
- Rocas y minerales**
CLASIFICACIÓN Y TIPOS
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
Vidrios: basados en la sílice (SiO 2 ) principales son el vidrio común y los vidrios
borosilicatos para aplicaciones a alta Tª
¿¿Vitrocerámicas??: productos de arcilla, se conforman en estado húmedo
(estado plástico), se secan y se cuecen fases cristalinas (la mayoría silicatos)
unidas por fase vítrea (SiO 2 )
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Estructura cristalina
- Átomos dispuestos y unidos según
distribución regular y repetitiva en el espacio
- Ordenamiento de largo alcance
- Cerámicas iónicas y covalentes
Estructura amorfa
- Disposición de los átomos de forma irregular
y aleatoria
- Ordenación de corto alcance
- Carecen de ordenamiento a largo alcance
- Vidrio (silicatos)
ESTRUCTURA ATÓMICA
Esquema bidimensional de una red de sílice 15
TEMA 11. MATERIALES CERÁMICOS
2. Materiales cerámicos no cristalinos: VIDRIOS Estructura y composición de los vidrios Tipos de Vidrios Procesado de Vidrios
Material cerámico amorfo que se fabrica a elevadas temperaturas
Composición: silicatos no cristalinos que contienen otros óxidos CaO, Na 2 O,
K 2 O, Al 2 O 3
Combinación de transparencia y dureza a temperatura ambiente y una excelente
resistencia a la corrosión en la mayoría de los ambientes
Aplicaciones típicas: recipientes, ventanas, lentes, fibra de vidrio…
Tienen una estructura no cristalina o amorfa: átomos que los constituyen no
están colocados en un orden repetitivo de largo alcance como existe en un sólido
cristalino
Óxidos formadores de vidrio
Óxidos modificadores de vidrio
Óxidos intermedios
CERAMICOS NO CRISTALINO: VIDRIOS
Vidrios de sílice: vidrios inorgánicos basados en la sílice: SiO 2 Unidad fundamental: tetraedro SiO 4 4- Red en el espacio: cadenas de tetraedros de sílice SiO44-
CERAMICOS NO CRISTALINO: VIDRIOS
ÓXIDOS FORMADORES DE RED
Óxidos que forman poliedros con bajos nº de coordinación Cristobalita: tetraedros se encuentran unidos compartiendo vértices en una disposición regular que produce un orden de largo alcance Vidrio: tetraedros se retuercen sobre sí mismos formando una red dispersa sin orden de largo alcance ninguno
18 Vidrios de Óxido de boro (B 2 O 3 )
También un óxido formador de vidrio
Forma subunidades triangulares planas (BO 3 3-) con el átomo de boro ligeramente
fuera del plano de los átomos de oxígeno
Vidrios de borosilicato a los que se han adicionado óxidos alcalinos y
alcalinotérreos: triángulos de BO 3 3-^ pueden pasar a tetraedros BO 4 4-, en los que los
cationes alcalinos y alcalinotérreos proporcionan la neutralidad electrónica
necesaria
Aditivo importante para muchos tipos de vidrios comerciales, como los vidrios de
borosilicato y aluminoborosilicato
CERAMICOS NO CRISTALINO: VIDRIOS
ÓXIDOS FORMADORES DE RED
19 ÓXIDOS MODIFICADORES DE RED (fundentes)
Óxidos alcalinos (Na 2 O y K 2 O) y alcalinotérreos (CaO y MgO) que rompen la
estructura reticular del vidrio reduciendo su viscosidad (mejoran su conformado)
Efecto de óxido modificador (Na+) al romper la continuidad de la sílice
CERAMICOS NO CRISTALINO: VIDRIOS
Átomos de oxígeno de estos óxidos
alcalinos o alcalinotérreos, entran en la red
de la sílice, en los puntos de unión de los
tetraedros:
- Rompen el entramado
- Producen átomos de oxígeno con un
electrón libre que se combina con los iones
metálicos Na
y K
que quedan de forma
intersticial en la red
ÓXIDOS INTERMEDIARIOS
Alúmina o circona: Al3+^ o Zr2+^ sustituyen al silicio en los tetraedros
Como valencia Al es +3 en lugar de +4: en el tetraedro, los cationes alcalinos deben
suministrar la carga eléctrica necesaria para producir la neutralidad
Óxido de plomo: óxido intermediario que se incorpora a algunos vidrios de sílice
Algunos de estos óxidos intermediarios actúan en ocasiones como modificadores de
red
CERAMICOS NO CRISTALINO: VIDRIOS
Vidrio de red modificado, sodocálcico Vidrio de óxido intermedio, alúmina-sílice
CERAMICOS NO CRISTALINO: VIDRIOS
VIDRIO COMPOSICION /CARACTERISTICAS APLICACIONES
Vidrios de sílice fundida (Sílice vítrea) sílice de alta pureza Alta transmisión espectral y no se produce daño de radiación que origina coloración en otros vidrios Altas temperaturas de servicio Caros y de difícil de procesar Vidrio ideal para lunas vehículos espaciales y túneles aerodinámicos y para sistemas ópticos en dispositivos espectrofotométricos Vidrios sodio- cálcicos Composición básica: 71 - 73 % SiO 2 , 12 - 14 % Na 2 O y 10
- 12 % de CaO Na 2 O y el CaO disminuyen punto de fusión desde 1600 °C a 730 °C: facilidad de conformado Adición 1 - 4 % MgO para evitar desvitrificación y 0 , 5 - 1 , 5 % alúmina para aumentar su duración Más corriente: alrededor del 90 % de todoel vidrio que se fabrica vidrios planos, ventanas, objetos prensados y soplados, productos ligeros para los que no se precise una elevada resistencia química o al calor
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PROCESADO DE VIDRIOS
Tema 6: Materiales Cerámicos Efecto de la Tª sobre la viscosidad de varios tipos de vidrios cuya composición aparece en la tabla de vidrios Operaciones de conformado importancia de variación de viscosidad con Tª Punto de fusión Tª para viscosidad:10 Pas, Vidrio fluido (líquido) Punto de trabajo Tª para viscosidad: 10^3 Pas Facilidad de deformación Punto de ablandamiento Tª para viscosidad: 4x10^6 Pas; Tª máxima manipulación del vidrio sin producir alteraciones dimensionales apreciables Punto de recocido Tª para viscosidad: 10^12 Pas difusión atómica es rápida eliminación de tensiones residuales Punto de deformación Tª a la cual viscosidad es 3x 10^13 Pas; vidrio rígido se produce fractura antes que deformación plástica Operaciones de conformado intervalo entre Tª de trabajo y ablandamiento
CERAMICOS NO CRISTALINO: VIDRIOS
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PROCESADO DE VIDRIOS
Mayoría vidrios comerciales: sílice-sosa-cal Materias primas: sílice como arena de cuarzo común; Na 2 O como ceniza de sosa (Na 2 CO 3 ) y CaO como piedra caliza (CaCO 3 ) Materias primas se calientan a temperatura por encima de fusión Importante eliminar porosidad durante el procesado: burbujas de aire en el fundido Métodos: Prensado, Soplado, Estirado, conformado en láminas y conformado en fibras
Prensado
Aplicación de presión en un molde de fundición recubierto de grafito con forma deseada, molde calentado para asegurar superficie lisa Es necesario Recocido final Artículos planos como lentes ópticas, lentes para faros
CERAMICOS NO CRISTALINO: VIDRIOS
Soplado
A mano (objetos de arte); automatizado para botellas, bombillas…. Masa de vidrio se coloca en una preforma temporal por prensado mecánico en un molde. Pieza se coloca en molde final de soplado y por presión de aire inyectado adquiere la forma del contorno del molde Artículos huecos como botellas, jarras, bombillas.
Estirado
Conformado de piezas largas como barras, tubos y fibras de sección constante Masa de vidrio fundido se hace pasar por unos rodillos (laminación) Recocido final
PROCESADO DE VIDRIOS
CERAMICOS NO CRISTALINO: VIDRIOS
Laminación de vidrio
Producción de vidrio para ventanas y vidrio plano Las materias primas se funden en extremo del horno-tanque y fluyen hacia el otro extremo un tiempo para eliminar las burbujas Al final del horno pasa por rodillos, donde se controla la Tª para que el vidrio tenga la viscosidad correcta A continuación pasa la lámina de vidrio al horno de recocido donde se eliminan tensiones residuales La plancha de vidrio necesita acabado superficial esmerilado y pulido
PROCESADO DE VIDRIOS: EN LÁMINAS
CERAMICOS NO CRISTALINO: VIDRIOS
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Flotación de vidrio
Lámina de vidrio sale del horno de fusión y flota sobre superficie de un baño de Sn fundido La lámina se enfría mientras se mueve a través del Sn fundido, bajo atmósfera controlada químicamente Cuando la superficie está suficientemente dura se saca del horno y se hace pasar a través de rodillos lisos, para no dañar la superficie, a un horno de recocido, donde se eliminan tensiones residuales Se consigue una planitud y acabado superficial especular no es necesario esmerilado y pulido
PROCESADO DE VIDRIOS: EN LÁMINAS
CERAMICOS NO CRISTALINO: VIDRIOS
31 Recocido Calentamiento hasta punto de recocido y enfriamiento lento hasta Tª ambiente Enfriamiento desde temperaturas elevadas en cerámico origina tensiones internas controlar diferencias entre la velocidad de enfriamiento y contracción térmica entre zona superficial e interior Importancia en vidrios choque térmico Temple Calentamiento a Tª ablandamiento <Tª > Tg y enfriamiento en agua o baño de aceite Tensiones residuales debido a la diferencia de enfriamiento entre superficie e interior La superficie se enfría mas rápido y a Tª < punto de deformación adquiere rigidez, mientras el interior todavía es plástico El enfriamiento de zona interior da lugar a tensiones de tracción en interior y de compresión en exterior Aumento de resistencia del vidrio templado introduciendo tensiones de compresión Utilización cristales de seguridad, en puertas, automóviles, lentes… PROCESADO DE VIDRIOS: Tratamiento térmico de los vidrios
CERAMICOS NO CRISTALINO: VIDRIOS
Fabricación de fibra de vidrio
El vidrio se funde en un depósito con resistencias de platino Fluye por gravedad sobre placas perforadas de Pt ( 204 agujeros) Las fibras se enrollan en un tambor a 1000 m/min (hebra o strand ) El radio de las fibras (8- 15 mm) se controla por nivel del depósito, viscosidad, la velocidad de giro, etc Recubrimiento polimérico ( size ): protege, une, lubrica, antiestático
PROCESADO DE VIDRIOS
CERAMICOS NO CRISTALINO: VIDRIOS
TEMA 11 MATERIALES CERÁMICOS
2. Materiales cerámicos cristalinos Cerámicos cristalinos iónicos Cerámicos cristalinos covalentes Porcelanas y Cerámicas triaxiales: arcillas Vitrocerámicas Cementos Cerámicas avanzadas Procesado de Cerámicos
38 ESTRUCTURA BLENDA (ZnS) Nº coordinación (catión y anión) = 4 (tetraedro) 0.225 < r+ / r - > 0. Estructura cúbica:
- ANIONES: centros de cara y vértices
- CATIONES: huecos tetraédricos Posiciones aniones y cationes intercambiables Cerámicos con estructura ZnS: ZnS, ZnTe y SiC
CERAMICOS CRISTALINOS IÓNICOS
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Resumen de estructuras cristalinas más comunes en materiales cerámicos
CERAMICOS CRISTALINOS IÓNICOS
SiO 2 se combina con MgO, CaO o Al 2 O 3
Cationes Ca^2 +,^ Mg^2 +^ y Al^3 +^ : compensan
cargas negativas y enlace iónico entre
tetraedros
Estructuras complejas, clasificación según
disposición de tetraedros (relación MO/SiO 2 )
Dímeros de Sílice: 2 tetraedros comparten
1 O
Cadenas de silicatos: tetraedros comparten
2 O y el otro se une por el catión metálico
Estructuras laminares: tetraedros comparten
3 O
Sílice pura: tetraedros comparten 4 O
CERAMICOS CRISTALINOS COVALENTES
SILICATOS
SILICE (SiO 2 )
Red tridimensional átomos de O de cada tetraedro compartidos con tetraedros adyacentes Estructura cristalina colocación regular de tetraedros Tres formas polimórficas cuarzo, cristobalita y tridimita Estructuras complicadas, abiertas, poco compactas baja densidad y alta temperatura fusión (Ej: cuarzo 2,65 g/cm^3 ) VIDRIOS DE SILICE SiO 2 amorfa Razón radios Si+4^ y O-2^ es 0, Cationes Si+4^ está rodeado de 4 aniones O-2^ en los vértices del tetraedro Enlazando cuatro tetraedros en la celdilla unidad
CERAMICOS CRISTALINOS COVALENTES
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Estado metaestable del carbono a T y P ambiente
Estructura blenda: todos los átomos de C
Cada C unido covalentemente a 4 C
PROPIEDADES:
Muy elevada dureza
Alta conductividad térmica
Transparente al visible e IR
Alto índice de refracción
CERAMICOS CRISTALINOS COVALENTES
DIAMANTE
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Más estable a T y P ambiente
Estructura por capas
En una capa cada C unido por enlace convalente a
3 C (hexagonal)
Entre capas, cada C unido por enlace van der Waals
a 1C
PROPIEDADES:
Excelentes propiedades lubricantes
Alta resistencia química en atmósfera no-oxidante
Alta conductividad térmica
Bajo coeficiente de dilatación térmico
Alta resistencia al choque térmico
Alta adsorción de gases
Fácil mecanización
CERAMICOS CRISTALINOS COVALENTES
GRAFITO
Cerámicas tradicionales constituidas 3 componentes básicos: arcilla, cuarzo (SiO 2 ) y feldespato potásico (K 2 O.Al 2 O 3 .6SiO 2 ) Tipos:
- Materiales con alta plasticidad: arcillas, lozas y porcelanas
- Materiales de mayor resistencia tanto mecánica como química: gres
- Materiales con alta resistencia al calor: materiales refractarios Arcilla: compuesta principalmente silicato de aluminio hidratado (Al 2 O 3 .SiO 2 .H 2 O) con pequeñas cantidades de óxidos TiO 2 , Fe 2 O 3 , MgO, CaO, Na 2 O y K 2 O
PORCELANAS Y CERÁMICAS TRIAXIALES
Productos estructurales arcilla: más económicas y fácil de conformar, se utiliza para la fabricación de ladrillos para la construcción, tuberías de desagüe, tejas y como material de solado, ladrillo, tuberías, tejas, losetas… Porcelanas: productos cerámica fina y artículos sanitarios, mismos componentes aunque con un control importante en su composición Porcelana típica: 50% arcilla, 25% cuarzo y 25% feldespato
CERAMICOS CRISTALINOS
PORCELANAS Y CERÁMICAS TRIAXIALES
Composición química de algunas arcillas industriales Tipo de pasta Caolín (^) plásticaArcilla Feldespato Sílex Otros Porcelana dura 40 10 25 25 Artículos aislantes eléctricos 27 14 26 33 Sanitarios vítreos 30 20 34 18 Aislantes eléctricos 23 25 34 18 Tejas vítreas 26 30 32 12 Porcelana fina semivítrea 23 30 25 21 Porcelana inglesa 25 15 22 Loza hoteles 31 10 22 35 2CaCO 3 Porcelana dental 5 95 Algunas composiciones químicas triaxiales en cerámica fina
CERAMICOS CRISTALINOS
50 Cerámicas técnicas, avanzadas o de ingeniería: constituidas principalmente de óxidos, carburos o nitruros puros Aplicaciones en motores de combustión debido a su resistencia a elevadas Tª y excelentes resistencias a corrosión y desgaste Más importantes : alúmina Al 2 O 3 , nitruro de silicio (Si 3 N 4 ), carburo de silicio (SiC) y circona, (ZrO 2 ) combinados con algunos óxidos refractarios
CERAMICAS AVANZADAS
Tema 6: Materiales Cerámicos Temperaturas de fusión y propiedades mecánicas
CERAMICOS CRISTALINOS COMPARACIÓN CERÁMICA TRADICIONAL VS AVANZADA
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PROCESADO DE LOS CERÁMICOS: ARCILLAS
Hidroplasticidad: minerales de arcilla al añadir agua se vuelve plásticos, se pueden conformar. Después se secan para eliminar agua y tratamiento térmico para aumentar resistencia Materia prima con tamaño de partícula adecuado se mezcla con agua : Masa hidroplástica que tiene plasticidad y flexibilidad adecuada para su moldeo, secado y cocción sin fisuración Técnica extrusión: masa cerámica se hace pasar a través del orificio de matriz con geometría de la sección deseada (similar a extrusión de metales) Fabricación de ladrillos, tuberías, bloques cerámicos y azulejos Técnicas de conformado de cerámicas cristalinas. a) compresión. b) compresión isostática, c) extrusión Tema 6: Materiales Cerámicos
CONFORMACIÓN HIDROPLÁSTICA
CERAMICOS CRISTALINOS
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PROCESADO DE LOS CERÁMICOS: ARCILLAS
MOLDEO EN BARBOTINA (Slip casting) Barbotina: suspensión de arcilla y/o otros materiales plásticos en agua Barbotina se vierte en un molde poroso de yeso que absorbe el agua de la suspensión hasta que pieza se hace sólida (a medida que la pieza se seca se contrae y se despega del molde) Tema 6: Materiales Cerámicos
CERAMICOS CRISTALINOS
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PROCESADO DE LOS CERÁMICOS: ARCILLAS
Pieza que se obtiene de la barbotina o hidroplásticamente: alta porosidad y baja resistencia SECADO Eliminación de humedad que contiene la pieza conformada en barbotina o hidroplásticamente se obtiene el “Cuerpo verde” Critico la velocidad de difusión y evaporación del agua en la superficie Secado uniforme control de Tª y humedad minimizar tensiones, distorsión y agrietamiento Cambio de volumen en un cerámico producida por la eliminación de humedad durante el secado Los cambios volumétricos cesan cuando se elimina toda el agua entre partículas
CERAMICOS CRISTALINOS
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PROCESADO DE LOS CERÁMICOS: ARCILLAS
COCCIÓN
Calentamiento en horno a Tª entre 900 y 1400 °C Se aumenta densidad ( porosidad) y se aumenta resistencia mecánica Tª función de composición y propiedades finales de la pieza Ocurren distintas reacciones como la vitrificación Vitrificación Formación gradual de un líquido que fluye hacia los poros y llena en parte su volumen Estructura final fase vitrificada, partículas de cuarzo que no reaccionan y algo de porosidad Grado de vitrificación determina propiedades Mayor temperatura mayor grado de vitrificación: mayor dureza y resistencia Ej ladrillos de construcción Tª cocción ~ 900 °C
CERAMICOS CRISTALINOS
PROCESADO DE LOS CERÁMICOS: CERÁMICAS CRISTALINAS
PRENSADO DE POLVO Y SINTERIZADO
Masa de polvo + agua o ligante compactación mediante presión Mezcla de diferentes tamaños de partículas en proporciones adecuadas Ligante lubricar partículas de polvo 3 Procedimientos: Prensado Uniaxial compactación de polvo en matriz metálica mediante presión aplicada en una dirección. Producción alta y proceso barato. Es necesario una cocción final Prensado Isostático polvo en un envoltorio de goma y se aplica presión mediante un fluido, en todas direcciones. Formas complicadas. Proceso más lento y caro. Es necesario una cocción final Prensado en caliente prensado y tratamiento térmico simultáneo. Compactación de polvo a Tª elevada. Se aumenta densidad sin crecimiento de grano. Proceso más caro.
CERAMICOS CRISTALINOS
PROCESADO DE LOS CERÁMICOS: CERÁMICAS CRISTALINAS
SINTERIZADO
Cocción de pieza compactada reducir porosidad y aumentar integridad mecánica Tª sinterización < Tª fusión Cambios microestructurales durante la cocción de un polvo compactado. a) partículas después del prensado, b) coalescencia de partículas y formación de poros a medida que se inicia la sinterización, c) cambio de tamaño y forma de los poros según avanza la sinterización
CERAMICOS CRISTALINOS
Etapas:
- Formación de cuellos en regiones de contacto entre partículas
- Formación de límite de grano dentro de cada cuello
- Intersticios poros (esféricos y tamaño ) Transporte de masa por difusión atómica desde zona de partículas a zona de cuello
62 Varía enormemente con rangos desde valores muy bajos, menores de 0 , 69 MPa hasta 7000 MPa para algunas fibras monocristalinas de Al 2 O 3 Sin embargo, pocos cerámicos tienes cargas de rotura superiores a 172 MPa Muestran grandes diferencias entre la resistencia a tracción y a compresión, siendo las de compresión alrededor de 5 a 10 veces las de tracción
Resistencia
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS CERÁMICOS
Frágiles: Tenacidad a la fractura es baja (especialmente a temperaturas bajas) Metales: alta tenacidad debido a la plasticidad en el extremo de la grieta. Eª absorbida por la zona plástica menor propagación de la grieta Además está fragilidad se incrementa con las imperfecciones: fisuras, porosidad, inclusiones, fases cristalinas, tamaño de grano grande…
Tenacidad: Resistencia a la fractura
63 Aumentar tenacidad a fractura: Materiales compuestos de matriz cerámica Tema 6: Materiales Cerámicos
Tenacidad: Resistencia a la fractura
Materiales compuestos comportamiento pseudo-tenaz debido a la deflexión de las grietas en la intercara Material monolítico: grieta progresa en modo I Material compuesto: la grieta se encuentra con la intercara y puede desviarse Si la grieta prefiere desviarse por la intercara, la Eª consumida es mayor Comportamiento cuasi-tenaz Grieta Matriz Fibra Comportamiento pseudo-tenaz
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS CERÁMICOS
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Propiedades mecánicas de los materiales cerámicos
Tema 6: Materiales Cerámicos
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS CERÁMICOS
65 Material cerámico Propiedades y aplicaciones Al 2 O 3 Contenedor de metal fundido A alta temperatura donde se requiere alta resistencia Sustrato aislante para soporte de circuitos integrados Aislante de bujías Uso dental y médico Alúmina dopada (láser) AlN Aislamiento eléctrico, con conductividad térmica B 4 C (^) Aplicaciones que requieran dureza, poco peso, o resistencia a la abrasiónBlindaje nuclear SiC Excelente resistencia a la oxidación → recubrimiento de metales, materiales compuestos de carbono y otros cerámicos Refuerzo de materiales compuestos Motores de automóvil Turbinas de gas Si 3 N 4 Propiedades similares al SiC con peor resistencia a la oxidación y a altas temperaturas Motores de automóvil Turbinas de gas Tema 6: Materiales Cerámicos
APLICACIONES DE LOS CERÁMICOS
66 Material cerámico Propiedades y aplicaciones Sialón Si 6 - zAlzOzN 8 - z El sialón incrustado en matriz de Y 2 O 3 consigue un cerámico ligero, de bajo coeficiente de dilatación térmica, buena tenacidad a fractura y resistencia superior a la mayoría de las cerámicas Componentes de motor Aplicaciones que requieran altas temperaturas y buenas propiedades al desgaste TiB 2 Buen conductor de la electricidad y del calor Excelente tenacidad Blindajes UO 2 Combustible de reactores nucleares Tema 6: Materiales Cerámicos
APLICACIONES DE LOS CERÁMICOS
CERAMICAS TRADICIONALES
CERÁMICAS INDUSTRIALES ARTE Y DECORACIÓN
ALFARERÍA
PORCELANA
LOZA
GRES
REFRACTARIOS
CEMENTO
LADRILLOS
AZULEJOS
YESO
APLICACIONES DE LOS CERÁMICOS
Material refractario Componentes electrónicos Abrasivos
APLICACIONES DE LOS CERÁMICOS
Biomateriales / Medicina Tecnología Aeroespacial Deportes (^) Industria del Automóvil
APLICACIONES DE LOS CERÁMICOS
