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Los materiales cerámicos han tenido aplicación durante miles de años ya que en general estos materiales cuentan con muchas propiedades físicas y mecánicas, las cuales son aprovechados en diferentes áreas y productos.
Además, es difícil que otro tipo de materiales presenten las propiedades de los cerámicos, por eso la elección de estos materiales.
Uno de los ejemplos más conocidos de los materiales cerámicos es la alúmina (Al2O3), cuya composición presenta aluminio (elemento metálico) y oxigeno (elemento no-metálico).
Los Materiales Cerámicos
Los materiales cerámicos son sustancias que contienen elementos metálicos y no-metálicos. Estos materiales se caracterizan por ser frágiles, duros, presentan un alto punto de fusión, baja conductividad eléctrica y térmica, elevada resistencia a la compresión y con buena estabilidad química y térmica. Todo ello se debe a los enlaces iónicos y covalentes que los tienen enlazados.
En algunos casos, a pesar de que son frágiles, estos cerámicos presentan alta resistencia a la fractura y hay algunos que incluso son super plásticos.
Lo mismo pasa con sus propiedades eléctricas, los cerámicos SiC y AlN tienen conductividades eléctricas similares a la de los metales.
Los materiales cerámicos pueden aparecer de manera natural en forma de óxidos. También el cuerpo humano es capaz de formar hidroxiapatita, este cerámico se encuentra en los huesos de los dientes.
Propiedades De Algunos Materiales Cerámicos
Debido a la tan variada composición química de estos materiales sus propiedades varían mucho. En algunos casos, estos materiales pueden ser compuestos simples, mientras que en otros casos consisten en fases complejas enlazadas.
De manera general los materiales cerámicos presentan alta dureza, gran resistencia al desgaste, estabilidad química, resistencia a altas temperaturas, bajo coeficiente de expansión térmica y buenos aislantes debido a la ausencia de electrones de conducción.
En la siguiente tabla se puede apreciar las propiedades de algunos materiales cerámicos.
Usos Y Aplicaciones De Los Materiales Cerámicos
El uso de los materiales cerámicos es bien amplio gracias a las propiedades físicas y mecánicas que presentan, estos materiales se usan como refractarios, bujías, dieléctricos en capacitores, abrasivos, etc.
Alúmina (Al2O3)
Este material cerámico se usa principalmente donde el material debe de operar a altas temperaturas como para la fundición de metales.
Una de las aplicaciones más conocidas que se le da a alúmina es en las bujías.
Se han encontrado algunas aplicaciones únicas para uso médico o dental.
También es utilizada para la fabricación de aparatos de rayos láser.
Diamante (C)
Se trata del material más duro que se puede encontrar en la naturaleza. Es usado normalmente como abrasivo para poder pulir y pulverizar a otros materiales, y desde luego es muy usado en joyería.
La Sílice (SiO2)
Se puede decir que es el material cerámico con más uso. Este cerámico se encuentra presente en los vidrios y muchos otros vidrios cerámicos, también se usan en:
- Aisladores térmicos
- Como materiales refractarios
- Como abrasivos
- Compuestos reforzados por fibras
- Cristalería para laboratorios
- Partículas finas en neumáticos
- En pinturas
- Otros
El Carburo De Silicio (SiC)
El uso principal de este cerámico es como recubrimiento de metales, ya que posee una buena resistencia a la oxidación incluso a temperaturas por arriba de la temperatura de fusión del acero.
Otros usos que tiene es como abrasivos en ruedas rectificadas, para elementos calefactores para hornos y en algunos dispositivos electrónicos por su resistencia a altas temperaturas y es semiconductor.
Carburo De Silicio (Si3N4)
Sus propiedades son similares a las del carburo de silicio, pero su resistencia a altas temperaturas y su capacidad de oxidación son bajas. Al igual que el carburo de silicio estos materiales cerámicos son idóneos para motores de automóvil y turbinas de gas ya que permiten operaciones a temperaturas altas, y representan la eficiencia en el combustible por tener menor peso que los metales.
Dióxido De Titanio (TiO2)
Se utiliza para la creación de materiales cerámicos electrónicos como el BaTiO3. Pero mayormente es usado como pigmente blanco para la fabricación de pinturas y blanquear leche. También se usa para la creación de lociones blanqueadoras y también usado como protección contra los rayos UV.
La zirconia (ZrO2)
Usado para la obtención y fabricación de zirconio. Muy usado para la fabricación de sensores de gas oxígeno, para medir la cantidad de oxigeno que esta disuelto en metales líquidos, también se usa como aditivo en los cerámicos electrónicos y en algunos casos se usa en joyería.
Ejemplos de Materiales Cerámicos
Ejemplos De Materiales Cerámicos Tradicionales
- Vidrios
- Ladrillos
- Azulejos
- Porcelana eléctrica
Ejemplos de Materiales Cerámicos De Ingeniería
La mayoría de estos cerámicos consisten en compuestos puros o casi puros.
- Alúmina Al2O3
- Carburo De silicio SiC
- Nitruro de SilicioSi3N4
