Son productos
inorgánicos, esencialmente no metálicos, policristalinos y frágiles. Son materiales
ampliamente usados en la industria: (ladrillo, alfarería, losetas y
porcelana), incluye el concreto, pues sus componentes son cerámicas.
También materiales como Carburo de Tungsteno y Nitruro de Boro. Su importancia se
basa en la abundancia en la naturaleza y sus propiedades físicas y mecánicas,
diferentes a las de los metales.
IMPORTANCIA
COMERCIAL:
Son de alta dureza
(útiles para ingeniería), como Aislamiento Térmico y Eléctrico, con buena
estabilidad química a altas temperaturas de fusión.
Prácticamente no
son dúctiles, son frágiles.
ESTRUCTURAS DE LAS
CERÁMICAS
Se caracterizan por
tener enlace covalente y iónico, más fuerte que el enlace metálico y son la
causa de su dureza y tenacidad, la forma de sujeción de los electrones en las
moléculas de estos elementos hacen que sean conductores pobres. Los fuertes enlaces
dotan a estos materiales de altas temperaturas de fusión. Tienen estructura
cristalina mas compleja que la de los materiales metálicos.
Hay varias razones
para esto:
1. Con átomos de
diferente tamaños.
2. Las fuerzas
iónicas son también diferentes para cada material cerámico (sílice diferente
del aluminio).
3. Unión de más de
dos elementos
PROPIEDADES
MECÁNICAS
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 FÍSICAS
- Pesan menos que los metales,
pero más que los polímeros.
- Baja
conductividad eléctrica.
- Baja
conductividad térmica.
- Baja expansión y
fallas térmicas.
CERAMICA DUCTIL
Lograr cerámicas dúctiles, una clase
de materiales largamente buscada por la comunidad científica, permitiría
disponer de cerámicas que serían excepcional mente duras, capaces de soportar
temperaturas muy altas y menos propensas a la corrosión que los metales,
prestaciones de las cerámicas convencionales, pero que además serían capaces de
soportar deformaciones o perforaciones, accidentales o intencionadas para dar
forma a piezas, sin fracturarse, una propiedad llamada ductilidad.
El equipo de Suneel Kodambaka, de la
Escuela Henry Samueli de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, perteneciente a la
Universidad de California en la ciudad estadounidense de Los Ángeles (UCLA), se
centró en una clase especial de carburos cuyos átomos se mantienen juntos por
tres tipos de enlaces químicos (iónico, covalente y metálico). La combinación
de los tres enlaces, creen los investigadores, es lo que hace a estos
materiales resistentes a fracturas. Para validar esa hipótesis, el equipo
efectuó pruebas de compresión sobre cristales individuales de dos de estos
compuestos, carburo de zirconio y carburo de tantalio.
Kodambaka y sus colaboradores
observaron que los cristales se deformaron, es decir, cambiaron su forma sin
romperse, a temperatura ambiente. Esto mostró que el tamaño de los cristales y
su orientación desempeñan un papel importante en el comportamiento mecánico de
los materiales. Esta es la clave para crear cerámicas dúctiles.
FUENTES
http://www.utp.edu.co/~publio17/ceramicos.htm
Que onda con ese subrayado de letra, es para que uno de quedé ciego
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