MATERIALES CERÁMICOS

• INTEGRANTES:

- Gutiérrez Ángeles, Luis Alberto- Ramos Rodríguez, Angie Lizbeth- Tello Ponte Meylin Lisbeth- Mejía Tapia Renzo Nahum- Alzamora Neyra Hassan

MATERIALES CERÁMICOS

Los materiales cerámicos como materiales de ingeniería se basa en su abundancia en la naturaleza y por sus propiedades físicas y mecánicas, que son mas ampliamente utilizados.

Un material cerámico es un compuesto inorgánico de elementos metálicos y no metálicos unidos entre si principalmente mediante enlaces iónicos y covalentes.

• Debido a sus enlaces iones y covalentes son:• Son duros y frágiles ( baja tenacidad y ductilidad)• Alto punto de fusión (refractarios)• Son buenos aislantes eléctricos y térmicos• Baja densidad

ESTRUCTURA:a) Fase cristalinab) Fase vítrea

Cuando se habla de este término, no se hace referencia solamente a la alfarería, ladrillo tejas o la vajilla de nuestras casas. Los materiales cerámicos abarcan una seria de productos de gran utilidad en la industria:• Vidrios, cementos, ladrillos

refractarios, sensores. etc.

Clasificamos los materiales cerámicos en tres tipos básicos:

• Cerámicos tradicionales, silicatos que se usan para la producción de artículos de barro tales como utensilios y ladrillos, abrasivos comunes y cemento.

• Cerámicos nuevos, los cerámicos más recientemente desarrollados, basados en compuestos que no son silicatos, sino óxidos y carburos que poseen generalmente propiedades físicas o mecánicas superiores o únicas comparadas con las de los cerámicos tradicionales.

• Vidrios, basados principalmente en la sílice y que se diferencian de los otros cerámicos por no presentar una estructura cristalina. Además de los tres tipos básicos tenemos los vidrios cerámicos cuya gran parte de estructura se ha transformado en cristalina por tratamiento térmico

Estructura • De estructura compleja a través de enlace covalente o iónico

entre sus átomos, generando mayor dureza y resistencia térmica/eléctrica a comparación de los metales, estas características se deben a qué tan fino es el grano (mientras más fino más resistencia y dureza)

Tipos• Vidrios

Vidrios planos(envases,ventanas,decoracion) Vidrios ópticos(en anteojos, microscopios, camaras,etc) Fibra optica

• Productos de arcilla Porcelanas Ladrillos

• Refractarios Zirconio, cuarzo, dolomita

• Abrasivos Capuchones abrasivos Discos de corte

• Cementos Cemento Pórtland

PROPIEDADES MECÁNICAS

Son duros y frágiles a temperatura ambiente debido a su enlace iónico/covalente (al aplicarles una fuerza los iones de igual carga quedan enfrentados provocando la rotura del enlace),este hecho supone una gran limitación en su número de aplicaciones.

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 ferromagnéticas.

• 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 ELÉCTRICAS

• Son en su mayoría aislantes eléctricos debido a que tienen una alta resistencia dieléctrica y baja constate dieléctrica.Algunos de ellos presentan otras propiedades dieléctricas como es la facilidad de polarizarse.

PROPIEDADES TÉRMICAS

• La mayoría de los materiales cerámicos tienen bajas conductividades térmicas debido a sus fuertes enlaces iónico/covalentes. La diferencia de energía entre la banda de covalencia y la banda de conducción en estos materiales es demasiado grande como para que se exciten muchos electrones hacia la banda de conducción, por este hecho son buenos aislantes térmicos.

Procesado de Cerámicos

Principales Materias Primas:

DesgrasantesAgua

Caolín FeldespatoCuarzo

Extracción de materia prima

Mezclado y Amasado• Consiste en conseguir una perfecta homogeneización

Mezclador

Laminadores

Molino de rulos

Secado• Eliminación de agua• Existen diversos métodos, tales como:FiltraciónCentrifugaciónVaporización

SECADOR CONTINUO

Cocción• Características del producto cerámico:Resistencia mecánicaEstabilidad dimensionalResistencia a los agentes químicosFacilidad de limpiezaResistencia al fuego

HORNO TUNEL

USOS DE LOS MATERIALES CERÁMICOS

Su uso inicial: La elaboración de recipientes.Mas adelante se utilizo para modelar figurillas y actualmente se emplea como aislante electrico y térmicos en hornos, motores y en blindaje.

APLICACIONES DE MATERIALES CERAMICOS

Los materiales cerámicos porosos sus aplicaciones con las arcillas cocidas es en baldosas, ladrillos, tejas, jarrones, etc.

Los materiales cerámicos refractarios sus aplicaciones son en ladrillos refractarios y electrodomésticos y la porcelana para pilas de cocina, bajillas.Otras aplicaciones también es en la industria eléctrica y magnética como imanes para bocinas.

Material

Cerámico

Propiedades Principales aplicaciones Fotografía

Arcilla Cocida

- Se trata de una cerámica porosa.- Se obtiene al cocer arcilla entre

700 y 1000 °C.- Tiene gran resistencia.- Puede ser impermeabilizada.

- Elaboración de materiales de construcción (ladrillos, tejas…).

- Obtención de piezas cerámicas por procedimientos artesanales.

Loza

- Se trata de una cerámica porosa.- Se obtiene al cocer arcilla por

encima de los 1000 °C.- Presenta gran fragilidad.- Puede ser impermeabilizada.

- Elaboración de vajillas y utensilios de cocina.

- Obtención de material sanitario.

Cerámica

refractaria

- Se trata de una cerámica porosa.- Se obtiene al mezclar arcilla y

ciertos óxidos metálicos y al ser cocidas a 1300 °C.

- Presenta gran resistencia.

- Elaboración de aislantes térmicos (chimeneas, hornos…) ya que es capaz de resistir temperaturas de hasta 3000 °C.

- Obtención de aislantes eléctricos.

Porcelana

- Se obtiene a partir de polvo de arcillas de caolín, feldespato y cuarzo cocido por encima de 1300 °C.

- Es totalmente impermeable.- Presenta gran dureza.- Tiene generalmente color blanco

o translucido.

- Elaboración de vajillas y objetos con función decorativa.

- Obtención de aislantes eléctricos.

- Elaboración de piezas de laboratorio.

- Obtención de partes de motores.

Gres

- Se obtiene al cocer por encima de los 1200 °C arcilla con ciertas sustancias aditivas que faciliten su fusión.

- Es totalmente impermeable.- Presenta gran dureza.

- Elaboración de materiales para pavimentos como baldosas.

- Obtención de piezas de recubrimiento de paredes, como azulejos.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE

CERÁMICOS

VENTAJAS DESVENTAJASBaja densidad Son fragiles y debiles(no poseen ductibilidad)Excelente comportamiento ante la corrosión Baja resistencia a impactosMantenimiento minimo Presentan poca elasticidadResistentes a abrasión(temperaturas elevadas)Durabilidad elevadaAislante termicoAislante electricoAlta dureza y rigidezAltos puntos de fusiónNo sufren oxidación

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