Materiales cerámicos y vidrios

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  • 1. Por Miguel ngel Clemente

2.

  • Los materiales cermicos han sido muy utilizados desde la Antigedad (ornamentacin, construccin, etc.)
  • Actualmente, son los materiales mas usados en la construccin. Ahora se est investigando sobre materiales cermicos de alto rendimiento.

Contextualizacin 3.

  • Slidos inorgnicos y no metlicos
  • Duros y frgiles.
  • Muy resistentes al desgaste.
  • Resistentes a la corrosin y oxidacin.
  • Inertes y biocompatibles.
  • Altos puntos de fusin.
  • Asequibles econmicamente.

Propiedades 4.

  • Hay 7 grupos:
  • Cermicos en general
  • Vidrios
  • Vitrocermicos
  • Cermicos de alto rendimiento
  • Cemento y hormign
  • Rocas y minerales
  • Cermicos compuestos

Tipos 5.

  • Construidos por arcilla y luego cocidos.
  • Porosos: sin vitrificacin, son permeables a gases lquidos y grasas. Ladrillos, botijos y huchas.
  • Impermeables: una vez se les ha dado la forma, se calientan y se vitrifica la arena de cuarzo. Gres y porcelana.

Cermicos 6.

  • Constituidos sobre todo por slice, aunque se aaden otros compuestos, para modificar sus propiedades.
  • Se dividen en
    • Vidrio comn
    • Borosilicatos vtreos, que son resistentes al calor.
  • Tipos: hueco, prensado, plano, de seguridad, pretensado, fibra de vidrio, fibra ptica.

Vidrios 7.

  • Arcilla y barro.
  • Cuberteras, cristaleras, ladrillos o azulejos.

Vitrocermicos 8.

  • Herramientas de corte, porque son resistentes al desgaste.
  • Tenacidad a lasfracturas.

Cermicos de alto rendimiento 9.

  • Materiales muy usados en la construccin.
  • Cemento: aglomerante en forma de polvo.
    • Cal, slice y almina.
    • Mezclado con arena y agua es mortero.
  • Hormign:
    • Arena, agua y grava con cemento.
    • Con barras de acero es hormign armado.

Cemento y hormign. 10.

  • Materiales cermicos naturales.
  • El hielo est incluido.
  • La piedra es uno de los materiales de construccin ms antiguo.

Rocas y minerales 11.

  • Realmente no son ni cermicas ni vidrios, pero se incluyen.
  • Se mezclan con plsticos o metales.
  • Ejemplos de estos materiales son fibra de carbono y fibra de vidrio

Cermicos compuestos 12.

  • Materiales cermicos inicos, constituidos por metal y no metal. Se ceden electrones. NaCl, MgO.
  • Materiales cermicos covalentes, formados por la unin de dos no metales, o elementos puros. Se comparten electrones.
  • Materiales cermicos cristalinos, presentan una estructura cristalina perfecta, y la de los vidrios es amorfa.

Estructura interna 13.

  • Elasticidad: tienen una elasticidad alta por tener bajas densidades
  • Dureza: son materiales extremadamente duros, incluso ms que las aleaciones metlicas, por ello se usan como herramientas de corte o pulido.
  • Resistencia a la fractura: no tienen mucha resistencia a la fractura, son mas bien frgiles, es la pega de los materiales cermicos.
  • Resistencia al choque trmico: depende del material. Se mide calentando lentamente el material y se sumerge en agua fra, as se sabe el cambio de temperatura que soporta.

Propiedades 14.

  • Fragilidad: se mide por las grietas que tiene un material en su interior. Se mide en probabilidad de fallo.
  • Resistencia con el tiempo: algunos materiales, como el vidrio, se rompen sin motivo aparente, ese motivo es que las grietas de su interior dejan de soportar la tensin, y se rompe.

Propiedades II 15.

  • Materiales cermicos naturales: extraccin, y luego modelado.
  • Vitrocermicas: la arcilla se cuece y la fase vtrea se funde y enlaza las fases cristalinas.
  • Materiales cermicos de alto rendimiento: el proceso se llama sinterizacin. El polvo se prensa y se calienta, se da la forma deseada.

Fabricacin 16.

  • Vidrio:

Fabricacin 17.

  • Disminuyendo el tamao de las grietas, que se podra arreglar un poco mejorando el sinterizado: haciendo el polvo mas fino y controlando las condiciones en las que se produce.
  • Incrementando la tenacidad, puesto que es baja, la tenacidad es baja, porque las grietas se expanden, por eso, la solucin son los materiales compuestos, puesto que si la grieta se encuentra con un material no cermico se detiene.

Mejora de materiales cermicos