Download - Materiales cerámicos y vidrios

Transcript
Page 1: Materiales cerámicos y vidrios

Por Miguel Ángel ClementePor Miguel Ángel Clemente

Page 2: Materiales cerámicos y vidrios

Los materiales cerámicos han sido muy

utilizados desde la Antigüedad (ornamentación, construcción, etc.)

Actualmente, son los materiales mas usados en la construcción. Ahora se está investigando sobre materiales cerámicos de alto rendimiento.

Contextualización

Page 3: Materiales cerámicos y vidrios

Sólidos inorgánicos y no metálicos Duros y frágiles. Muy resistentes al desgaste. Resistentes a la corrosión y oxidación. Inertes y biocompatibles. Altos puntos de fusión. Asequibles económicamente.

Propiedades

Page 4: Materiales cerámicos y vidrios

Hay 7 grupos:1. Cerámicos en general2. Vidrios3. Vitrocerámicos4. Cerámicos de alto rendimiento5. Cemento y hormigón6. Rocas y minerales7. Cerámicos compuestos

Tipos

Page 5: Materiales cerámicos y vidrios

Construidos por arcilla y luego cocidos. Porosos: sin vitrificación, son permeables a

gases líquidos 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.

Cerámicos

Page 6: Materiales cerámicos y vidrios

Constituidos sobre todo por sílice, aunque se

añaden otros compuestos, para modificar sus propiedades.

Se dividen en1. Vidrio común2. Borosilicatos vítreos, que son resistentes al

calor. Tipos: hueco, prensado, plano, de seguridad,

pretensado, fibra de vidrio, fibra óptica.

Vidrios

Page 7: Materiales cerámicos y vidrios

Arcilla y barro. Cuberterías, cristalerías, ladrillos o azulejos.

Vitrocerámicos

Page 8: Materiales cerámicos y vidrios

Herramientas de corte, porque son resistentes

al desgaste. Tenacidad a las fracturas.

Cerámicos de alto rendimiento

Page 9: Materiales cerámicos y vidrios

Materiales muy usados en la construcción. Cemento: aglomerante en forma de polvo.

Cal, sílice y alúmina. Mezclado con arena y agua es mortero.

Hormigón: Arena, agua y grava con cemento. Con barras de acero es hormigón armado.

Cemento y hormigón.

Page 10: Materiales cerámicos y vidrios

Materiales cerámicos naturales. El hielo está incluido. La piedra es uno de los materiales de

construcción más antiguo.

Rocas y minerales

Page 11: Materiales cerámicos y vidrios

Realmente no son ni cerámicas ni vidrios, pero

se incluyen. Se mezclan con plásticos o metales. Ejemplos de estos materiales son fibra de

carbono y fibra de vidrio

Cerámicos compuestos

Page 12: Materiales cerámicos y vidrios

Materiales cerámicos iónicos, constituidos por

metal y no metal. Se ceden electrones. NaCl, MgO.

Materiales cerámicos covalentes, formados por la unión de dos no metales, o elementos puros. Se comparten electrones.

Materiales cerámicos cristalinos, presentan una estructura cristalina perfecta, y la de los vidrios es amorfa.

Estructura interna

Page 13: Materiales cerámicos y vidrios

Elasticidad: tienen una elasticidad alta por tener

bajas densidades Dureza: son materiales extremadamente duros,

incluso más que las aleaciones metálicas, por ello se usan como herramientas de corte o pulido.

Resistencia a la fractura: no tienen mucha resistencia a la fractura, son mas bien frágiles, es la ‘’pega’’ de los materiales cerámicos.

Resistencia al choque térmico: depende del material. Se mide calentando lentamente el material y se sumerge en agua fría, así se sabe el cambio de temperatura que soporta.

Propiedades

Page 14: Materiales cerámicos y vidrios

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 tensión, y se rompe.

Propiedades II

Page 15: Materiales cerámicos y vidrios

Materiales cerámicos naturales: extracción, y

luego modelado. Vitrocerámicas: la arcilla se cuece y la fase

vítrea se funde y enlaza las fases cristalinas. Materiales cerámicos de alto rendimiento: el

proceso se llama sinterización. El polvo se prensa y se calienta, se da la forma deseada.

Fabricación

Page 16: Materiales cerámicos y vidrios

Vidrio:

Fabricación

Page 17: Materiales cerámicos y vidrios

Disminuyendo el tamaño de las grietas, que se

podría 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 solución son los materiales compuestos, puesto que si la grieta se encuentra con un material no cerámico se detiene.

Mejora de materiales cerámicos