Materiales Cermicos

AplicacionesElctricos, magnticos, pticos, biomdicos, construccin,automotrizRefractarios, bujas, dielctricos en capacitores, sensores, abrasivos, medios de grabacin magnticaAlmina (Al2O3): Operacin a altas temperaturas. Aislantes (cajas contenedoras y bujias). Soportes de chips, de catalizadores y aplicaciones mdicasNitruro de aluminio (AlN) Buen aislante elctrico, buen conductor trmico, baja coeficiente de expansin trmico. Se usa como soporte de chips y microcircuitosSlice o slica (SiO2): Esencial en vidrios. Aislantes trmicos, refractarios, abrasivos, fibras pticasCarburo de Boro (B4C): tercer material mas duro y muy liviano. Como blindaje nuclear, requierimientos que requieren resistencia a la abrasin y porcin a blindaje anti-balas.Boruro de titanio (TiB2): Muy buen conductor elctrico y trmicoy proporciona excelente tenacidad. Produccin anti-blindajeTitanato de plomo zirconio: Material Piezoelctrico usados en chisperos de calefont o sensores de presin

Propiedades

Etapas del procesamiento cermico.Extraccin mineralesTriturado, mezclado y secadoMoldeo y generacin de cermico en verdeSinterizado o quemadoProcesamiento secundario (rectificado , corte pulido, deposicin de electrodos, recubrimiento)

Procesamiento de polvosTriturado se realiza por varios sistemas mecnicos, donde el mas sencillo y comn es el molino de bolasLixiviacin: extraccin de minerales mediante reacciones cido-baseCalcinacin: calentamiento de materiales a alta temperatura. Puede ocurrir descomposicin, deshidratacin o reacciones de sntesis de minerales deseados. Ejemplos Titanato de bario (BaTiO3)BaCO3 + TiO2 BaTiO3 + CO2

Compactacin y moldeoCompactacin uniaxial: compactado en seco de pequeas piezas en secoCompactacin isosttica (fro- caliente): Compactado en seco en matrices elsticas bajo preson de agua o aceitesMoldeo en cinta: Se producen cintas de material anchas pero muy delgadas 1-100 m. Estas se enrollan y luego se sinterizan.Moldeo por escurrimiento Se vaca el lodo en un molde de yeso y el agua se escurre por capilaridad secando el material cercano a las paredes del moldeMoldeo por inyeccin: se inyecta material sobre un molde por soplado. Para piezas de forma complejaExtrusin: El lodo se mezcla, desairea y se inyecta en un dado de extrusin. Finalmente se sinteriza.

Grano y lmite de grano: La resistencia aumenta cuando tenemos granos chicos ya que se disminuyen esfuerzos en los lmites de grano. Tamao de grano se maneja: partiendo de polvo mas fino, disminuyendo tiempo de sinterizado

Porosidad: Presencia de poros puede ser perjudicial ya que a partir de estos pueden surgir grietas, pero tambin pueden ser tiles por aumentar resistencia a choques trmicos, especialmente con poros. Si se usan como filtros se utilizan con poros interconectados

Porosidad aparente: mide poros interconectadosPoros.apar= mmojado mseco x 100 mmojado - magua

Porosidad realPoros real= (mseco/(mmojada - magua)) x 100

Mserco: masa del material completamente secoMmojado: masa del material luego de sumergirlo en agua y sacarlo del aguaM agua masa del materialsuspendido en agua

VidrioMaterial amorfo, que se endureci sin cristalizarEl principal es a base de slice, pero hay diversas aleaciones con otros xidos.No todos los xidos sirven: formadores, intermedios y modificadores

Formacin del vidrioRango lquido: Vidrio fundido se vierte en recipientes o sobre superficies para darle forma: Laminado, flotado sobre estao fundido, fibras.

Rango de trabajo (temperatura en que dctil pero no fluye. Moldeado por presin, estirado soplado. Rango del recocido: Tratamiento sobre algunos vidrio para evitar fallas desvitrificaciones

Vidrios especiales

Vidrio templado: vidrio que se enfra al aire, lo que enfra y contrae bordes pero interior al solidificar

Vidrio laminado: formado por 2 hojas de vidrio recocido con un separador de polmero al medio

VitrocermicosVidrios que cristalizan: pueden conservar cualidades pticas. Buena tenacidad y resistencia mecnica, bajo coeficiente de expansin trmica y resistencia a corrosin a altas temperaturas (materiales de cocina y estufas) RefractariosMateriales que soportan altas temperaturas sin sufrir corrosin o debilitamiento.Para hornos, fundiciones, manejo de metales o vidriosRefractarios: cidos, bsicos o neutroscidos: silice o almina y barro (baratos pero debiles) su resistencia trmica aumenta con aluminaBsicos: basados en MgO. Elevado punto de fusin, buena capacidad refractaria y buena capacidad al ataque de entornos bsicos en procesos de acero. Mas costososNutros: a base de cromo y se usan para separar refractarios cidos de bsicos