Estructura y propiedades de los materiales no metálicos Instituto tecnológico de Campeche Ingeniería de materiales no metálicos Prof. Perfecto Ochoa Domínguez

Cerámicos Cerámicos cristalinos Cerámicos no cristalinos Estos materiales tienen baja conductividad eléctrica y térmica, por ello son usados a menudo como aislantes, ya que son fuertes y duros, aunque frágiles y quebradizos. Entre los metales cerámicos puros destacan el oxido de aluminio, el nitruro de silicio y el carburo de tungsteno. Estos materiales presentan una estructura atómica formada por enlaces híbridos iónicos- covalentes que posibilitan una gran estabilidad de sus electrones les confiere propiedades especificas como la dureza, rigidez y un elevado punto de fusión. Según su microestructura podemos clasificarlos en: Cerámicos cristalinos Cerámicos no cristalinos Vitroceramicos

Tipos de cerámicos CERAMICOS CRISTALINOS: Estos se obtienen a partir de sílice fundida. Tanto el proceso de fusión como el de solidificación posterior son lento, lo que permite a los átomos ordenarse en cristales regulares. Presentan una gran resistencia mecánica y soportan altas temperaturas, superiores a la de reblandecimiento de la mayoría de los vidrios refractarios. CERAMICOS NO CRISTALINOS: Se obtienen también a partir de sílice pero, en este caso, el proceso de enfriamiento es rápido, lo que impide el proceso de cristalización. El solido es amorfo, ya que los átomos no se ordenan de ningún modo preestablecidos. VITROCERAMICOS: Se fabrican a partir de silicatos de aluminio, litio y magnesio con un proceso de enfriamiento rápido. Químicamente son similares a los vidrios convencionales, pero la mayor complejidad de sus moléculas determina la aparición de microcristales que les confieren mayor resistencia mecánica y muy baja dilatación térmica.

Propiedades y aplicaciones Los materiales cerámicos se caracterizan por las siguientes propiedades: Son muy duros y presentan una gran resistencia mecánica al rozamiento, al desgaste y la cizalladura. Son capaces de soportar altas temperaturas Tienen gran estabilidad química y son resistentes a la corrosión Poseen una amplia gama de cualidades eléctricas Los materiales cerámicos son materiales ligeros, su densidad varia según el tipo de cerámica y el grado de compacidad que presenten. Son mucho mas duros que los metales, pero a diferencia de estos, son mas frágiles y al sufrir alguna fractura esta se propaga de manera irreversible.

Los materiales cerámicos también se utilizan en la fabricación de otros materiales hibridos denominados CERMET, abreviatura de la expresión inglesa CERAMICMETALS, compuestos principalmente de oxido de aluminio, dióxido de silicio y metales como el cobalto, el cromo y el hierro. Para obtenerlos se usan 2 técnicas: Sintetizado: consiste en compactar los polvos metálicos cuando presentan dificultad para ser aleados. Fritado: consiste en someter el polvo metálico junto al material cerámico a una compresión dentro de un horno eléctrico para obtener una aleación.

RESISTENCIA A LA TEMPERATURA: esta propiedad se fundamenta en 3 características de los materiales cerámicos: *su elevado punto de fusión supera el de todos los metales, si exceptuamos el wolframio. *su bajo coeficiente de dilatación los hace particularmente resistentes a los choques térmicos. *su baja conductividad térmica permite su empleo como aislantes. RESISTENCIA A LOS AGENTES QUIMICOS: la estructura atómica de los materiales cerámicos es la responsable de su gran estabilidad química, que se manifiesta en su resistencia a la degradación ambiental y a los agentes químicos. las aplicaciones de los diferentes tipos de materiales dependen de su estructura y de los agentes químicos a los que vayan a ser sometidos.