CERAMICOS
¿QUE SON?
o Son sólidos inorgánicos no Metálicos producidos mediante tratamiento térmico.
o Pueden ser cristalinos, no cristalinos o una mixtura de ambos.
o Es un buen aislante, que, además, tiene la propiedad de tener una temperatura de fusión y resistencia muy elevada.
CONSTITUCION DE LOS MATERIALES CERAMICOS
o Están formados por una combinación de fases cristalinas y/o vítreas
o Se pueden presentar en función de la aplicación como sólido denso, polvo fino, película, fibra, etc.
o Los hay constituidos por una fase cristalina o una fase vítrea, denominándose monofásicos.
o Los constituidos por muchos cristales de la misma fase cristalina se denominan policristalinos.
o Los monocristales se refieren a materiales constituidos por un solo cristal de una única fase.
El producto obtenido dependerá de la naturaleza de la arcilla empleada, de la temperatura y de las técnicas de cocción a las que ha sido sometido. Así tenemos:
Materiales cerámicos tradicionales
No han sufrido vitrificación, es decir, no se llega a fundir el cuarzo como la arena. Su fractura (al romperse) es terrosa, siendo totalmente permeables a los gases, líquidos y grasas. Los más importantes:
• Arcilla cocida.
• Loza italiana.
• Loza inglesa.
1. Refractarios
2. Ladrillos refractarios,
3. Electrocerámicas
Materiales cerámicos avanzados
Se los ha sometido a temperaturas bastante altas en las que se vitrifica completamente la arena de cuarzo. De esta manera se obtienen productos impermeables y más duros. Los más destacados:
• Gres cerámico común
• Gres cerámico fino
• Porcelana.
• Materiales refractarios
Propiedades eléctricas de los cerámicos:
Los materiales cerámicos se usan ampliamente en la industria eléctrica y electrónica. Principalmente como aislantes (dieléctricos) eléctricos o en capacitores.
Propiedades de los componentes dieléctricos:
La unión iónica y covalente en materiales cerámicos restringe la movilidad de los iones y de los electrones y esto determina que estos materiales sean buenos aislantes eléctricos
Existen 3 propiedades básicas de los componentes dieléctricos.
Comportamiento dieléctrico:
Este tipo de material cerámico presenta una estructura bipolar (entidades de cargas (+) y (-) a nivel atómico o molecular separadas) por lo en presencia de un campo eléctrico estos se orientan y es posible usarlos en capacitores.
Rigidez dieléctrica:
Entendemos por rigidez dieléctrica el valor límite de la intensidad del campo eléctrico en el cual un material pierde su propiedad aisladora y pasa a ser conductor (ruptura eléctrica). También podemos definirla como la máxima tensión que puede soportar un aislante sin perforarse. A esta tensión se la denomina tensión de rotura.
Factor de pérdida:
Es una medida de la energía eléctrica perdida (en forma de calor) por un capacitor en un circuito de corriente alterna.
Propiedades térmicas de los cerámicos:
En general la mayoría de los materiales cerámicos tiene baja conductividad térmica debido a sus fuertes enlaces iónicos covalentes y son buenos aislantes térmicos.
Conductividad térmica:
La conducción térmica es un fenómeno por el cual el calor se transporte de una región de alta temperatura del material a otra de baja temperatura. La conductividad térmica caracteriza la capacidad de un material de transferir calor
Los materiales que no poseen electrones libres son aislantes térmicos y solo existe transporte de calor por vibraciones de la red.
Esfuerzos térmicos ó tensiones:
Las tensiones térmicas son tensiones inducidas en un cuerpo como resultado de
Cambios en la Temperatura.
Tensiones resultantes de la expansión y contracción térmicas confinadas.
Lo cual puede producir fracturas y agrietamiento, lo cual se da por lo general en los procesos de secado.