CERAMICOS
DEFINICION Un material cerámico es un tipo de material inorgánico, no metálico, buen aislante y que además tiene la propiedad de tener una temperatura de fusión y resistencia muy elevada. Asimismo, su módulo de Young (pendiente hasta el límite elástico que se forma en un ensayo de tracción) también elevado, además presentan un modo de rotura frágil CARACTERISTICAS • Resistentes a la compresión • Poseen una conductividad térmica baja • Resistentes a la corrosión • Duros y frágiles a temperatura ambiente • Resistentes a temperaturas altas
Clasificación Tradicionales • Arcillas • Refractarios • Abrasivos
Avanzados • No oxidicas • oxidicas
Vidrios
Arcillas Propiedades físicas • Poseen coloraciones diversas después de la cocción • Produce merma durante el secado
Propiedades mecánicas
Propiedades químicas
• Plasticidad • Son materiales mediante la adición porosos de agua • Elasticidad: 40000200000
usos • se da en el campo de la cerámica de construcción (tejas, ladrillos, tubos, baldosas....), alfarería tradicional, lozas, azulejos y gres. Uso al que se destinan desde los comienzos de la humanidad.
ARCILLAS
LOZA DESCRIPCIÓN Partiendo de su origen alfarero y a lo largo de la historia de los procedimientos cerámicos, la loza ha ido dando nombre a diferentes técnicas artísticas y procedimientos decorativo, El uso popular del término loza se aplica o refiere a la mayoría de los objetos que conforman la vajilla doméstica
ARCILLAS PROPIEDADES • Muy plásticas • Color blanco o marfil • Calor: 1200°C • Absorbente y opaca estructura amorfa APLICACIONES • Cerámica domestica. • Tazas • Loza • Platillos
Componentes: Barro arcilloso(silicato de alúmina) sirve de aglutinante plástico Sílice cristalina (arena cuarzosa), el desgrasante que dará el grado de plasticidad conveniente
ARCILLAS
Bentonita DESCRIPCIÓN La bentonita es una arcilla de grano muy fino (coloidal) del tipo de montmorillonita que contiene bases y hierro, utilizada en cerámica. El nombre deriva de un yacimiento que se encuentra en Fort Benton, Estados Unidos. El tamaño de las partículas es seguramente inferior a un 0,03% al del grano medio de la caolinita.
PROPIEDADES • Elevada capacidad absorción agua • Plasticidad • Hinchamiento inmediato:(2gr/ml) 24,0 Min • Humedad: 105°C 10,0% máx.
Componentes: Arcilla de origen volcánico
En ingeniería civil y cimentaciones, para sostenimiento de tierras, en forma de lodo bentonítico. En construcción, como material de sellado. En perforación de pozos para extraer agua, petróleo o gas natural, usada en la preparación de los lodos de perforación. En la elaboración de grasas lubricantes. En la elaboración de aromatizantes. En la industria del vino como clarificante proteico En la industria petrolera ligada con agua para fabricar lodos de perforación En la transcripción in vitro a partir de DLPs de Rotavirus. Alimentación animal para eliminación de toxinas de alimentos En humanos se le atribuyen efectos desintoxicantes a nivel físico y no químico. En metalurgia la bentonita sódica y la bentonita cálcica como aglutinante de la arena de cuarzo para fabricar moldes para fundición. Arenas o piedritas sanitarias para cama de gatos (mascotas). Vea aquí Como aditivo para pinturas tixotrópicas o impermeables. En la elaboración de pozos de puesta a tierra
ARCILLAS
ARCILLAS
GRES DESCRIPCIÓN es el término genérico que designa unapasta cerámica, formada por arcillas naturales, o mucho más común por una combinación de arcillas plásticas refractarias, materiales desgrasante añadidos, como sílice y siendo el fundente usado más común el feldespato. Sus principales características son su dureza, ser casi impermeable una vez cocido a su temperatura de sinterización vítrea. El rango de cocción oscila desde los 1200°C a los 1300°C, dependiendo de su composición química.
ARCILLAS
usos sanitarios, tuberías de saneamiento, vajillas, alfarería entre otros, pero sin duda el mayor campo de aplicación es la producción de pavimentos y revestimientos de baldosas para el suelo. Las materias primas utilizadas para la fabricación del gres se dividen en tres categorías: materias plásticas, materias fundentes y materias inertes. Las materias plásticas son minerales arcillosos, principalmente caoliníticos y/o illíticos, que proporcionan en presencia de agua la suficiente plasticidad para obtener, durante la etapa de conformado, una forma definida y estable. Químicamente aportan Al, Si y parte del Ca, Fe y Ti. Las materias fundentes son principalmente feldespatos y feldespatoides que en la fase de cocción forman fases vítreas que actúan de ligantes entre las partículas y reducen la porosidad final del producto. Son portadores de Na, K, Al y Si. Las materias inertes son principalmente arenas silíceas que permiten un control dimensional de las piezas durante la etapa de secado y cocción, así como favorecer la desgasificación de las eventuales impurezas (materia orgánica) que pudiera haber en las materias primas. Aportan mayoritariamente Si.
CERAMICAS REFRACTARIAS
REFRACTARIOS Caracteristicas: • Soportan altas temperaturas sin fundir o descomponerse • (elevada estabilidad térmica) • Elevada Resistencia a fluencia • Químicamente inertes bajo medios agresivos • Baja conductividad térmica (Aislantes térmicos)
•
Refractarios ácidos: Contienen cantidades importantes de SiO2 que reacciona con refractarios básicos a ↑ T p.e. refractarios basados en SiO2, en Al2O3 y en arcillas • Refractarios básicos: que reacciona con refractarios ácidos a ↑ T p.e. MgO, dolomita (CaCO3.MgCO3) y cromita • Refractarios neutros: Refractarios que no reacciona con refractarios ácidos ni con básicos a ↑ T p.e. Carbón y mullita, • Refractarios especiales: Incluye materiales Refractarios de alto coste: ZrO2, SiC, Si3N4,..
Aplicaciones: • Industria siderúrgica • Cerámica y vidrio • cemento
CERAMICAS REFRACTARIAS
CEMENTOS
CEMENTOS Son materiales inorgánicos que se caracterizaron porque al ser mezclados con agua dan lugar a una pasta que endurece con mayor o menor rapidez según su composición
CEMENTOS
Portland es un conglomerante o cemento hidráulico que cuando se mezcla con áridos, agua y fibras de acero discontinuas y discretas tiene la propiedad de conformar una masa pétrea resistente y duradera denominada hormigón. Es el más usual en la construcción y es utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón (llamado concreto en Hispanoamérica). Como cemento hidráulico tiene la propiedad de fraguar y endurecer en presencia de agua, al reaccionar químicamente con ella para formar un material de buenas propiedades aglutinantes. • Portland férrico • Cementos blancos
CEMENTOS
Tipos de cemento portland • TIPO I:cemento de uso general, no se requiere de propiedades y características especiales • TIPO II: Resistente ataque moderado de sulfatos, como por ejemplo en las tuberías de drenaje (muros de contención, pilas, presas) • TIPO III: Altas resistencias a edades tempranas, a 3 y 7 días • TIPO IV: Muy bajo calor de hidratación (Presas) • TIPO V: Muy resistente acción de los sulfatos (Plataforma marina)
ABRASIVOS
Abrasivos
ABRASIVOS
DIAMANTE
Propiedades fisicas: • Densidad: 3,5gr/cm3 • Prueba de koonp: 7000HK • Reflexión depende de la cercanía del rayo de luz • Dureza: 10mhs • Elasticidad: es capaz de rebotar contra una pared dura • Fragilidad: entre mas duro es mas fragil • Modulo de young: 1050GPa • Formula: C • Resistencia a los productos quimicos
aplicaciones: es el metal conocido mas duro, es usado para joyas como para implementos industriales especiales
ABRASIVOS
CARBURO DE SILICIO Es un carburo covalente de estequiomería 1:1 y que tiene una estructura de diamante, a pesar del diferente tamaño del C y Si, que podría impedir la misma. Debido en parte a su estructura, es casi tan duro como el diamante Estado físico: solido, cristales Color gris a negro Olor inodoro Propiedades fisicas y quimicas Ebullicion: 3648,9°C Fusion 3650°c Densidad 2-3,2 Insoluble en agua No existe ecotoxicidad
El carburo de silicio se obtiene de arenas o cuarzo de alta pureza y coque de petróleo fusionados en horno eléctrico a más de 2000 ºC
ABRASIVOS
CARBURO DE TUNGSTENO PROPIEDADES FISICAS: • Solido color gris-negro • Densidad:15,63g/cm3 • Fusion: 2870°C • Ebullicion: 6000°C • Particula irregular • Conductividad termica: 174W/km • Prueba Koonp: 1800-3200HK PROPIEDADES QUIMICAS • Resiste las reacciones redox, los acidos y álcalis.
PROPIEDADES MECANICAS: • Dureza de Mohs: 7,5 • Modulo young: 550Gpa • Mayor resistencia a la traccion en comparacion a los metales • Modulo elastico: 441Gpa
ABRASIVOS
CARBURO DE BORO Propiedades físicas: • Densidad: 2,54-2,52 • Expansión termica: 5,6 • Fusión: 5,6°C • Conductividad térmica 30-90 Propiedades mecánicas: • Tracción 440470Gpa • Compresión: 1400-3400Mpa • Dureza Mohs 9,5
Propiedades Químicas • Porosidad aparente <3% • Resistencia a ácidos concentrados aceptable • Ácidos diluidos: buena
Aplicación protección balística, boquillas y aplicaciones nucleares donde es necesaria la absorción de neutrones. En forma de polvo, el carburo de boro es ideal para usos tales como pastas de esmerilado
AVANZADOS
Cerámicos avanzados Los cerámicos avanzados están diseñados para optimizar las propiedades mecánicas. A fin de alcanzar estas propiedades, se requiere, en comparación con la cerámica tradicional, un control excepcional de la pureza, del procesamiento y de la microestructura.
Propiedades fisicas • Punto de fusion y la expansion termica son mayores que la de los materiales tradicionales • Posee propiedades electricas magneticas y opticas , siendo esta la causa de que son mejores materiales con calidd superior • Constante dieléctrica “a la medida”. • Alto coeficiente piezoeléctrico. • Resistencias mecánicas a altas temperaturas. • Conducción rápida de iones. • Bajo peso por volumen. • Alta permeabilidad magnética. • Transparencia óptica. • Alto punto de fusión. • Resistencia a la corrosión.
Propiedades térmicas tienen dos caracteristicas importantes : • Capacidad de resistir al calor • La resistencia al ataque quimico por su alto punto de fusion dureza y rigidez
AVANZADOS Propiedades mecánicas • Son duras • Ligeras • fragiles Aplicación • Herramientas de corte • Materiales resistentes al desgaste • Materiales resistentes al calor • Lubricantes solidos • Vision nocturna • Astronomia • Medicina • Vidrios fotocrómicos
VIDRIOS
VIDRIOS El vidrio es un material inorgánico duro, frágil, transparente y amorfo que se encuentra en la naturaleza, aunque también puede ser producido por el ser humano. El vidrio artificial se usa para hacer ventanas, lentes, botellas y una gran variedad de productos. El vidrio es un tipo de material cerámico amorfo.
VIDRIOS
VIDRIOS
Diferentes vidrios PLOMO
SODICO
BOROSILICATO
SILICE VITREA