Capitulo 4. materiales cerámicos

1. CAPITULO 3. MATERIALES CERAMICOS
Son materiales que contienen tanto compuestos de
elementos metálicos como no metálicos, que están unidos
por enlaces iónico y/o covalentes
Características:
Son duros y frágiles (baja tenacidad y ductilidad)
Alto punto de fusión (Refractarios)
Baja conductividad eléctrica y térmica (aislantes)
Adecuada estabilidad química y térmica

3. En estos materiales: Los sistemas cúbicos, hexagonales,
tetragonales y ortorrómbicos son los más importantes.
Enlaces iónico y covalente. Estos les confieren una alta
estabilidad y son resistentes a las alteraciones químicas.Son
generalmente aislantes (bajísima conductividad).
Ej. MgO–63 % iónico y 27 % covalente
SiO2–51 % iónico y 49 % covalente
Si3N4 –30 % iónico y 70 % covalente
SiC-11 % iónico y 89 % covalente

4. Tienen estructura cristalina mas compleja que la de los
materiales metálicos.
Hay varias razones para esto:
1. Los átomos son de diferente tamaños.
2. Las fuerzas iónicas son también diferentes para cada material
cerámico (sílice SiO2diferente de la alúmina Al
2
O
4
).
3. Unión de más de dos elementos (óxidos complejos,MgAl
2
O
4
)

6. -Tamaño relativo de los iones (número de coordinación)
-Equilibrio de cargas
Ej:CsCl→ Csun ión positivoClun ión negativo
AL2O3→ Al2x3 iones positivosO3x2 iones negativos
6 cargas positivas6 cargas negativas

9. Localización de los iones: Aristas e intersticios
Los intersticios pueden ser: Cúbicos, octaédricos y tetraédricos

11. Clasificación de los cerámicos.
1. Según su composición:
GRUPO I.Comprende los materiales construidos
predominantemente por silicatos de aluminio (arcilla, caolín,
etc.), los más conocidos son la porcelanay la loza vidriada.
GRUPO II.Comprende los materiales en cuya constitución
entra en gran proporción, los silicatos magnésicos (talco), el
más representativo es la esteatita.
GRUPO III.En este grupo se incluyen los materiales
cerámicos con alta proporción de compuestos de titanio
(principalmente, óxidos y silicatos). Los más empleados son
los que emplean el bióxido de titanio como material básico, y
que se conocen con los nombres comerciales de Condensa,
Kerafar,etc

12. GRUPO IV.En este grupo están incluidos los materiales a
base de mezclas que contienen sustancias arcillosas y
esteatitas en proporciones adecuadas, de forma que el
material acabado tiene un coeficiente de dilatación muy
reducido. Se conocen con varios nombres comerciales, tales
como Ardostam, Sipa,etc.
GRUPO V.Al contrario que en los grupos anteriores, los de
este grupo tienen estructura porosa. Están constituidos a
base de masas arcillosas o de silicatos de magnesio y se
caracterizan, sobres todo, por su gran resistencia al calor. Se
conocen con diversos nombres comerciales: Magnesolita,
Termisol, Calodur, Morganita,etc.

13. 2. Según su estructura:
-Cristalinos. Cuando están constituidos por átomos
perfectamente ordenados en el espacio. En este grupo se
encuentran englobados los metales, los materiales
cerámicos y algunos polímeros que poseen regularidad
suficiente.
-Amorfos.Cuando solamente presentan una ordenación
espacial a corta distancia. Es el caso de los vidrios y de los
polímeros vítreos.

14. Cerámicos cristalinos
Se obtienen a partir de sílice fundida. Tanto el proceso de
fusión como el de solidificación posterior son lentos, 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.

15. Cerámicos 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 sólido es amorfo, ya que los átomos no
se ordenan de ningún modo preestablecidos.

16. a. Estructura del cloruro de Sodio (NaCl). La estructura es
FCC, los 4 cationes están colocados en vértices normales y
los 4 aniones ocupan las posiciones octaédricas. La relación
de radios establece un número de coordinación igual a 6.
Ej: MgO, CaO, NiOy FeO, tienen esta estructura
CERAMICOS CRISTALINOS

17. b. Estructura del cloruro de Cesio (CsCl). La estructura
es BCC, con el sitio intersticial cúbico ocupado por un
anión. El número de coordinación es 8.
Ej: CsBr, TlCl, TlBr, AgMg, LiMg, AlNiy -CuZn

19. c. Estructura de la blenda de Zinc (ZnS). La estructura
es FCC, con cuatro cationes en la posiciones normales y
cuatro aniones en la mitad de las ocho posiciones
tetraédricas. El número de coordinación es 4.
Ej: CdS, InAsy ZnSe

21. d. Estructura de la fluorita (CaF2).La estructura es
FCC, con aniones localizados en la totalidad de las
posiciones tetraédricas. Existen cuatro cationes y ocho
aniones por celda. El número de coordinación de los
cationes es 8 y el de los aniones es 4
Ej: UO
2, BaF
2, AuAl
2y PbMg
2

23. e. Estructura de la antifluorita(Li2O).La estructura es
FCC, con cationes localizados en la totalidad de las
posiciones tetraédricas. Existen ocho cationes y cuatro
aniones por celda. El número de coordinación de los
cationes es 4 y el de los aniones es 8
Ej:Li2O, Na2O, K2O, Mg2Si

24. f. Estructuras de los silicatos
Se basan en el tetraedro de sílice SiO
4
4 -
, los iones de
oxígeno situados en las esquinas del tetraedro.
Gran número de materiales cerámicos contienen
estructuras de silicatos: arcillas, feldespatos y micas.

25. El enlace Si-O es, aproximadamente, 50 % de covalente y
50 % iónico, según la ecuación de Pauling.
La razón de radios del enlace Si-O es de 0,29, que está en
el intervalo de la coordinación tetraédrico.
Como cada oxígeno del tetraedro de silicato tiene un
electrón disponible para enlazarse, se pueden producir
muy diferentes tipos de estructuras de silicato.
Estructuras pueden ser de islas, cadenas, anillos y laminas.

26. Están formados por la unión de dos tetraedros que
comparten un Oxígeno. Por ejemplo, epidoto.

27. Los tetraedros comparten dos Oxígenos, formando
anillos. Por ejemplo, berilo

28. Los tetraedros se enlazan formando cadenas indefinidas.
Estas cadenas pueden ser simples o dobles. Por ejemplo,
piroxenos

29. Cada tetraedro comparte con los tres inmediatos tres
Oxígenos, pero sólo en dos dimensiones, dando lugar a
estructuras laminares. Por ejemplo, micas.

30. Cada tetraedro comparte sus cuatro Oxígenos con otros
tantos tetraedros, dando lugar a formas tridimensionales.
Por ejemplo, cuarzo.

32. Figura (a) Isla de ortosilicatos, (b) Isla de pirosilicatos, ( c) Cadena y
(d) anillo.
La sílice es un componente importante de muchos materiales
cerámicos tradicionales y muchos tipos de vidrio.

33. Compuestos de silicato. Cuando dos iones Mg
2 +
se
combinan con un tetraedro, se produce un compuesto
Mg
2SiO
4(Forsterita). Estos grupos producen una
estructura cristalina tridimensional
También presenta esta estructura el Fe
2SiO
4(olivina)
Estructura de anillos y cadena. Cuando se comparten
dos vértices del tetraedro, se forman anillos y cadenas con
la fórmula (SiO
3)
n
2n –
También presenta esta estructura el CaSiO
3, el
Be
3Al
2Si
6O
18y el MgSiO
3

34. Estructuras laminares. Se forman cuando tres vértices en el mismo
plano de un tetraedro de sílice se enlazan a los vértices de otros tres
tetraedros. Tienen como formula unidad Si
2O
5, los tetraedros se
combinan para formar estructuras laminares. La arcilla y la mica.
Sílice.Cuando se comparten los cuatro vértices del tetraedro, se
obtiene la sílice SiO
2.
La sílice existe en muchas formas polimórficas y los rangos de
temperatura son:
Cuarzo inferior por debajo de 573
o
C.
Cuarzo superior entre 573 y 867
o
C.
Tridimita superior entre 867 y 1470
o
C.
Cristobalita superior entre 1470 y 1710
o
C.
Por encima de 1710
o
C.La sílice es líquida

36. g. Estructuras de óxidos complejos
Se basan en un sistema cúbico y se localizan más de
dos tipos de iones en la celda unitaria. La posición
octaédrica como la tetraédrica está parcial o
completamente ocupadas por iones

37. ESPINELAS
SonóxidosdefórmulaidealAB
2
O
4
,dondeAesuncatión
divalenteyBesuncatióntrivalente.ElóxidoMgAl
2
O
4
,la
espinela,danombreaestafamiliadecompuestos.Cuando
enunareddeionesóxidoexistemásdeuntipodeión,oel
mismoendiferentesestadosdeoxidación,tenemoslos
denominadosóxidosmixtos.
Laestructuradelaespinelasepuededescribircomoun
empaquetamientocúbicocompactodeoxígenosconlos
ionesMgocupando1/8delasposicionestetraédricasylos
ionesAlen1/2delasposicionesoctaédricas:

38. Base (14 iones):
2 Mg
2+
4 Al
3+
8 O
2-
56 iones por celdilla
Otras espinelas son el NiAl
2O
4,
ZnAl
2O
4y ZnFe
2O
4

39. Estructura de la Perovskita. Las esferas rojas son átomos de oxígeno, las azul
oscuro son los pequeños cationes del metal B, y las verdes son los cationes
metálicos A más voluminosos

40. Perovskita
La fórmula química básica sigue el patrón ABO
3, donde A y B
son cationes de diferentes tamaños (por ejemplo, LaMnO
3).
A es un catión grande y puede ser un alcalino, alcalinotérreo
o lantánido, y B es un catión de tamaño medio con
preferencia por la coordinación octaédrica, normalmente un
metal de transición.

47. Relación entre los radios iónicos y los parámetros de red de
algunas estructuras cerámicas
Estructura del cloruro de sodio
Estructura de la blenda de zinc
Estructura del cloruro de cesio
Estructura de la fluorita

50. PROPIEDADES MECÁNICAS
Los materiales cerámicos son generalmente frágiles o
vidriosos. Casi siempre se fracturan ante esfuerzos de
tensión y presentan poca elasticidad, dado que tienden a
ser materiales porosos. Los poros y otras imperfecciones
microscópicas actúan como entallas o concentradores de
esfuerzo, reduciendo la resistencia a los esfuerzos
mencionados.
Los cerámicos son relativamente frágiles. La
resistencia a la tensión observada en los cerámicos
varia mucho, en un intervalo que abarca desde valores
muy bajos de menos de 100 psi (0,69 Mpa) hasta
10000000 psi (7000 Mpa) para fibras cerámicas.

51. El módulo de elasticidad alcanza valores bastante altos del
orden de 311 GPaen el caso del Carburo de Titanio (TiC). El
valor del módulo de elasticidad depende de la temperatura,
disminuyendo de forma no lineal al aumentar ésta.
Estos materiales muestran deformaciones plásticas. Sin
embargo, debido a la rigidez de la estructura de los
componentes cristalinos hay pocos sistemas de
deslizamientos para dislocaciones de movimiento y la
deformación ocurre de forma muy lenta. Con los materiales
no cristalinos (vidriosos), la fluidez viscosa es la principal
causa de la deformación plástica, y también es muy lenta.
Aun así, es omitido en muchas aplicaciones de materiales
cerámicos.

52. Tienen elevada resistencia a la compresión si la
comparamos con los metales incluso a temperaturas altas
(hasta 1.500 °C). Bajo cargas de compresión las grietas
incipientes tienden a cerrarse, mientras que bajo cargas de
tracción o cizalladura las grietas tienden a separarse, dando
lugar a la fractura.
Los valores de tenacidad de fractura en los materiales
cerámicos son muy bajos (apenas sobrepasan el valor de 1
MPa.m1/2), valores que pueden ser aumentados
considerablemente mediante métodos como el
reforzamiento mediante fibras o la transformación de fase
en circonia.

53. Una propiedad importante es el mantenimiento de las
propiedades mecánicas a altas temperaturas. Su gran
dureza los hace un material ampliamente utilizado como
abrasivo y como puntas cortantes de herramientas.
Los materiales cerámicos deberían ser mas resistentes que
los materiales metálicos pero su fina estructura de sus
enlaces evitan que hayan deslizamientos, mecanismo base
para un deformación clásica.

54. Los materiales cerámicos al igual que los metales, tienen
las mismas imperfecciones cristalinas (vacantes, átomos
desacomodados, pequeñas fisuras y grietas), todo eso
tiende a concentrar esfuerzos y el material metálico falla
por fractura.

61. PROPIEDADES TÉRMICAS
La mayoría de los materiales cerámicos tienen bajas
conductividades térmicas debido a sus fuertes enlaces
iónico/covalentes. La diferencia de energía entre la banda
de valencia y la banda de conducción en estos materiales
es demasiado grande como para que se exciten muchos
electrones hacia la banda de conducción, por este echo
son buenos aislantes térmicos.
Debido a su alta resistencia al calor son usados como
refractarios, y estos refractarios son utilizados en las
industrias metalúrgicas, químicas cerámicas y del vidrio.

63. PROPIEDADES ÓPTICAS
Serelacionanconlainterrelaciónentreunmaterialylas
radiacioneselectromagnéticasenformadeondaso
partículasdeenergía,conocidascomofotones.
Estasradiacionespuedentenercaracterísticasqueentren
ennuestroespectrodeluzvisible,oserinvisiblesparaelojo
humano.Estainteracciónproduceunadiversidaddeefectos,
comoabsorción,transmisión,reflexión,refracciónyun
comportamientoelectrónico.

64. Índicesderefracciónvaríanentre1.5y2.5
Velocidaddelaluzconsiderablementemenorenelsólidoque
elaire.
Reflectividad:fraccióndeluzreflejadaenunaentrecara.a
medidaqueaumentaelíndicederefracciónaumentala
cantidaddeluzreflejadasereducelaentradadeluzenel
material.
•Recubrimientosconesmaltesvítreos:Sedeseaalta
reflectividadquedalugaraunaltobrillosuperficial
•Paralaslentesoftalmológicasesteefectoproduceuna
pérdidadeluzindeseable.

65. PROPIEDADES ELÉCTRICAS
Distinguimos los tres posibles tipos:
Aislantes (la mayoría)
Semiconductores
Conductores
AISLANTES O DIELECTRICOS: Son aquellos cuyos
electrones están fuertemente ligados al núcleo y por tanto,
son incapaces de desplazarse por el interior y,
consecuentemente, conducir. Buenos aislantes son por
ejemplo: la mica, la porcelana, el poliéster; en lo que integran
una gran cantidad de materiales cerámicos y materiales
polímeros.

66. CONDUCTORES: Son aquellos con gran número de
electrones en la Banda de Conducción, es decir, con gran
facilidad para conducir la electricidad (gran conductividad).
Todos los metales son conductores, unos mejores que otros.
Alta resistividad
Bajas pérdidas por corrientes parásitas
Baja inducción de saturación
Bajas pérdidas por histéresis
SEMICONDUCTORES: Son materiales poco conductores,
pero sus electrones pueden saltar fácilmente de la Banda de
Valencia a la de Conducción, si se les comunica energía
exterior. Algunos ejemplos son: el Silicio, el Germanio, el
Arseniuro de Galio; principalmente cerámicos

67. PROPIEDADES MAGNÉTICAS
No suelen presentar propiedades magnéticas, sin embargo
podemos encontrar cerámicas con propiedades magnéticas
de gran importancia como ferritasy granates. Éstas son las
llamadas cerámicas ferrimagnéticas. En estas cerámicas los
diferentes iones tienen momentos magnéticos distintos, esto
conduce a que al aplicar un campo magnético se produzca
como resultado una imantación neta.

68. PROPIEDADES FÍSICAS
-Pesan menos que los metales, pero más que los polímeros.
-Baja conductividad eléctrica.
-Baja conductividad térmica.
-Baja expansión y fallas térmicas.

69. RESISTENCIA A LA TEMPERATURA
Esta propiedad se fundamenta en tres características de los
materiales cerámicos: elevado punto de fusión, bajo
coeficiente de dilatación y baja conductividad térmica.
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. Otros materiales, en esta
circunstancia, experimentan cambios de volumen que
determinan la aparición de gritas y su posterior rotura.
Su baja conductividad térmica permite su empleo como
aislantes.

70. RESISTENCIA A LOS AGENTES QUÍMICOS
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 que
vayan ser sometidos.
La alúmina de elevada pureza se emplea en prótesis o
implantes óseos o dentales por su resistencia al desgaste y a
la corrosión, y su gran estabilidad a lo largo del tiempo.

77. MATERIALES CERAMICOS NO CRISTALINOS
Materiales que sé rigidizan sin cristalizarse (amorfos)
produce cuando las cadenas lineales adquieren un
ordenamiento

81. Componentes importantes del vidrio son:
a. Formadores de vidrio. Los óxidos típicos para vidrios
son: SiO
2, B
2O
3, GeO
2, P
2O
5, AsO
5y AsO
3
b. Modificadores.No forman vidrios por si mismos sino
que se añaden en cantidades limitadas para reducir su
viscosidad y así permitir trabajarlo. Ej: Na
2O, CaO, K
2O
c. Intermedios. Elementos que no forman vidrios por si
mismos, se añaden en cantidades muy grandes a la
sílice, para obtener propiedades especiales. Ej: PbO,
Al
2O
3

82. TIPOS DE VIDRIOS
a. Vidrios de sílice (99,5 SiO
2). Difíciles de fundir, resisten
hasta 1000
o
C.Muy baja expansión y alta resistencia al
choque térmico
b. Vidrios de sosa-calcica(72 SiO
2, 13 Na
2O, 1 Al
2O
3y 11
CaO). Fácilmente fabricables, vidrio ampliamente
utilizado
c. Vidrios de borosilicatos(80,5 SiO
2, 3,8 Na2O, 2,2 Al2O3
y 12,9 B
2O
3). Buena resistencia al choque térmico y
estabilidad química (Pyrex)

83. d. Vidrios alumino-silicatos (57 SiO
2, 20,5 Al
2O
3, 5,5 CaO
y 12 MgO). Resistencia a altas temperaturas
e. Vidrios de alto plomo (35 SiO
2, 58 PbOy 7,2 K
2O).
Absorbe radiaciones.

88. Procesamiento de los cerámicos cristalinos
1. Preparación de materiales.Las partículas y otros
ingredientes, tales como aglutinantes y lubricantes
pueden ser mezclados en seco o en húmedo.
2. Conformado o moldeo. Por diferentes procesos se le da la
forma deseada a la masa de polvos cerámicos.
3. Tratamiento térmico de secado y cocción. El secado de
un cuerpo arcilloso crudo es el mecanismo por el cual se
elimina el agua que lo humedece. El secado es necesario para
que la cocción del cuerpo cerámico se realice adecuadamente.

90. Los materiales básicos que constituyen, son los siguientes:
• el caolíno tierra de porcelana cuya composición
corresponde a la siguiente fórmula:
Al2 O3 -2 Si O2 -2 H2 O
• el cuarzou óxido de silicio de fórmula:
Si O2
• el feldespato, nombre genérico de un grupo de minerales
petrogenéticos o formadores de rocas. Todos los feldespatos
son silicatos anhídrosde aluminio, con potasio, sodio y
calcio. Su fórmula es la siguiente:
K2 O -Al2 O3 -6 Si O2
Los tres componentes citados se mezclan bien y se amasan
con agua, quitando las impurezas.

91. Los minerales fundamentales que entran en la composición
de los materiales cerámicos son, esencialmente:
a) Silicatos alumínicos (arcilla, caolín, etc.)
b) Silicatos magnesicos (talco)
A estos componente fundamentales se añaden muchos
otros componentes secundarios como: el cuarzo, el
feldespato, la alúmina, el carburo silícico, etc., y que se
añaden en proporciones adecuadas según las cualidades
buscadas.
Los materiales cerámicos empleados en la electrotecnia de
la alta frecuencia, que tienen elevada constante dieléctrica,
no están constituidos a base de silicatos, sino que contienen
óxido de titanio en elevada proporción.

92. 1. PREPARACIÓN DE MATERIALES
Las partículas y otros ingredientes, tales como aglutinantes y
lubricantes, pueden ser mezclados en seco o en húmedo.
Para productos que no requieren tener propiedades muy
críticas, se mezclan los ingredientes con agua. Ej: Ladrillos,
tuberías para alcantarillado y otros productos arcillosos.
Para otros productos especiales, las materias primas son
secas con aglutinantes y otros aditivos. Ej: porcelanas de
bujías.

93. 2. CONFORMACIÓN
Prensado uniaxial: (en caliente o en frío). Consiste en la
aplicación de presión en una única dirección hasta conseguir
la compactación de los polvos cerámicos. La pieza así
conformada tendrá la forma de la matriz y las superficies con
las que se aplica la presión.

94. Prensado isostático: (en caliente o en frío). Consiste en
compactar los polvos encerrándolos herméticamente en
moldes elásticos típicamente de goma, látex o PVC,
aplicándoles presión hidrostática mediante un fluido que
puede ser agua o aceite.
El fundamento de este proceso es el Teorema de Pascal, de
este modo conseguimos compactar uniformemente y en todas
las direcciones el material. Si el proceso se realiza en caliente
se puede conseguir la sinterización.

97. Moldeo por colada, (Slip casting): Se fundamenta en el
moldeo por barbotina de la cerámica tradicional, mediante el
cual obtenemos piezas de espesores pequeños utilizando
moldes porosos.
La barbotina es una suspensión de un material cerámico en
polvo y un liquido (arcilla y agua).
Se vierte en un molde poroso (yeso) que absorbe el líquido y
lo que queda pegado al molde es una capa semidura, que
cuando tiene el espesor suficiente, se interrumpe el proceso y
el exceso se desaloja de la cavidad.

101. Moldeo por inyección de polvos (MIP). La inyección puede darse
por el mecanismo de un tornillo sin fin o por un embolo (pistón).
Laminado de polvos. El laminado de polvos puede producir tiras
de metales difíciles de trabajar, refractarios o reactivos.

102. Extrusión. Los medios más utilizados son las máquinas de
extrusión tipo tornillo sin fin, en la cual se fuerza al material
cerámicos plástico (Ej: arcilla y agua) a pasar a través de una
matriz de acero.
Las cerámicas especiales de aplicación técnica casi siempre
se fabrican utilizando un pistón de extrusión bajo alta presión
de manera que puedan conseguir tolerancias precisas.
Las secciones sencillas y las formas huecas de los materiales
cerámicos se pueden producir por extrusión de estos
materiales en estado plástico a través de una matriz de
extrusión.

105. 3. TRATAMIENTO TÉRMICO.
Secado y eliminación de aglutinante. El objetivo es eliminar
agua del cuerpo cerámico plástico antes de ser sometido a
altas temperaturas. La eliminación del agua se lleva a cabo a
menos de 100
o
C. y puede tardar alrededor de 24 horas.
Sinterización. Es el proceso por el que se consigue que
pequeñas partículas de un material se mantengan unidas por
difusión en estado sólido.
Ej: el aislante de la bujía (alúmina) se sinteriza a 1600
o
C.
(punto de fusión de la alúmina 2050
o
C.)

107. Sinterización. Proceso que permite que las partículas se
unan por difusión (altas temperaturas) para que el producto
adquiera su propiedades definitivas
A menudo durante la sinterización, ocurre una vitrificación o
difusión. Los fundentes o impurezas producen una fase
líquida en la superficie de los granos. El líquido ayuda a
eliminar la porosidad y cambia a vidrio después del
enfriamiento. La presencia de la fase vítrea sirve como
pegamento.

111. Sinterización en fase líquida. En muchos sistemas
cerámicos la formación de una fase líquida se usa,
comúnmente, para ayudar a la sinterización y a la
evolución microestructural. La cantidad de fase liquida
oscila entre el 1 y el 20 % y se forma al calentar la mezcla
de polvos cerámicos.
El propósito de la sinterización en presencia de fase
líquida es:
1.-Aumentar la velocidad de densificación.
2.-Acelerar el crecimiento de grano.
3.-Producir propiedades específicas de los límites de
grano.

114. Vitrificación.
Algunos de los productos cerámicos tales como la porcelana,
productos arcillosos estructurales y algunos componentes
electrónicos contienen una fase vítrea.
Durante el tratamiento a elevadas temperaturas de este tipo
de materiales tiene lugar un proceso de vitrificación, por
medio del cual la fase vítrea se licua y rellena los poros del
material.

115. Cementación.
Consiste en unir materias primas cerámicas usando un aglutinante
que no requiere de horneado o sinterizado. Una resina líquida como el
silicato de sodio, el fosfato de aluminio o el cemento Pórtland,
recubren las partículas cerámicas y proporcionan puentes que
mantienen unidas a las mismas

119. CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES CERÁMICOS
Cerámicas tradicionales
Arcillas -Alfarería: ladrillos, tejas
Porcelanas -Al2O3-SiO2-K2O:aislantes eléctricos
Cordieritas -Al2O3-SiO2-MgO:elementos calefactores
Refractarios -Magnesitas, cromitas
Cerámicas avanzadas
Oxídicas-Al2O3, ZrO2, MgO
No oxídicas-Si3N4, SiC, TiB2

120. Procesamiento de los cerámicos no cristalinos. Técnicas para
manufacturar vidrio en hoja y placa: (a) laminado. (b) Flotado del vidrio
en estaño

121. Técnicas para el conformado de productos vìtreos: (a)
compresión, (b) presionado y soplado, (c) Trefilado de fibras

122. Aplicaciones generales de las dos clases de cerámicos:
a.Tradicionales, como son las vajillas, azulejos, tejas, ladrillos,
losetas, vidrios, alfarería, cemento y piedras abrasivas, y
b. Cerámicos industriales (avanzados), también conocidos de
ingeniería, de alta tecnología o cerámicos finos, como los
componentes para turbinas, automóviles, usos
aeroespaciales, intercambiadores de calor, semiconductores,
sellos, imanes, prótesis y herramientas de corte.

123. CLASIFICACIÓN SEGÚN APLICACIONES
• Refractarios
Al2O3, MgO, ZrO2: moldes para fundido de metales,
interiores de hornos
• Abrasivos
SiC, Al2O3, diamante: esmeriladores, polvos de pulido
• Eléctricos y magnéticos
BeO, Al2O3, AlN, ZnO, ferritas: substratos, semiconductores,
varistores, imanes
• Nucleares
UO2: combustible nuclear
• Biológicos
ZrO2, Al2O3: prótesis, componentes dentales

126. APLICACIONES DELAS CERAMICAS AVANZADAS :
• Nitruro de silicio (Si 3N 4), utilizado como polvo abrasivo.
• Carburo de boro (B4C), usado en algunos helicópteros y
cubiertas de tanques.
• Carburo de silicio (SiC), empleado en hornos microondas, en
abrasivos y como material refractario.
• Diboruro de magnesio (Mg B 2), es un superconductor no
convencional.

127. • Óxido de zinc (ZnO), un semiconductor.
• Ferrita (Fe 3O 4) es utilizado en núcleos de transformadores
magnéticos y en núcleos de memorias magnéticas.
• Esteatita, utilizada como un aislante eléctrico.
• Ladrillos, utilizados en construcción
• Óxido de uranio (UO2), empleado como combustible en
reactores nucleares
• Óxido de itrio, bario y cobre (Y Ba 2Cu 3 O 7-x), superconductor
de alta temperatura.