Ceramicos

1. Materiales Ceramicos
Matias Schneiter
[email protected]
28 de marzo de 2012

2. Table of contents
Introduccion
Estructura Ceramicas
Estructura cristalina
Estructuras cristalinas tipo AX
Distitno numero de aniones que cationes
Mas de un cation por cada anion
Resumen
Empaquetado de forma compacta
Ceramicos Formados por silicatos
Empaquetado de forma compacta
Slice
Vidrios de slice
Silicatos
Silicatos simples
Silicatos laminares
Carbono
Diamante
Grato
Fullerenos
Imperfecciones de las ceramicas
Impurezas en ceramicos
Propiedades mecanicas
La fractura fragil de las ceramicas
La fractura fragil de las ceramicas
Comportamiento tension-deformacion
Modulo de rotura
Mecanismos de deformacion plastica
Ceramicas cristalinas
Ceramicas no-cristalinas
Porosidad

3. >Que es un material ceramicos?
IEstan compuestos por al menos 2 elementos y casi siempre
mas
ISus enlaces van depuramente ionicosacovalentes. El grado
de caracter ionico depende de la electronegatividad del atomo.
Cuando el porcentage ionico es alto se puede pensar como
compuesto por iones electricamente cargados.
Cation:
Ion metalico de carga positiva (ha cedido sus electrones de valencia
a los iones no metalicos).
Anion:
Ion no metalico de carga negativa.

4. >Que es un material ceramicos?
IEstan compuestos por al menos 2 elementos y casi siempre
mas
ISus enlaces van depuramente ionicosacovalentes. El grado
de caracter ionico depende de la electronegatividad del atomo.
Cuando el porcentage ionico es alto se puede pensar como
compuesto por iones electricamente cargados.
Cation:
Ion metalico de carga positiva (ha cedido sus electrones de valencia
a los iones no metalicos).
Anion:
Ion no metalico de carga negativa.

5. Seguimos deniendo
ISon materiales norganicos
2
"no-metalicos"
ILos enlaces atomicos son "totalmente ionicos.
o
"predominantemente ionicos con algo de enlaces covalente"
ILas propiedades de los cermaicos se obtienen normalmente a
partir de tratamientos termicos de altas temperaturas -proceso
llamado "ring"

6. Estructuras cristalinas
Hay dos caractersticas de los iones que coponen los materiales
ceramicos cristalinos que determinan la estructura cristalina
Itama~no relativo de los cationes y aniones
Ila carga electrica de los iones
Neutro
El cristal debe ser elelcticamente neutro: Todas la cargas positivas
de los cationes tienen que estar equilibradas con la de los aniones

7. Prediciendo estructuras
Estabilidad
Las estructuras estables de los materiales ceramicos se forman cuando los aniones que rodean un cation se
encuentran todos en contacto con el cation.
Figura:Conguraciones estables e inestables
Numero de coordinacion (NC)
Esta relacionado con el cociente entre los radios de los cationes y de los aniones. Para un numero de coordinacion
existe un valor crtico derc=r
Apara el cual este contacto sea estable.

8. Prediciendo estructuras
Estabilidad
Las estructuras estables de los materiales ceramicos se forman cuando los aniones que rodean un cation se
encuentran todos en contacto con el cation.
Figura:Conguraciones estables e inestables
Numero de coordinacion (NC)
Esta relacionado con el cociente entre los radios de los cationes y de los aniones. Para un numero de coordinacion
existe un valor crtico derc=r
Apara el cual este contacto sea estable.

9. Prediciendo estructuras
Estabilidad
Las estructuras estables de los materiales ceramicos se forman cuando los aniones que rodean un cation se
encuentran todos en contacto con el cation.
Figura:Conguraciones estables e inestables
Numero de coordinacion (NC)
Esta relacionado con el cociente entre los radios de los cationes y de los aniones. Para un numero de coordinacion
existe un valor crtico derc=r
Apara el cual este contacto sea estable.

10. Predicciones a partir idealizacion de los iones
Figura:Relacion entre NC, radios mnimos y estructuras.

11. Predicciones a partir idealizacion de los iones
Figura:Relacion entre NC, radios mnimos y estructuras.

12. Predicciones a partir idealizacion de los iones
Figura:Relacion entre NC, radios mnimos y estructuras.

13. Tama~no de algunos iones
Radios ionicos para varios cationes y aniones (NC= 6)Figura:En general el tama~no de los aniones es mayor que el de los cationesrA<rc
Puesto que los elementos metalicos proporcionan electrones al ser
ionizados, los cationes son generalmente menores que los aniones,
por lo tanto el cocienterc=rA<1

14. Tama~no de algunos iones
Radios ionicos para varios cationes y aniones (NC= 6)Figura:En general el tama~no de los aniones es mayor que el de los cationesrA<rc
Puesto que los elementos metalicos proporcionan electrones al ser
ionizados, los cationes son generalmente menores que los aniones,
por lo tanto el cocienterc=rA<1

15. Tama~no de algunos iones
Radios ionicos para varios cationes y aniones (NC= 6)Figura:En general el tama~no de los aniones es mayor que el de los cationesrA<rc
Puesto que los elementos metalicos proporcionan electrones al ser
ionizados, los cationes son generalmente menores que los aniones,
por lo tanto el cocienterc=rA<1

16. Mismo numero de aniones que cationes
Algunos de los materiales ceramicos mas comunes son aquellos en
los cuales el numero de cationes iguala al de aniones.
Cloruro sodico
El numero de coordinacion para cationes y
aniones es 6
La celdilla unidad se puede generar a partir de
una estructura cubica centrada en las caras
por aniones o cationes.
Figura:Celdilla unidad de NaClOtros materiales con la misma estructura critalina
NaCl, MgO, MnS, LiF y FeO

17. Mismo numero de aniones que cationes
Algunos de los materiales ceramicos mas comunes son aquellos en
los cuales el numero de cationes iguala al de aniones.
Cloruro sodico
El numero de coordinacion para cationes y
aniones es 6
La celdilla unidad se puede generar a partir de
una estructura cubica centrada en las caras
por aniones o cationes.
Figura:Celdilla unidad de NaClOtros materiales con la misma estructura critalina
NaCl, MgO, MnS, LiF y FeO

18. Mismo numero de aniones que cationes
Algunos de los materiales ceramicos mas comunes son aquellos en
los cuales el numero de cationes iguala al de aniones.
Cloruro sodico
El numero de coordinacion para cationes y
aniones es 6
La celdilla unidad se puede generar a partir de
una estructura cubica centrada en las caras
por aniones o cationes.
Figura:Celdilla unidad de NaClOtros materiales con la misma estructura critalina
NaCl, MgO, MnS, LiF y FeO

19. Mismo numero de aniones que cationes
Algunos de los materiales ceramicos mas comunes son aquellos en
los cuales el numero de cationes iguala al de aniones.
Cloruro sodico
El numero de coordinacion para cationes y
aniones es 6
La celdilla unidad se puede generar a partir de
una estructura cubica centrada en las caras
por aniones o cationes.
Figura:Celdilla unidad de NaClOtros materiales con la misma estructura critalina
NaCl, MgO, MnS, LiF y FeO

20. Mismo numero de aniones que cationes
Algunos de los materiales ceramicos mas comunes son aquellos en
los cuales el numero de cationes iguala al de aniones.
Cloruro sodico
El numero de coordinacion para cationes y
aniones es 6
La celdilla unidad se puede generar a partir de
una estructura cubica centrada en las caras
por aniones o cationes.
Figura:Celdilla unidad de NaClOtros materiales con la misma estructura critalina
NaCl, MgO, MnS, LiF y FeO

21. Mismo numero de aniones que cationes
Algunos de los materiales ceramicos mas comunes son aquellos en
los cuales el numero de cationes iguala al de aniones.
Cloruro sodico
El numero de coordinacion para cationes y
aniones es 6
La celdilla unidad se puede generar a partir de
una estructura cubica centrada en las caras
por aniones o cationes.
Figura:Celdilla unidad de NaClOtros materiales con la misma estructura critalina
NaCl, MgO, MnS, LiF y FeO

22. Cloruro de cesio
Cloruro de cesio
El numero de coordinacion para cationes y
aniones es 8
Los aniones estan colocados en cada uno de
los vertices del cubo, mientras que el centro
del cubo hay un cation.
No es una estructura
cubica centrada en el cuerpo puesto que
distintos tipos de iones ocupan los puntos de
la red Figura:Celdilla unidad de CsCl

23. Cloruro de cesio
Cloruro de cesio
El numero de coordinacion para cationes y
aniones es 8
Los aniones estan colocados en cada uno de
los vertices del cubo, mientras que el centro
del cubo hay un cation.
No es una estructura
cubica centrada en el cuerpo puesto que
distintos tipos de iones ocupan los puntos de
la red Figura:Celdilla unidad de CsCl

24. Cloruro de cesio
Cloruro de cesio
El numero de coordinacion para cationes y
aniones es 8
Los aniones estan colocados en cada uno de
los vertices del cubo, mientras que el centro
del cubo hay un cation.
No es una estructura
cubica centrada en el cuerpo puesto que
distintos tipos de iones ocupan los puntos de
la red Figura:Celdilla unidad de CsCl

25. Cloruro de cesio
Cloruro de cesio
El numero de coordinacion para cationes y
aniones es 8
Los aniones estan colocados en cada uno de
los vertices del cubo, mientras que el centro
del cubo hay un cation.
No es una estructura
cubica centrada en el cuerpo puesto que
distintos tipos de iones ocupan los puntos de
la red Figura:Celdilla unidad de CsCl

26. Cloruro de cesio
Cloruro de cesio
El numero de coordinacion para cationes y
aniones es 8
Los aniones estan colocados en cada uno de
los vertices del cubo, mientras que el centro
del cubo hay un cation.
No es una estructura
cubica centrada en el cuerpo puesto que
distintos tipos de iones ocupan los puntos de
la red Figura:Celdilla unidad de CsCl

27. Estructura del sulfuro de cinc
Blenda
El numero de coordinacion es 4, donde todos
los iones estan con coordinacion tetraedrica
En la celdilla unidad los vertices y las
posiciones en la caras estan ocupados por
atomos de S, y el interior por atomos de Zn y
de S.
Figura:Celdilla unidad de ZnSLos que tienen estructuras semejante son:
ZnS, ZnTe y SiC

28. Estructura del sulfuro de cinc
Blenda
El numero de coordinacion es 4, donde todos
los iones estan con coordinacion tetraedrica
En la celdilla unidad los vertices y las
posiciones en la caras estan ocupados por
atomos de S, y el interior por atomos de Zn y
de S.
Figura:Celdilla unidad de ZnSLos que tienen estructuras semejante son:
ZnS, ZnTe y SiC

29. Estructura del sulfuro de cinc
Blenda
El numero de coordinacion es 4, donde todos
los iones estan con coordinacion tetraedrica
En la celdilla unidad los vertices y las
posiciones en la caras estan ocupados por
atomos de S, y el interior por atomos de Zn y
de S.
Figura:Celdilla unidad de ZnSLos que tienen estructuras semejante son:
ZnS, ZnTe y SiC

30. Estructura del sulfuro de cinc
Blenda
El numero de coordinacion es 4, donde todos
los iones estan con coordinacion tetraedrica
En la celdilla unidad los vertices y las
posiciones en la caras estan ocupados por
atomos de S, y el interior por atomos de Zn y
de S.
Figura:Celdilla unidad de ZnSLos que tienen estructuras semejante son:
ZnS, ZnTe y SiC

31. Estructura del sulfuro de cinc
Blenda
El numero de coordinacion es 4, donde todos
los iones estan con coordinacion tetraedrica
En la celdilla unidad los vertices y las
posiciones en la caras estan ocupados por
atomos de S, y el interior por atomos de Zn y
de S.
Figura:Celdilla unidad de ZnSLos que tienen estructuras semejante son:
ZnS, ZnTe y SiC

32. Estructura del sulfuro de cinc
Blenda
El numero de coordinacion es 4, donde todos
los iones estan con coordinacion tetraedrica
En la celdilla unidad los vertices y las
posiciones en la caras estan ocupados por
atomos de S, y el interior por atomos de Zn y
de S.
Figura:Celdilla unidad de ZnSLos que tienen estructuras semejante son:
ZnS, ZnTe y SiC

33. Estructuras cristalinas del tipoAmXp
Cuando la carga de los cationes y aniones no es igual pueden existir cimpuestos con formula qumicaAmXp.
Fluorita CaF2
La formula quimica muestra que el numero de
iones Ca
+2
es igual a la mitad de los iones
F

, dando una estructura cristalina similar al
CsCl (solo la mitad de los centros de los
cubos estan ocupados por iones metalicos)El numero de coordinacion es 8.
Figura:Celdilla unidad de CaF2
Compuestos con estructuras cristalina semejante
UO2, PuO2y ThO2

34. Estructuras cristalinas del tipoAmXp
Cuando la carga de los cationes y aniones no es igual pueden existir cimpuestos con formula qumicaAmXp.
Fluorita CaF2
La formula quimica muestra que el numero de
iones Ca
+2
es igual a la mitad de los iones
F

, dando una estructura cristalina similar al
CsCl (solo la mitad de los centros de los
cubos estan ocupados por iones metalicos)El numero de coordinacion es 8.
Figura:Celdilla unidad de CaF2
Compuestos con estructuras cristalina semejante
UO2, PuO2y ThO2

35. Estructuras cristalinas del tipoAmXp
Cuando la carga de los cationes y aniones no es igual pueden existir cimpuestos con formula qumicaAmXp.
Fluorita CaF2
La formula quimica muestra que el numero de
iones Ca
+2
es igual a la mitad de los iones
F

, dando una estructura cristalina similar al
CsCl (solo la mitad de los centros de los
cubos estan ocupados por iones metalicos)El numero de coordinacion es 8.
Figura:Celdilla unidad de CaF2
Compuestos con estructuras cristalina semejante
UO2, PuO2y ThO2

36. Estructuras cristalinas del tipoAmXp
Cuando la carga de los cationes y aniones no es igual pueden existir cimpuestos con formula qumicaAmXp.
Fluorita CaF2
La formula quimica muestra que el numero de
iones Ca
+2
es igual a la mitad de los iones
F

, dando una estructura cristalina similar al
CsCl (solo la mitad de los centros de los
cubos estan ocupados por iones metalicos)El numero de coordinacion es 8.
Figura:Celdilla unidad de CaF2
Compuestos con estructuras cristalina semejante
UO2, PuO2y ThO2

37. Estructuras cristalinas del tipoAmXp
Cuando la carga de los cationes y aniones no es igual pueden existir cimpuestos con formula qumicaAmXp.
Fluorita CaF2
La formula quimica muestra que el numero de
iones Ca
+2
es igual a la mitad de los iones
F

, dando una estructura cristalina similar al
CsCl (solo la mitad de los centros de los
cubos estan ocupados por iones metalicos)El numero de coordinacion es 8.
Figura:Celdilla unidad de CaF2
Compuestos con estructuras cristalina semejante
UO2, PuO2y ThO2

38. Estructuras cristalinas tipoAmBnXp
Un compuesto ceramico puede tener mas de un tipo de cation.
Figura:Celdilla unidad de la estructura cristalina de la perovskita.

39. Estructuras cristalinas tipoAmBnXp
Un compuesto ceramico puede tener mas de un tipo de cation.
Figura:Celdilla unidad de la estructura cristalina de la perovskita.

40. Estructuras cristalinas tipoAmBnXp
Un compuesto ceramico puede tener mas de un tipo de cation.
Figura:Celdilla unidad de la estructura cristalina de la perovskita.

41. Resumen de las estructuras cristalina mas comunes de los
materiales ceramicos

42. Resumen de las estructuras cristalina mas comunes de los
materiales ceramicos

43. Resumen de las estructuras cristalina mas comunes de los
materiales ceramicos

44. Estructuras cristalinas a partir de aniones empaquetados
de forma compacta
En los metales el apilamiento de planos compactos de atomos genera estructuras cristalinas FCC y HC.
Analogamente, alguna estructuras cristalina ceramicos pueden considerarse en terminos de planos compactos de
iones, donde se crean huecos intersitciales en los cuales pueden alojarse cationes.
Posiciones intersticiales
Estas posiciones intersticiales son de dos
tipos,tetraedrica(T) yoctaedrica(O)
Los numeros de de coordinacion de los
cationes en las posiciones T y O son 4 y 6,
respectivamente.
Figura:Apilamiento de un plano de
esferas compactas sobre otro.

45. Estructuras cristalinas a partir de aniones empaquetados
de forma compacta
En los metales el apilamiento de planos compactos de atomos genera estructuras cristalinas FCC y HC.
Analogamente, alguna estructuras cristalina ceramicos pueden considerarse en terminos de planos compactos de
iones, donde se crean huecos intersitciales en los cuales pueden alojarse cationes.
Posiciones intersticiales
Estas posiciones intersticiales son de dos
tipos,tetraedrica(T) yoctaedrica(O)
Los numeros de de coordinacion de los
cationes en las posiciones T y O son 4 y 6,
respectivamente.
Figura:Apilamiento de un plano de
esferas compactas sobre otro.

46. Estructuras cristalinas a partir de aniones empaquetados
de forma compacta
En los metales el apilamiento de planos compactos de atomos genera estructuras cristalinas FCC y HC.
Analogamente, alguna estructuras cristalina ceramicos pueden considerarse en terminos de planos compactos de
iones, donde se crean huecos intersitciales en los cuales pueden alojarse cationes.
Posiciones intersticiales
Estas posiciones intersticiales son de dos
tipos,tetraedrica(T) yoctaedrica(O)
Los numeros de de coordinacion de los
cationes en las posiciones T y O son 4 y 6,
respectivamente.
Figura:Apilamiento de un plano de
esferas compactas sobre otro.

47. Estructuras cristalinas a partir de aniones empaquetados
de forma compacta
En los metales el apilamiento de planos compactos de atomos genera estructuras cristalinas FCC y HC.
Analogamente, alguna estructuras cristalina ceramicos pueden considerarse en terminos de planos compactos de
iones, donde se crean huecos intersitciales en los cuales pueden alojarse cationes.
Posiciones intersticiales
Estas posiciones intersticiales son de dos
tipos,tetraedrica(T) yoctaedrica(O)
Los numeros de de coordinacion de los
cationes en las posiciones T y O son 4 y 6,
respectivamente.
Figura:Apilamiento de un plano de
esferas compactas sobre otro.

48. Estructuras cristalinas a partir de aniones empaquetados
de forma compacta
En los metales el apilamiento de planos compactos de atomos genera estructuras cristalinas FCC y HC.
Analogamente, alguna estructuras cristalina ceramicos pueden considerarse en terminos de planos compactos de
iones, donde se crean huecos intersitciales en los cuales pueden alojarse cationes.
Posiciones intersticiales
Estas posiciones intersticiales son de dos
tipos,tetraedrica(T) yoctaedrica(O)
Los numeros de de coordinacion de los
cationes en las posiciones T y O son 4 y 6,
respectivamente.
Figura:Apilamiento de un plano de
esferas compactas sobre otro.

49. Silicatos
Los silicatos son materiales compuesto principalment por silicio y
oxgeno, los dos elementos mas abundantes en la corteza terrestre.
Para clasicar a estos materiales se utilizan combinaciones de
tetraedro de SiO
4
4
.
Unidad basica de los silicatos
Cada atomo de Si esta unido a cuatro atomos
de oxgeno.
La carga de esta unidad es negativa (-4).
Tienen un caracter covalente en los enlaces
Si{O signicativo.
Estas estructuras basicas se combinan para
formar otras mas complejas en una, dos y tres
dimensiones.
Figura:

50. Silicatos
Los silicatos son materiales compuesto principalment por silicio y
oxgeno, los dos elementos mas abundantes en la corteza terrestre.
Para clasicar a estos materiales se utilizan combinaciones de
tetraedro de SiO
4
4
.
Unidad basica de los silicatos
Cada atomo de Si esta unido a cuatro atomos
de oxgeno.
La carga de esta unidad es negativa (-4).
Tienen un caracter covalente en los enlaces
Si{O signicativo.
Estas estructuras basicas se combinan para
formar otras mas complejas en una, dos y tres
dimensiones.
Figura:

51. Silicatos
Los silicatos son materiales compuesto principalment por silicio y
oxgeno, los dos elementos mas abundantes en la corteza terrestre.
Para clasicar a estos materiales se utilizan combinaciones de
tetraedro de SiO
4
4
.
Unidad basica de los silicatos
Cada atomo de Si esta unido a cuatro atomos
de oxgeno.
La carga de esta unidad es negativa (-4).
Tienen un caracter covalente en los enlaces
Si{O signicativo.
Estas estructuras basicas se combinan para
formar otras mas complejas en una, dos y tres
dimensiones.
Figura:

52. Silicatos
Los silicatos son materiales compuesto principalment por silicio y
oxgeno, los dos elementos mas abundantes en la corteza terrestre.
Para clasicar a estos materiales se utilizan combinaciones de
tetraedro de SiO
4
4
.
Unidad basica de los silicatos
Cada atomo de Si esta unido a cuatro atomos
de oxgeno.
La carga de esta unidad es negativa (-4).
Tienen un caracter covalente en los enlaces
Si{O signicativo.
Estas estructuras basicas se combinan para
formar otras mas complejas en una, dos y tres
dimensiones.
Figura:

53. Slice
Quimicamente, el silicato mas simple es el dioxido de silicio (SiO2)
Red tridimensional. Los atomos de oxgeno son compartidos con
los tetraedos adyacentes.
La relacion entre los atomos de Si y O es 1:2.
Si los tetraedros se organizan de una forma regular y ordenada, se
forma una estructura cristalina.
Existen tres formas polimorcas primarias de slice:
Icuarzo
Icristobalita
Itridimita
Estas estructuras son complicadas y comparativamente abiertas, es
decir de bajas densidades. Por ejemplo el cuarzo tiene una
densidad de solo 2.65 g/cm
3
La resistencia del enlace Si{O se reeja en temperaturas de fusion
altas (1710

C)

54. Cristobalita

55. Tridimita

56. Cuarzo

57. Cambios de fase

58. Vidrios de slice
La slice puede existir como solidono cristalinoovidrio.
Figura:
reduciendo la capacidad de formar vidrio.

59. Silicatos y sus estructuras

60. Carbono
El carbono es un elelemento que existe en varias formas
polimorfas, as como en estado amorfo.

61. Diamante

62. Estructura del grato

63. Fullerenos

64. Defectos atomicos puntuales

65. Impurezas en ceramicos

66. Resistencia a la fractura
Los materiales ceramicos tienen aplicabilidad limitada debdo a sus
propiedades mecanicas inferior a la de los metales
Itendencia a la fractura catastroca de forma fragil
Figura:
Portland.

67. Resistencia a la fractura
IATambiente las ceramicascristalinasyno cristalinasse
rompen antes de una deformacion plastica en respuesta a
cuealquier carga de traccion.
ILa fractura fragil consiste en la formacion y propagacion de
suras a traves de la seccion del material en direccion
perpendicular a la carga aplicada.
IEl crecimiento de grietas es normalmentetransgranulary a lo
largo de planoscristalogracos.
ILa resistencia a la fractura medida en los materiales ceramicos
es sustancialmente menor a la predicha por la teora basada en
las fuerzas de enlaces entre atomos.
IEl grado de amplicacion de la tension depende dela longitud
de la grietayel radio de curvatura de su punta.

68. Tenacidad de fractura en deformaciones planas
La capacidad de una ceramica de resistir la fractura cuando una
grieta esta presente se especica en terminos de la tenacidad a la
fractura.
K=Y
p
a (1)
Y| parametro adimensional que depende de la geometra de la
probeta y de la grieta.
| tenson aplicada.
a| longitud de una grieta supercial o la mitad de una grieta
interna.
Por lo generalK<10MPa=m
2
(e inferior que los metales)

69. Comportamiento tension-deformacion
El comportamiento tension-deformacion de los ceramicos fragiles
usualment no se describe mediantes ensayos de traccion
>por que?IEs dicil preparar y ensayar probetas de traccion con la
gemotra requerida.
IHay diferencia entre resultados de compresion y traccion.
Por estas razones en general se realiza un ensayo de exion con
probetas en forma de barra con seccion rectangular o circular.

70. Comportamiento tension-deformacion
El comportamiento tension-deformacion de los ceramicos fragiles
usualment no se describe mediantes ensayos de traccion
>por que?IEs dicil preparar y ensayar probetas de traccion con la
gemotra requerida.
IHay diferencia entre resultados de compresion y traccion.
Por estas razones en general se realiza un ensayo de exion con
probetas en forma de barra con seccion rectangular o circular.

71. Comportamiento tension-deformacion
El comportamiento tension-deformacion de los ceramicos fragiles
usualment no se describe mediantes ensayos de traccion
>por que?IEs dicil preparar y ensayar probetas de traccion con la
gemotra requerida.
IHay diferencia entre resultados de compresion y traccion.
Por estas razones en general se realiza un ensayo de exion con
probetas en forma de barra con seccion rectangular o circular.

72. Comportamiento tension-deformacion
El comportamiento tension-deformacion de los ceramicos fragiles
usualment no se describe mediantes ensayos de traccion
>por que?IEs dicil preparar y ensayar probetas de traccion con la
gemotra requerida.
IHay diferencia entre resultados de compresion y traccion.
Por estas razones en general se realiza un ensayo de exion con
probetas en forma de barra con seccion rectangular o circular.

73. Modulo de rotura
mr=
3FfL
2bd
2
seccion rectangular (2)
mr=
3FfL
R
3
seccion circular (3)
Fes la carga de fractura yLes la distancia entre puntos.

74. Comportamiento elastico
Figura:
oxido de aluminio y vidrio.

75. Modulos de rotura y modulos de elasticidad para ocho
materiales ceramicos comunes
Figura:
a
Sinterizado y con alrededor de 5 % de porosidad .

76. Mecanismo de deformacion plastica en ceramicas
cristalinas
ILa deformacion plastica ocurre por el movimiento de
dislocaciones.
ILa dureza y la fragilidad de estos materiales se debe a la
dicultad del deslizamiento de las dislocaciones, donde la
naturaleza de los iones tiene que ver con esto.

77. Mecanismo de deformacion plastica en ceramicas
no-cristalinas
ILa deformacion plastica ocurre por el ujo viscoso.
ILa velocidad de deformacion es proporcional a la tension
aplicada.
ILaviscosidades una medida de la resistencia a la deformacion.
Para una cizalladura impuesta entre dos placas
=

dv=dy
=
F=A
dv=dy
(4)

78. La porosidad
En algunos materiales ceramicos se arranca con un precursos en
forma de polvo. Durante el compactado o conformado entre las
partculas se forman poros que se pueden eliminar (parcialmente)
mediante tratamientos termicos.
E=E0(11;9P+ 0;9P
2
) (5)
E0es el modulo de elasticidad del
material no poroso.
=0exp(nP) (6)
0ynson constantes
experimentales y P es la fraccion
de volumen de poros .

79. Micrografa de un material ceramicos

80. Dureza Koop aproximada (carga= 100g) de siete
materiales ceramicos