Materiales cerámicos v.2014
-
Upload
universidad-de-guadalajara -
Category
Design
-
view
1.537 -
download
0
description
Transcript of Materiales cerámicos v.2014
![Page 1: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/1.jpg)
MaterialesCerámicos
Francisco J. González Madariaga / Alberto Rosa SierraTecnología de Materiales
![Page 2: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/2.jpg)
MaterialesCerámicos
Francisco J. González Madariaga / Alberto Rosa SierraTecnología de Materiales
![Page 3: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/3.jpg)
Cerámicas
Material sometido al fuego, o substancia quemada
Materiales que contienen elementos metálicos y no metálicos, donde el compuesto o los compuestos se mantienen unidos con fuerzas de atracción o con enlaces iónicos o covalentes
![Page 4: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/4.jpg)
Amplio grupo de materiales de alto punto de fusión, compuestos de ingredientes como arcilla (silicio y aluminio), calcio,sodio o potasio (feldespato)
Quizá la propiedad más aceptada de las cerámicas es su fragilidad
Cerámicas
![Page 5: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/5.jpg)
Fecha
Impo
rtan
cia
rela
tiva
Metales
Polímeros y elastómeros
Cerámicos yvítreos
Compuestos
Oro
CobreBronce
Hierro
Acero
Aleaciones de acero
Aleaciones ligeras
Super aleaciones
TitanioZirconiaetc
Metales cristalinosAl-Li
Aceros de fase dualAceros microaleados
Nuevas super aleaciones
Lento desarrollo:Mejora en la calidad,control y procesamiento
MaderaPielesFibras
Adhesivos
Caucho
Bakelita
Nylon
PE PCPMMA PS
PPAcrílicos
Epóxis
Poliesteres
Pollímeros de alto módulo
Pollímeros de alta temperatura
Papel
GFRPCFRP
Kevlar-FRP
Compuestos Metal-matriz
Compuestos Cerámicos
Piedra
Cerámica
Vidrio
Cemento
Refractarios
Cemento portland Sílica
fundida Pyro-cerámicaCerámica de ingeniería
Evolución histórica de los materiales
![Page 6: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/6.jpg)
Las arcillas usualmente contienen:Silicio y aluminio (silicatos)Compuestos de potasioCompuestos de magnesioCompuestos de calcio
Las arenas contienen:Silicio o silicatos de aluminio,de sodio o potasio
![Page 7: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/7.jpg)
Tipos de cerámicas
Cerámicas tradicionales
Cerámicas técnicas
![Page 8: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/8.jpg)
CeramicsMetals
Propiedades comparadas de las cerámicas contra metales
![Page 9: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/9.jpg)
Usos comunes de los materiales cerámicos
![Page 10: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/10.jpg)
Cerámicas tradicionales
Blancas
Refractarias
Vidrios
Abrasivos
Cementos
![Page 11: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/11.jpg)
Cerámicas naturales
Provienen de depósitosnaturales de arcillas,feldespato, cuarzo, etc.
Poco purificadas
Se forman multiples fases en la cocción
Para cada composición se dan muchas aplicaciones
![Page 12: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/12.jpg)
Cerámicas técnicas
Las materias primas son muy puras
Presentan fase única
Aplicaciones específicas
• Aeroespacial : Materiales ligeros de alta resistencia mecánica y de alta temperatura para:
• Motores, aviones, revestimientos de lanzadera espacial.
• Automatismo : Sensores, componentes de alta temperatura
• Biomédica : Huesos, dientes, materiales de implante
• Óptica/Fotónica : Fibras ópticas, amplificadores laser, lentes, ..etc
• Electrónica : Condensadores, sustratos de circuito integrado, aislantes,..etc
• Energía : Celdas de combustible sólidas, combustible nuclear
![Page 13: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/13.jpg)
Proceso general de las cerámicas
1. Mezclado y molturación 2. Conformación3. Moldeo4. Secado5. Cocción
![Page 14: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/14.jpg)
Cerámicas blancas
Aplicaciones usualesLoza, vajillas, elementos de cocinaRecubrimientos de piso y paredesPorcelana eléctricaCerámica decorativa
![Page 15: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/15.jpg)
Colada
![Page 16: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/17.jpg)
Horno
![Page 18: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/19.jpg)
Cerámica refractaria• Para proveer protección
térmica a otros materiales ante temperaturas muy elevadas (+ 1500º C)
• Generalmente compuestas de alumina, silica y óxidos. Tienen gran porosidad (+10%)
• Existen otros refractarios especiales como los de grafito, óxido de berilio (BeO) y otros que son de menor porosidad
![Page 20: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/20.jpg)
![Page 21: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/21.jpg)
Cerámicas amorfasEl vidrio es un tipo de material cerámico amorfo.
El vidrio se obtiene a unos 1500 °C de arena de sílice (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3).
Si su enfriando es rápido forma estructuras amorfas que consisten en estructuras desordenadas de silicio y oxígeno, lo que lleva obtenermateriales transparentes en diferentes grados.
El vidrio puede ser templadopara mejorar su resistencia a la fractura
![Page 22: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/22.jpg)
Tipos usuales de vidrios:
1.Vidrios Sódicos (Silicato de sodio y calcio). Botellas, ventanas, etc.
2. Vidrio plúmbico. Contiene plomo para mejorar su índice de refracción
3. Vidrio de boro-silicato. Muy resistente en especial al calor (pyrex)
![Page 23: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/23.jpg)
Principales productos de vidrio
Vidrio planoVidrio de botellaVidrio sopladoFibras de vidrioVidrio de especialidades (fibras ópticas)
![Page 24: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/24.jpg)
Proceso de vidrio prensado
![Page 25: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/26.jpg)
Fabricación de canicas
![Page 27: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/27.jpg)
Vidrio soplado
![Page 28: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/28.jpg)
Proceso de vidrio soplado
![Page 29: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/30.jpg)
Vidrio plano flotado
![Page 31: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/31.jpg)
Horno para vidrio flotado
![Page 32: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/32.jpg)
Vidrio templado
La dureza del vidrio puede mejorarse mediante un tratamiento de endurecimiento en su superficie. Este es el vidrio templado.
![Page 33: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/33.jpg)
ProcesoEl vidrio plano se calienta arriba de su Tg pero debajo de su Ts.
Se enfría bruscamente
La superficie se enfría antes del interior, así el exterior es tirado hacia adentro (compresión)
![Page 34: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/34.jpg)
Cerámicas cristalinas Buenos aislantes eléctricos.
Se usan también como abrasivos y para herramientas de corte:
Óxidos de magnesio, aluminio, boro y tungsteno
![Page 35: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/35.jpg)
Cortador circular de Tungsteno
![Page 36: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/36.jpg)
Abrasivos
Tipos de cerámicas como abrasivos:
Naturales, como el diamante
Sintéticos, como el silicio-carbón, diamante, alúmina, etc.
![Page 37: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/37.jpg)
Cementos
Se denomina cemento a un
conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas que endurece al entrar en contacto con agua.
![Page 38: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/38.jpg)
![Page 39: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/39.jpg)
![Page 40: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/40.jpg)
![Page 41: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/41.jpg)
![Page 42: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/42.jpg)
![Page 43: Materiales cerámicos v.2014](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050808/5561c816d8b42aa83f8b4805/html5/thumbnails/43.jpg)
Fin