Aportaciones

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Unidad II.- Ceramicos basados en oxidos y no oxidos (apuntes)

Introducción 

La invención de la cerámica se produjo durante la revolución neolítica, cuando se hicieron necesarios recipientes para almacenar el excedente de las cosechas producido por la práctica de la agricultura. En un principio esta cerámica se modelaba a mano, con técnicas como el pellizco, el colombín o la placa (de ahí las irregularidades de su superficie), y tan solo se dejaba secar al sol en los países cálidos y cerca de los fuegos tribales en los de zonas frías. 

Más adelante comenzó a decorarse con motivos geométricos mediante incisiones en la pasta seca, cada vez más compleja, perfecta y bella elaboración determinó, junto con la aplicación de cocción, la aparición de un nuevo oficio: el del alfarero. Según las teorías difusionistas, los primeros pueblos que iniciaron la elaboración de utensilios de cerámica con técnicas más sofisticadas y cociendo las piezas en hornos fueron los chinos. Desde China pasó el conocimiento hacia Corea y Japón por el Oriente, y hacia el Occidente, a Persia y el norte de África hasta llegar a la Península Ibérica. 

En todo este recorrido, las técnicas fueron modificándose. Esto fue debido a ciertas variantes; una de ellas fue porque las arcillas eran diferentes. En China se utilizaba una arcilla blanca muy pura, el caolín, para elaborar porcelana, mientras que en Occidente estas arcillas eran difíciles de encontrar. Otras variantes fueron los motivos decorativos y los diferentes métodos utilizados para la cocción. 

  MATERIALES CERAMICOS 

Son aquellos productos (piezas, componentes, dispositivos, etc.)constituidos por compuestos inorgánicos, no metálicos, cuya característica fundamental es que son consolidadosmediante tratamientos térmicos a altas temperaturas. Algunos científicos introducen el concepto de materialesinorgánicos cristalinos, no incluyendo, por tanto, al vidrio dentro de los materiales cerámicos, máxime cuandoactualmente se le considera inmerso, por algunos sectores científicos, dentro del campo de lo que recientementese denomina como sólidos no cristalinos. 

Diferencia entre ceramicos tradicionales y ceramicos avanzados 

En contraste con aquellas propiedades que dependen de los enlaces interatómicos y, por tanto, son intrínsecas al material, tales como por ejemplo el punto de fusión, la dureza y la expansión térmica, tenemos que la resistencia mecánica, así como las propiedades eléctricas o magnéticas, varían notablemente con su microestructura (textura) entendiendo por tal la naturaleza físico - química, tamaño y distribución de las fases que lo constituyen. La textura representa, pues, una característica importante en la ciencia y tecnología de los materiales cerámicos, que une el proceso de fabricación y las propiedades. Las materias primas, el modo en que ellas son conformadas y proceso seguido en su tratamiento térmico, afectan a la textura del material final y, por tanto, a sus propiedades. Además en las propiedades también influyen factores externos, tales como la temperatura, el ambiente de trabajo, etc. 

  Propiedades 

Las propiedades físicas de los materiales cerámicos dependen, alto grado, de la composición, microestructura(fases presentes y su distribución). Las principales propiedades tecnológicas que hacen útiles a los materiales cerámicos son: 

 Dureza. 

 Refractaria. ç

 Inercia química. 

 Gran variedad de propiedades eléctricas, nucleares y ópticas. 

 Alta resistencia mecánica a temperaturas ambiente y elevadas. 

 Rigidez. 

 Buena resistencia a la intemperie y la fragilidad. 

 Resistencia a la abrasión. 

Procesamiento de Cerámicas 

Los productos cerámicos más tradicionales y técnicos son manufacturados compactando polvos o partículas en matrices que son posteriormente calentados a enormes temperatura para enlazar las partículas entre sí. Las etapas básicas para el procesado de cerámica por aglomeración de partículas son: 1- Preparación del material. 2- Moldeado o fundido. 3- Tratamiento térmico por secado(que normalmente no es requerido) y horneado por calentamiento de la pieza de cerámica a temperatura suficientemente altas para mantener las partículas enlazadas. 

Técnicas 

Las distintas técnicas que se han ido utilizando han dado como resultado una gran variedad de acabados: 

 o Loza o Terracota 

o Terracota vidriada 

o Terracota esmaltada 

o Fayenza 

o Mayólica 

o Porcelana 

o Gres 

o Biscuit 

Aplicaciones tecnologías

Los productos de cerámicas técnicas se utilizan para una amplia variedad de Tecnologías: 

o Aeroespacial : Materiales ligeros de alta resistencia mecánica y de alta temperatura para o motores, aviones, revestimientos de lanzadera espacial,...etc. 

o Automatismo : Sensores, componentes de alta temperatura 

o Biomédica : Huesos, dientes, materiales de implante o Óptica/Fotónica : Fibras ópticas, amplificadores laser, lentes, ..etc. 

o Electrónica: Condensadores, sustratos de circuito integrado, aislantes,..etc. 

o Energía : Celdas