Materiales cerámicos y vidrios

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Materiales cerámicos y vidrios

  1. 1. Por Miguel Ángel Clemente
  2. 2. <ul><li>Los materiales cerámicos han sido muy utilizados desde la Antigüedad (ornamentación, construcción, etc.) </li></ul><ul><li>Actualmente, son los materiales mas usados en la construcción. Ahora se está investigando sobre materiales cerámicos de alto rendimiento. </li></ul>Contextualización
  3. 3. <ul><li>Sólidos inorgánicos y no metálicos </li></ul><ul><li>Duros y frágiles. </li></ul><ul><li>Muy resistentes al desgaste. </li></ul><ul><li>Resistentes a la corrosión y oxidación. </li></ul><ul><li>Inertes y biocompatibles. </li></ul><ul><li>Altos puntos de fusión. </li></ul><ul><li>Asequibles económicamente. </li></ul>Propiedades
  4. 4. <ul><li>Hay 7 grupos: </li></ul><ul><li>Cerámicos en general </li></ul><ul><li>Vidrios </li></ul><ul><li>Vitrocerámicos </li></ul><ul><li>Cerámicos de alto rendimiento </li></ul><ul><li>Cemento y hormigón </li></ul><ul><li>Rocas y minerales </li></ul><ul><li>Cerámicos compuestos </li></ul>Tipos
  5. 5. <ul><li>Construidos por arcilla y luego cocidos. </li></ul><ul><li>Porosos: sin vitrificación, son permeables a gases líquidos y grasas. Ladrillos, botijos y huchas. </li></ul><ul><li>Impermeables: una vez se les ha dado la forma, se calientan y se vitrifica la arena de cuarzo. Gres y porcelana. </li></ul>Cerámicos
  6. 6. <ul><li>Constituidos sobre todo por sílice, aunque se añaden otros compuestos, para modificar sus propiedades. </li></ul><ul><li>Se dividen en </li></ul><ul><ul><li>Vidrio común </li></ul></ul><ul><ul><li>Borosilicatos vítreos, que son resistentes al calor. </li></ul></ul><ul><li>Tipos: hueco, prensado, plano, de seguridad, pretensado, fibra de vidrio, fibra óptica. </li></ul>Vidrios
  7. 7. <ul><li>Arcilla y barro. </li></ul><ul><li>Cuberterías, cristalerías, ladrillos o azulejos. </li></ul>Vitrocerámicos
  8. 8. <ul><li>Herramientas de corte, porque son resistentes al desgaste. </li></ul><ul><li>Tenacidad a las fracturas. </li></ul>Cerámicos de alto rendimiento
  9. 9. <ul><li>Materiales muy usados en la construcción. </li></ul><ul><li>Cemento: aglomerante en forma de polvo. </li></ul><ul><ul><li>Cal, sílice y alúmina. </li></ul></ul><ul><ul><li>Mezclado con arena y agua es mortero. </li></ul></ul><ul><li>Hormigón: </li></ul><ul><ul><li>Arena, agua y grava con cemento. </li></ul></ul><ul><ul><li>Con barras de acero es hormigón armado. </li></ul></ul>Cemento y hormigón.
  10. 10. <ul><li>Materiales cerámicos naturales. </li></ul><ul><li>El hielo está incluido. </li></ul><ul><li>La piedra es uno de los materiales de construcción más antiguo. </li></ul>Rocas y minerales
  11. 11. <ul><li>Realmente no son ni cerámicas ni vidrios, pero se incluyen. </li></ul><ul><li>Se mezclan con plásticos o metales. </li></ul><ul><li>Ejemplos de estos materiales son fibra de carbono y fibra de vidrio </li></ul>Cerámicos compuestos
  12. 12. <ul><li>Materiales cerámicos iónicos, constituidos por metal y no metal. Se ceden electrones. NaCl, MgO. </li></ul><ul><li>Materiales cerámicos covalentes, formados por la unión de dos no metales, o elementos puros. Se comparten electrones. </li></ul><ul><li>Materiales cerámicos cristalinos, presentan una estructura cristalina perfecta, y la de los vidrios es amorfa. </li></ul>Estructura interna
  13. 13. <ul><li>Elasticidad: tienen una elasticidad alta por tener bajas densidades </li></ul><ul><li>Dureza: son materiales extremadamente duros, incluso más que las aleaciones metálicas, por ello se usan como herramientas de corte o pulido. </li></ul><ul><li>Resistencia a la fractura: no tienen mucha resistencia a la fractura, son mas bien frágiles, es la ‘’pega’’ de los materiales cerámicos. </li></ul><ul><li>Resistencia al choque térmico: depende del material. Se mide calentando lentamente el material y se sumerge en agua fría, así se sabe el cambio de temperatura que soporta. </li></ul>Propiedades
  14. 14. <ul><li>Fragilidad: se mide por las grietas que tiene un material en su interior. Se mide en probabilidad de fallo. </li></ul><ul><li>Resistencia con el tiempo: algunos materiales, como el vidrio, se rompen sin motivo aparente, ese motivo es que las grietas de su interior dejan de soportar la tensión, y se rompe. </li></ul>Propiedades II
  15. 15. <ul><li>Materiales cerámicos naturales: extracción, y luego modelado. </li></ul><ul><li>Vitrocerámicas: la arcilla se cuece y la fase vítrea se funde y enlaza las fases cristalinas. </li></ul><ul><li>Materiales cerámicos de alto rendimiento: el proceso se llama sinterización. El polvo se prensa y se calienta, se da la forma deseada. </li></ul>Fabricación
  16. 16. <ul><li>Vidrio: </li></ul>Fabricación
  17. 17. <ul><li>Disminuyendo el tamaño de las grietas, que se podría arreglar un poco mejorando el sinterizado: haciendo el polvo mas fino y controlando las condiciones en las que se produce. </li></ul><ul><li>Incrementando la tenacidad, puesto que es baja, la tenacidad es baja, porque las grietas se expanden, por eso, la solución son los materiales compuestos, puesto que si la grieta se encuentra con un material no cerámico se detiene. </li></ul>Mejora de materiales cerámicos

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