el mundo de la Ingenieria y materiales: CERAMICOS

CERAMICOS

¿QUE ES?

La cerámica es un elemento que se utiliza con fines decorativos y utilitarios. Se obtiene de un material llamado arcilla, el cual se amasa y moldea para darle la forma deseada, luego es expuesta al calor para que alcance rigidez. Su origen data de hace muchísimos años, desde la era del neolítico, ya que para ese entonces, los agricultores necesitaban de recipientes para almacenar los sobrantes de las cosechas.

Origen de la cerámica

Algunos períodos de nuestra civilización, como la Edad de Piedra o la Edad de Bronce, fueron nombrados así por la importancia del uso de determinados materiales y, por tanto, llama la atención que no exista un periodo conocido como «La Edad de Cerámica».

La cerámica es una de las industrias más antiguas del planeta, su invención data del período neolítico (Edad de Piedra Pulida), 12.000 a. C. al 7.000 a. C., cuando aparecen los primeros recipientes para almacenar alimentos y agua, aunque se han hallado pruebas de la elaboración primitiva de cerámica en el Paleolítico Superior, aproximadamente en el año 24.000 a. C.. Pequeñas figuras, de humanos y de animales, utilizadas con fines ceremoniales, eran realizadas en arcilla secada al sol o alrededor del fuego.

Tipos de materiales cerámicos

Al igual que como sucede con las características, no es fácil clasificar los materiales cerámicos de un modo satisfactorio y definitivo. Es por eso que se expondrá aquí los tipos en que usualmente se clasifican las cerámicas.

CRISTALINOS

Las cerámicas cristalinas son todas aquellas que se obtienen a patir del fuego y de múltiples procesos, como el de la sinterización, la cual consiste en compactar los polvos producidos para dar formar a un sólido final.

Sus estructuras son ordenadas, ya sea que se traten de cristales iónicos o de redes tridimensionales de enlaces covalentes.

NO CRISTALINOS

Las cerámicas no cristalinas son todas aquellas de apariencia vítrea, por lo que se tratan de vidrios. En términos generales, se obtienen mediante la solidificación y enfriamiento de los sólidos fundidos que se mezclan para dar lugar al material cerámico. Sus estructuras son desordenadas, amorfas.

PRODUCTOS CERAMICOS

Existen numerosos productos cerámicos de uso especializado o casero:

Ladrillos, tuberías, tejas, suelos de apartamentos.
Radiadores de gas, revestimiento de hornos.
Utensilios de cocina: cuchillos, azulejos, vajillas.
Ventajas
•      BAJA DENSIDAD. Debido a su peso bajo se utiliza para diseño de motores, revestimientos de lanzadera espacial, aviones, entre otros.
•      EXCLENTE COMPORTAMIENTO ANTE LA CORROSIÓN. Los materiales mecánicos son combinaciones de elementos metálicos y no metálicos, se puede considerar que son materiales que ya han sido corroídos. La corrosión en los materiales cerámicos transcurre como una simple disolución química, en contraste con los procesos electroquímicos de los metales y no metales.
•      ALTAS CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS. (MEJOR RESISTENCIA MECÁNICA A FRICCIÓN).Oponen un alta resistencia al desplazamiento tangencial, debido a su flujo de viscosidad bajo.
Desventajas
• SON FRÁGILES Y DÉBILES. Cuando en el proceso de fractura, en respuesta a una tensión aplicada estática, se da poca o ninguna deformación plástica en el material antes de romperse. Esto debido a la porosidad que presentan estos materiales.
• BAJA RESISTENCIA A IMPACTOS. Muchos materiales cerámicos son duros y tienen baja resistencia al impacto debido a sus uniones iónico-covalentes, aunque como excepción encontramos el comportamiento de las arcillas como materiales fácilmente deformables debido a fuerzas de enlaces secundarios débiles entre las capas de los átomos unidos por enlaces iónico-covalentes. Las causas principales de la fractura en cerámicos poli cristalinos han de buscarse en las grietas superficiales producidas durante los procesos de conformación y acabado, poros, inclusiones y estructuras de granos grandes formados durante el proceso de cocción, que actúan como concentradores de tensiones fragilizando al material.