Química de los materiales cerámicos

Chemistry of ceramic materials

Una definición amplia de materiales cerámicos diría que son sólidos inorgánicos no metálicos producidos mediante tratamiento térmico. Comparados con los metales y plásticos son duros, no combustibles y no oxidables. Pueden utilizarse en ambientes con temperatura alta, corrosivos y tribológicos; en dichos ambientes, muchas cerámicas exhiben buenas propiedades electromagnéticas, ópticas y mecánicas.

Los materiales cerámicos están formados por una combinación de fases cristalinas y/o vítreas. Se pueden presentar en función de la aplicación como sólido denso, polvo fino, película, fibra, etc. Los que están constituidos por una fase cristalina o una fase vítrea se denominan monofásicos; aquellos conformados por muchos cristales de la misma fase cristalina se denominan policristalinos.

Este curso pretende introducir al alumno en técnicas de preparación y caracterización de materiales cerámicos. Está comprendido por las siguientes unidades:

• Introducción
• Técnicas de preparación de materiales cerámicos
• Técnicas de caracterización de materiales cerámicos
• Estructura cristalina: factores que la determinan
• Soluciones sólidas
• Diagrama de fase
• Cerámica blanca. Porcelanas
• Esmaltes y vidriados
• Pigmentos cerámicos
• Refractarios

Materiales cerámicos y vidrios

Ceramic materials and glasses

Las propiedades de los materiales cerámicos también varían mucho debido a las diferencias en los enlaces. En general, los materiales cerámicos son típicamente duros y frágiles con baja tenacidad y ductilidad. Los materiales se comportan usualmente como buenos aislantes eléctricos y térmicos debido a la ausencia de electrones conductores. Normalmente poseen temperaturas de fusión relativamente altas y, asimismo, una estabilidad química relativamente alta en muchos más agresivos debido a la estabilidad de sus fuertes enlaces. Debido a estas propiedades, los materiales cerámicos son indispensables para muchos de los diseños en ingeniería.

En general, los materiales cerámicos usados para aplicaciones en ingeniería pueden clasificarse en dos grupos: materiales cerámicos tradicionales y materiales cerámicos de uso específico de ingeniería.