Materiales cerámicos. Siempre se hay pensado que el hierro y sus aleaciones son unos materiales muy fuertes resistentes, pero estos materiales tienen una gran desventaja: no soportan las altas temperaturas y son sensibles a la corrosión. Esto da pie a buscar la alternativa con otros materiales que resistan temperaturas muy elevadas. Esto sólo es posible para los nuevos materiales cerámicos. Las uniones atómicas de las cerámicas son mucho más fuertes que la de los metales. Por eso un pieza cerámica es muy eficaz, tanto en dureza como en resistencia a las altas temperaturas y choques térmicos. Además, los componentes cerámicos resisten a los agentes corrosivos y no se oxidan.

ESTRUCTURAS DE LAS CERÁMICAS Se caracterizan por tener enlace covalente y iónico, más fuerte que el enlace metálico y son la causa de su dureza y tenacidad, la forma de sujeción de los electrones en las moléculas de estos elementos hacen que sean conductores pobres. Los fuertes enlaces dotan a estos materiales de altas temperaturas de fusión. Tienen estructura cristalina mas compleja que la de los materiales metálicos. Hay varias razones para esto: 1. Con átomos de diferente tamaños. 2. Las fuerzas iónicas son también diferentes para cada material cerámico (sílice diferente del aluminio). 3. Unión de más de dos elementos     PROPIEDADES MECÁNICAS Los materiales cerámicos deberían ser mas resistentes que los materiales metálicos pero su fina estructura de sus enlaces evitan que hayan deslizamientos, mecanismo base para un deformación clásica. Los materiales cerámicos al igual que los metales, tienen las mismas imperfecciones cristalinas (vacantes, átomos desacomodados, pequeñas fisuras y grietas), todo eso tiende a concentrar esfuerzos y el material metálico falla por fractura. PROPIEDADES FÍSICAS - Pesan menos que los metales, pero más que los polímeros. - Baja conductividad eléctrica. - Baja conductividad térmica. - Baja expansión y fallas térmicas. NUEVOS MATERIALES CERÁMICOS Oxidos cerámicos: El más importante es la alúmina, se saca de la bauxita pero a través de un horno eléctrico, baja conductividad térmica y resistencia a la corrosión, buena dureza en caliente. Se usa para abrasivos, y cerámicas aislantes (Bujías). Carburos: Se usan para herramientas WC (carburo de tungsteno) TiC (carburo de titanio) TaC (carburo de tantalio) Se caracterizan por su dureza y resistencia al desgaste. La fuente usual del carbono para estas reacciones es el carbón de humo. Nitruros: 1. Nitruros de silicio: motores de cohetes, crisoles para hornos. 2. Nitruros de boro: Tienen una dureza similar al diamante pero no compite como herramienta (muy costoso). 3. Nitruros de titanio: es conductor de la electricidad y se usa para recubrir superficies de herramientas, tiene alta dureza y resistencia al desgaste. 4. Sialón: similitud en propiedad con el silicio pero con mejor resistencia a la oxidación y a las altas temperaturas. 5. Vidrio: se conoce desde hace mas de 4000 años A.C.; tiene una estructura amorfa y adquiere su estado vítreo cuando se ha dado un tiempo insuficiente durante el enfriamiento desde la fundición para permitir que se forme una estructura cristalina. Su principal componente es la Sílice.     Según su microestructura, podemos clasificarlos en: cerámicos cristalinos, cerámicos no cristalinos o vidrios y vitro cerámicos. Cerámicos cristalinos Se obtienen a partir de sílice fundida. Tanto el proceso de fusión como el de solidificación posterior son lentos, lo que permite a los átomos ordenarse en cristales regulares. Presentan una gran resistencia mecánica y soportan altas temperaturas, superiores a la de reblandecimiento de la mayoría de los vidrios refractarios. Cerámicos no cristalinos Se obtienen también a partir de sílice pero, en este caso, el proceso de enfriamiento es rápido, lo que impide el proceso de cristalización. El sólido es amorfo, ya que los átomos no se ordenan de ningún modo preestablecidos.     Vitro cerámicos Se fabrican a partir de silicatos de aluminio, litio y magnesio con un proceso de enfriamiento también rápido. Químicamente son similares a los vidrios convencionales, pero la mayor complejidad de sus moléculas determina la aparición de microcristales que les confieren mayor resistencia mecánica y muy baja dilatación térmica. Propiedades y aplicaciones Los materiales cerámicos se caracterizan por las siguientes propiedades: • Son muy duros y presentan una gran resistencia mecánica al rozamiento, al desgaste y a la cizalladura. • Son capaces de soportar altas temperaturas • Tienen gran estabilidad química y son resistentes a la corrosión • Poseen una amplia gama de cualidades eléctricas. Los materiales cerámicos son materiales ligeros. Su densidad varía según el tipo de cerámica y el grado de compacidad que presenten. Son mucho más duros que los metales. A diferencia de éstos, se trata de materiales relativamente frágiles, ya que los enlaces iónico-covalentes. Su fragilidad es muy baja y las fracturas se propagan de manera irreversible. Para mejorar sus propiedades, se han desarrollado materiales híbridos o compositores. Estos compuestos constan de una matriz de fibra de vidrio, de un polímero plástico o, incluso, de fibras cerámicas inmersas en el material cerámico, con lo que se consigue que el material posea elasticidad y tenacidad, y, por tanto, resistencia a la rotura. Los materiales cerámicos también se utilizan en la fabricación de otros materiales híbridos denominados cermet, abreviatura de la expresión inglesa ceramic metals, compuestos principalmente de óxido de aluminio, dióxido de silicio y metales como el cobalto, el cromo y el hierro. Para obtenerlos, se emplean dos técnicas: el sintetizado y el fritado. El sintetizado consiste en compactar los polvos metálicos cuando presentan dificultad para ser aleados. El fritado consiste en someter el polvo metálico junto al material cerámico a una compresión dentro de un horno eléctrico para obtener una aleación. Resistencia a la temperatura Esta propiedad se fundamenta en tres características de los materiales cerámicos: elevado punto de fusión, bajo coeficiente de dilatación y baja conductividad térmica.   Su elevado punto de fusión supera el de todos los metales, si exceptuamos el volframio.   Su bajo coeficiente de dilatación los hace particularmente resistentes a los choques térmicos. Otros materiales, en esta circunstancia, experimentan cambios de volumen que determinan la aparición de gritas y su posterior rotura.   Su baja conductividad térmica permite su empleo como aislantes. Resistencia a los agentes químicos La estructura atómica de los materiales cerámicos es la responsable de su gran estabilidad química, que se manifiesta en su resistencia a la degradación ambiental y a los agentes químicos. Las aplicaciones de los diferentes tipos de materiales dependen de su estructura y de los agentes químicos a que vayan ser sometidos. La alúmina de elevada pureza se emplea en prótesis o implantes óseos o dentales por su resistencia al desgaste y a la corrosión, y su gran estabilidad a lo largo del tiempo.