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• Gustavo Torres

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Introducción El término “cerámico” proviene de la palabra griega “keramicos”, que significa “cosa quemada”, indicando de esta manera que las propiedades deseables de estos materiales generalmente se alcanzan después de un tratamiento térmico a altura temperatura que se denomina cocción. Los materiales cerámicos tienen una amplia gama de propiedades mecánicas y físicas. Debido a sus enlaces iónicos o covalentes, los materiales cerámicos por lo general sonduros, frágiles, con un alto punto de fusión, tiene baja conductividad eléctrica y térmica, buena estabilidad química y térmica y elevada resistencia a la compresión. Una tecnología moderna de rápido crecimiento es la de los materiales cerámicos avanzados, también llamados materiales cerámicos estructurales. Estos fueron utilizados por primera vez en 1971 para aplicaciones a alta temperatura en tuberías de gas que funcionaban a 2506°C. En la fabricación de estas piezas se utilizaron nitruro de silicio y carburo de silicio. Los materiales cerámicos avanzados aportan a los materiales cerámicos tradicionales propiedades eléctricas, dieléctricas, magnéticas, ópticas, mecánicas, térmicas; estas propiedades se unen a las propiedades que ya de por si tienen los materiales cerámicos.

Marco teórico Los materiales cerámicos avanzados están fabricados con materias primas artificiales que han sufrido un importante procesado químico para conseguir una pureza alta y una mejora de sus características físicas. Sus características más importantes son:  El proceso de conformado se realiza con equipos sofisticados, que incluyen la utilización de alta temperatura y presión.  La microestructura es de grano fino y se tiene que resolver o estudiar por medio de la microscopia electrónica.  La densidad llega a alcanzar valores del orden de 99 o 100 % de la densidad teórica del material.  El nivel de los defectos en un material cerámico avanzado es del orden de las micras. Así, los materiales cerámicos avanzados o los nuevos materiales cerámicos son aquellos productos de los cuales se espera que, dependiendo de las materias primas y composiciones utilizadas, posean: excelentes propiedades mecánicas bajo condiciones extremas de tensión, altas resistencias al desgaste o excelentes

propiedades eléctricas, magnéticas u ópticas o bien excepcional resistencia a altas temperaturas y ambientes corrosivos (altas resistencias al ataque químico). Los materiales cerámicos avanzados se pueden definir por las tres características siguientes:  Para su fabricación se usan materias primas de alta pureza (99,99%), con composición química y propiedades morfológicas controladas.  El proceso está sujeto a un control preciso tanto en el conformado como en la cocción.  Los productos tienen una microestructura bien controlada, que asegura su alta fiabilidad o respuesta a la utilización para la cual ha sido diseñada. Las propiedades mencionadas anteriormente hacen que los cerámicos avanzados sean útiles como componentes de motores, quemadores, intercambiadores de calor, etc. Por sus propiedades eléctricas son útiles como capacitadores piezoeléctricos, termistores, sustratos de circuitos integrados, aisladores, soportes de semiconductores, condensadores de alta tensión, etc. Por sus propiedades ópticas se utilizan como ventanas de infrarrojos, construcción de láseres y de lámparas de sodio de alta presión. Por su dureza y resistencia a la abrasión encuentra utilidad como herramientas de corte. Por otro lado muchos de ellos son biocompatible y pueden ser utilizados en el campo de la medicina como implantes óseos (huesos y rotulas). De todas las cerámicas avanzadas, El nitruro de silicio tiene probablemente la combinación de propiedades más útil para propósitos industriales. El Si3N4 se disocia significativamente a temperaturas por encima de los 1800°C y por consiguiente no puede sinterizarse directamente. El Si3N4 se procesa por lo tanto a partir de polvo compactado de sílice que se nitrura en una corriente de gas nitrógeno, interviniendo fenómenos de difusión. Este proceso produce un Si3N4 microporoso y con una moderada resistencia. Para mejorar sus propiedades puede someterse a un proceso de prensado isostático en caliente con el que se obtiene la mayor densidad. Durante el proceso de fabricación por nitruración, cualquier traza de oxígeno presente en el fluido, reacciona ampliamente con el material produciendo una ligera oxidación de conduce por sus propiedades diferenciadas a un nuevo material denominado sialón, con prestaciones igualmente interesantes en ingeniería. Estos materiales se aplican principalmente por sus elevadas resistencias a muy alta temperatura, presentando a su vez una elevada resistencia al desgaste, aunque reaccionan con cierta facilidad en atmósfera oxidante.

La zirconia pura presenta un muy alto punto de fusión, alrededor de los 2700°C, aunque al ser un material polimorfo y experimentar una transformación desde una estructura tetragonal a otra monoclínica sobre los 1170°C, tiene un mal comportamiento al choque térmico, ya que las transformaciones vienen acompañadas de una expansión de volumen y por lo tanto a la generación de tensiones térmicas que llegan a producir la rotura. Sin embargo, la adición de otros óxidos refractarios, tales como el CaO, MgO e Y2O3, se estabiliza la estructura cúbica a temperatura ambiente. Conclusión En conclusión podemos decir que hay muchas diferencias por las cuales podemos diferenciar los materiales cerámicos avanzados de los cerámicos tradicionales, ya sea por la forma de obtención ya que los cerámicos tradicionales se extraen de yacimientos naturales sobre la corteza terrestre, mientras que los cerámico avanzados son sinterizados de manera artificial, otra de las diferencias que existe entre estos es el tamaño de grano ya que los tradicionales son de grano grueso y mientras que los avanzados son de granos muy finos a nivel de micras, haciendo una importante mención de la gran diferencia que nos entregan cada uno de estos materiales en cuestión de las propiedades ya que los cerámicos avanzados tienen considerablemente mejores propiedades en todos los aspectos e incluso pueden ser utilizados en el sector salud y medicina ya que son biocompatible con los que se pueden haces huesos y rotulas. Bibliografía  https://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm14/fcm14_4.html  http://agrega.juntadeandalucia.es/repositorio/27092012/6e/esan_2012092713_9144631/ODE-323f1304-a019-3190-b7a40267c7f9452b/2_materiales_cermicos_tradicionales_y_avanzados.html