Usos Y Aplicaciones De La Cerámica

AL ESTUDIANTE

Con la esperanza de que ésta investigación estimule un interés en la ingeniería civil y proporcione una guía aceptable para su comprensión

INDICE

INTRODUCCIÓN 1

1. ¿QUÉ ES LA CERAMICA? 2

2. DESCRIPCIÓN 2

3. CARACTERISTICAS 3

3.a) Composición química y homogeneidad física de la muestra. 3

3.b) Caracterización química 4

3.c) Caracterización física. 4

4. MATERIALES CERÁMICOS 4

5. USOS Y APLICACIONES DE LA CERÁMICA 5

6. MERCADO 9

7. BIBLIOGRAFIA 11

INTRODUCCIÓN

La palabra deriva del griego κεραμικός keramikos, cuyo significado es "sustancia quemada". Es el arte de fabricar recipientes, vasijas y otros objetos de arcilla, u otro material cerámico y por acción del calor transformarlos en recipientes de terracota, loza o porcelana. También es el nombre de estos objetos.

El término se aplica de una forma tan amplia que ha perdido buena parte de su significado. No sólo se aplica a las industrias de silicatos , que es un grupo de minerales de mayor abundancia, pues constituyen más del 95% de la corteza terrestre, sino también a artículos y recubrimientos aglutinados por medio del calor, con suficiente temperatura como para dar lugar al sinterizado. Este campo se está ampliando nuevamente incluyendo en él a cementos y esmaltes sobre metal.

La invención de la cerámica se produjo durante el neolítico, cuando se hicieron necesarios recipientes para almacenar el excedente de las cosechas producido por la práctica de la agricultura. En un principio esta cerámica se modelaba a mano y se secaba al sol o alrededor del fuego. Ya más adelante comenzó a decorarse con motivos geométricos mediante incisiones en la pasta seca, cada vez más compleja, perfecta y bella elaboración determinó, junto con la aplicación de cocción, la aparición de un nuevo oficio: el del alfarero.

Los chinos habrían sido los primeros en aplicar técnicas avanzadas para la cocción de los objetos. Sus conocimientos se expandieron primero por el mundo oriental y después llegaron a Occidente.

Existen distintas técnicas y productos vinculados a la cerámica. La porcelana, un material duro y translúcido que suele ser de color blanco, fue desarrollada en China entre los siglos VII y VIII.

1. ¿QUÉ ES LA CERAMICA?

La cerámica es una mezcla de barro con arcilla, y de ahí se le adiciona un adhesivo para alipegar el vitrificado que sirve para darle resistencia al desgaste y volverlo impermeable.

Son aquellos materiales químicamente definidos como inorgánicos y no metálicos, sin embargo, esta definición engloba a las rocas y a muchos minerales que se encuentran en la naturaleza que no son considerados como cerámicos.

Como se ha explicado en epígrafes precedentes la mayoría de los productos cerámicos están fabricados por aglomeración de partículas. Las materias primas para estos productos varían dependiendo de las propiedades requeridas por la pieza cerámica terminada.

En general, se consideran únicamente como materiales cerámicos aquellos que han sido producidos por el hombre de forma artificial. Etimológicamente, cerámica es un término que viene del griego keramos, cuyo significado puede traducirse como hacer alfarería.

2. DESCRIPCIÓN

La cerámica son piezas planas, con grosor distinto para cada formato, fabricadas con arcillas, sílice, distintos fundentes y colorantes, que se someten a un tratamiento industrial de atomizado, prensado, secado, decorado y cocción para aportar distintas características técnicas.

Normalmente, se utilizan como pavimentos para suelos y revestimientos para paredes y fachadas. La cerámica tanto de suelo como de pared es impermeable que tienen un soporte arcilloso y un recubrimiento vítreo denominado: esmalte cerámico.

Las arcillas utilizadas en la composición del soporte, pueden ser de cocción roja, cocción blanca o de distintos colores. Igualmente la cerámica puede denominarse como: azulejo de pasta blanca, azulejo de pasta roja, gres esmaltado o porcelánico, siendo cada uno de ellos un producto distinto con características técnicas distintas.

En la actualidad se incluye dentro de los materiales cerámicos a los óxidos, carburos, nitruros, boruros, y compuestos de ellos. Mientras que las cerámicas tradicionales tienen más de 3 000 años de antigüedad, la existencia de los compuestos cerámicos es mucho más reciente, sin que en muchos casos supere los 30 años. Las compuestos cerámicos se han desarrollado, modificando mediante nuevas técnicas de producción, alguno de los diferentes niveles de la estructura del material, desde el nivel atómico y la microestructura hasta la forma definitiva del componente.

En contraste con los cerámicos tradicionales que se basan principalmente en la arcilla los cerámicos técnicos o de ingeniería están constituidos por compuestos puros o casi puros; principalmente óxidos carburos o nitratos, algunos de los cerámicos más importantes de la ingeniería son alúmina, nitruro de sillico, carburo de silicio y zirconita, combinados con algunos otros óxidos refractarios.

3. CARACTERISTICAS

Los rasgos esenciales de la caracterización de un material cerámico se enmarcan en la determinación de la composición química, física y las características estructurales (incluyendo los defectos). Además, a partir de la recopilación y elaboración de los datos más significativos sirven de base para su preparación específica, el estudio de sus propiedades o uso y también son esenciales para la producción del material cerámico en cuestión.

La caracterización es una parte esencial de toda investigación en el campo de las cerámicas y puede enmarcarse en los aspectos siguientes:

3.a) Composición química y homogeneidad física de la muestra.

Determinación de las impurezas que pueden afectar las propiedades. Determinación estructural revelando la cristalinidad, es decir determinando el sistema cristalino, la celda unidad y si fuese necesario precisar las coordenadas atómicas.

3.b) Caracterización química

El análisis por vía húmeda ha sido la técnica que más se ha empleado para la determinación de la mayoría de los elementos en los materiales cerámicos. Sin embargo en la actualidad la determinación de las impurezas (microelementos) y de la mayoría de los elementos químicos se realiza usando técnicas instrumentales que son más rápidas y precisas. Análisis químicos a microescala son determinados usando técnicas de haz de electrones.

Esta técnica permite realizar una caracterización de la pureza y calidad de las materias primas iniciales así como la composición química. Durante el proceso permite controlar el estado de ocurrencia de la reacción y su completamiento y al finalizar el proceso comprueba la composición química resultante según el cálculo realizado.

3.c) Caracterización física.

Para explicar el comportamiento químico de un producto cerámico es necesario conocer las fases presentes en el mismo, no sólo cualitativamente sino también cuantitativamente. Por lo general los cuerpos cerámicos son policristalinos y están constituidos por diferentes fases.

El microscopio óptico ha sido extensamente usado para la identificación de fases en secciones delgadas de muestras policristalinas y parcialmente vitrificadas. Ha sido también usado para el examen de rutina de la topografía superficial de la muestra y la microestructura de superficie pulidas y atacadas mostrando una capacidad de diferenciación del relieve de alrededor de 0,2 &µm.

El microscopio electrónico de barrido (MEB) presenta una mayor resolución y es actualmente usado ampliamente para el análisis microestructural, debido a que es rápido, cómodo y versátil y muestra una gran penetración de foco. Su micrografía puede ser obtenida con alto nivel de contraste.

4. MATERIALES CERÁMICOS

Podemos clasificar los materiales cerámicos en cuatro tipos básicos:

4. a. Porosos

Como los ladrillos, las tejas, etc.

4. b. Semicompactos

No absorben la humedad, como los azulejos vidriados

4. c. Compacto

Totalmente impermeables, como la loza, la porcelana, el gres.

4. d. Tenaces

Como el ladrillo refractario.

5. USOS Y APLICACIONES DE LA CERÁMICA

Su uso inicial fue, fundamentalmente, como recipiente para alimentos; más adelante se utilizó para hacer figuras supuestamente de carácter mágico, religioso o funerario.

También se empleó como material de construcción en forma de ladrillo, teja, baldosa o azulejo, tanto para paramentos como para pavimentos. La técnica del vidriado le proporcionó gran atractivo, se utilizó también para la escultura. Actualmente también se emplea como aislante eléctrico y térmico en hornos, motores y en blindaje.

La cerámica también se suele utilizar en la fabricación de cuchillos. La hoja de un cuchillo de cerámica quedará definida por mucho más tiempo que el de un cuchillo de acero, aunque es más frágil y puede ser tomada por dejarlo caer sobre una superficie dura.

La cerámica, la alúmina y el carburo de boro se han utilizado en los chalecos balísticos armados para repeler el fuego

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