Cerámicos y el cemento refractario para hacer horno de fundición

MATERIALES CERÁMICOS Y EL CEMENTO REFRACTARIO.

MATERIALES CERÁMICOS.

¿Qué es un material cerámico?
Es un sólido inorgánico compuesto principalmente de elementos metálicos y no metálicos, como oxígeno, carbono, silicio y otros, producido mediante tratamiento térmico.

Pueden utilizarse en ambientes con temperatura alta, corrosivos y tribológicos. En dichos ambientes muchas cerámicas exhiben buenas propiedades electromagnéticas, ópticas y mecánicas.

Constitución de 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 constituidos por una fase cristalina o una fase vítrea, denominándose monofásicos.

Los constituidos por muchos cristales de la misma fase cristalina se denominan policristalinos.

Los monocristales se refieren a materiales constituidos por un solo cristal de una única fase.

En general los componentes de los materiales cerámicos de cualquier fase están formados por elementos metálicos y no metálicos. Los enlaces en las diferentes fases pueden tener desde naturaleza iónica a covalente.

Propiedades de los materiales cerámicos:

• Dureza: Los materiales cerámicos son conocidos por su alta dureza, lo que significa que son resistentes a la abrasión y al desgaste. Esto los hace adecuados para aplicaciones donde se necesita resistencia al desgaste, como en revestimientos industriales y herramientas de corte.
• Resistencia a la temperatura: Los cerámicos pueden soportar temperaturas extremadamente altas sin deformarse o derretirse. Esto los hace valiosos en aplicaciones de alta temperatura, como en la industria aeroespacial, en motores de cohetes y en hornos.
• Aislantes eléctricos y térmicos: La mayoría de los cerámicos son buenos aislantes eléctricos y térmicos, lo que los convierte en elección preferida para componentes electrónicos, como aisladores y sustratos de circuitos impresos.
• Fragilidad: A pesar de su dureza, los cerámicos son frágiles y tienden a romperse en lugar de deformarse cuando se someten a tensiones. Esto puede ser una limitación en algunas aplicaciones.
• Resistencia química: Algunos cerámicos son resistentes a productos químicos y corrosión, lo que los hace útiles en aplicaciones donde se requiere resistencia química, como revestimientos de recipientes químicos.

Tipos de materiales cerámicos:
Se diferencian entre dos grupos de materiales, los tradicionales y los denominados cerámicas técnicas (estos últimos también conocidos como cerámicas ingenieriles o tecnológicas).

Los productos usuales de la cerámica tradicional son:

• Cerámica de mesa, pavimentos y revestimiento.
• Sanitarios.
• Refractarios.
• Porcelanas (aislantes y decorativas).

Los productos de cerámica técnica se utilizan para una amplia variedad de tecnologías:

• Aeroespacial: Materiales ligeros de alta resistencia mecánica y de alta temperatura para motores, aviones, revestimientos de lanzadera espacial, etc.
• Automatismo: Sensores, componentes de alta temperatura.
• Biomédica: Huesos, dientes, materiales de implante.
• Óptica/Fotónica: Fibras ópticas, amplificadores laser, lentes, etc.
• Electrónica: Condensadores, sustratos de circuito integrado, aislantes, etc.
• Energía: Celdas de combustible sólidas, combustible nuclear.

Procesado de los materiales cerámicos:
Las etapas básicas en la fabricación de productos cerámicos son:

• Mezclado y molturación de materias primas.
• Conformación de piezas a través de prensado, colado o extrusión.
• Moldeo.
• Secado.
• Cocción.

En función del tipo de material cerámico fabricado se añadirán una o varias etapas más que son:

• Montaje en piezas con formas complicadas.
• Esmaltado en cerámicas decorativas.
• Lavado y molienda en molienda en materiales pulverulentos, como los pigmentos cerámicos.

Materias primas cerámicas:

• En las cerámicas tradicionales se utilizan materias primas de depósitos naturales como lo son arcillas, feldespatos o cuarzo, poco purificadas. Para cada composición se dan muchas aplicaciones.
• En las cerámicas técnicas las materias primas son de alta pureza, presentan una fase única y cada composición tiene una aplicación específica.

CEMENTO REFRACTARIO

Definición cemento refractario
En su nombre, este tipo de material encierra su mayor cualidad. El concreto refractario es una mezcla que, por sus agregados (comúnmente sílice y alúmina) y proporciones, ofrece una alta resistencia al calor, además de un buen aislamiento.

En general, este concreto presenta una buena resistencia al calor, no es un producto combustible, pero, como muchos otros sólidos, al entrar en contacto con fluctuaciones grandes de temperatura, se expande y contrae.

Estos fenómenos ocasionan que el concreto se debilite y esté mucho más propenso a padecer fisuras, grietas y descascaramiento; ninguno de ellos elemento deseable en una construcción.

Para contrarrestar estos efectos, sobre todo en construcciones que presentan esta variación importante de temperatura, el concreto refractario es una de las soluciones más populares, en combinación con otros materiales resistentes al calor.

Características del cemento refractario.
El concreto refractario presenta las siguientes características:

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