Ceramic Os
Ceramic Os
Ceramic Os
Matias Schneiter
mschneiter@unc.edu.ar
11 de marzo de 2019
Clasificación general
Cerámicos especı́ficos
Cerámicos Tradicionales I construidos por
I tres componentes compuestos puros
básicos: arcilla, sı́lice I óxidos de aluminio
y feldespato (Al2 O3 )
I ladrillos y téjas I carburo de silicio
I porcelanas en (SiC)
industria térmica I Nitruro de silicio
(Si3 N4 )
¿Que es un material cerámicos?
Cation:
Ion metalico de carga positiva (ha cedido sus electrones de valencia
a los iones no metalicos).
Anion:
Ion no metalico de carga negativa.
Seguimos definiendo
Neutro
El cristal debe ser elélcticamente neutro: Todas la cargas
positivas de los cationes tienen que estar equilibradas con la de los
aniones
Prediciendo estructuras
Estabilidad
Las estructuras estables de los materiales cerámicos se forman cuando los aniones que rodean un cation se
encuentran todos en contacto con el catión.
rA < rc
Puesto que los elementos metálicos proporcionan electrones al ser
ionizados, los cationes son generalmente menores que los aniones,
por lo tanto el cociente rc /rA < 1
Mismo número de aniones que cationes
Algunos de los materiales cerámicos más comunes son aquellos en
los cuales el número de cationes iguala al de aniones.
Cloruro sódico
Cloruro de cesio
Blenda
Cuando la carga de los cationes y aniones no es igual pueden existir compuestos con fórmula quı́mica Am Xp .
Fluorita CaF2
El número de coordinación es 8.
En los metales el apilamiento de planos compactos de átomos genera estructuras cristalinas FCC y HC.
Análogamente, alguna estructuras cristalina cerámicos pueden considerarse en términos de planos compactos de
iones, donde se crean huecos intersticiales en los cuales pueden alojarse cationes.
Posiciones intersticiales
√
K = Y σ πa (1)
3Ff L
σmr = sección rectangular (2)
2bd 2
3Ff L
σmr = sección circular (3)
πR 3
a
Figura: Sinterizado y con alrededor de 5 % de porosidad .
Mecanismo de deformación plástica en cerámicas
cristalinas
τ F /A
η= = (4)
dv /dy dv /dy
La porosidad
En algunos materiales cerámicos se arranca con un precursor en
forma de polvo. Durante el compactado o conformado entre las
partı́culas se forman poros que se pueden eliminar (parcialmente)
mediante tratamientos térmicos.
σ = σ0 exp(−nP) (6)
E = E0 (1 − 1,9P + 0,9P 2 ) (5)
σ0 y n son constantes
E0 es el módulo de elasticidad del experimentales y P es la fracción
material no poroso. de volumen de poros .
Micrografı́a de un material cerámicos
Dureza Knoop aproximada (carga= 100g) de siete
materiales cerámicos
Micrografı́a de un material cerámicos
Contraste del comportamiento del volumen especifico vs.
temperatura en materiales ceramicos cristalinos y
no-cristalinos
Logaritmo de la viscosidad vs. temperatura para slicia
fundida y 3 vidrios de silica.
Tecnica de prensado y soplado de vidrio
Tipico ciclo tiempo-temperatura Li2 O–Al2 O3 –SiO2 para
vidrios-ceramicos.
Pasos en moldeo en barbotina macizo (a) y vaciado (b) en
molde de yeso.
Etapas en la eliminacion del agua entre particulas de arcilla
durante el proceso de secado. a) Cuerpo humedo, (b)
Cuerpo parcialmente seco, (c) Completamente seco.
Esquema de etapas de prensado uniaxial del polvo.
Cambios microestructurales durante sinterizado (coccion)
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