El carbono es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar basico de la química organica y se conocen cerca de 10 millones de compuestos de carbono y forma parte de todos los seres vivos conocidos.
Sus formas alotrópicas incluyen, sorprendentemente, una de las sustancias mas blandas (el grafito) y la mas dura (el diamante) y, desde el punto de vista económico, uno de los materiales mas baratos (carbón) y uno de los mas caros (diamante).
El carbono es un elemento muy ligero con una densidad igual a 2.268 g/cm
3. Se conocen cuatro formas alotrópicas del carbono, ademas del amorfo: grafito, diamante, fullerenos y nanotubos. El 22 de marzo de 2004 se anunció el descubrimiento de una quinta forma alotrópica (nanoespumas). En lo que concierne a la tecnología de las fibras de carbono, el grafito es la forma estructural mas importante del carbono. El diamante tiene una estructura en la que los atomos de carbono enlazados covalentemente estan dispuestos en una configuración de tres dimensiones con una flexibilidad estructural muy pequeña. Otra forma del carbono es el fullereno Buckminster (o pelota de Bucky), con una composición molecular de C60 o C70. Grafito. El grafitoes un polimorfo del carbono, que tiene una estructura cristalina (Figura 1.3.4.2.2) bien distinta de la del diamante y es también mas estable que el diamante a temperatura y presión ambiente. La estructura del grafito esta compuesta por capas de atomos de carbono dispuestos hexagonalmente. Dentro de las capas, cada atomo de carbono esta unido a tres atomos coplanares por enlaces covalentes fuertes (≈ 525 kJ/mol) mediante los 3 orbitales sp

2. Dichas capas hexagonales, que se denominan planos basales se apilan en una secuencia
ABABAB------- como se muestra en la figura 1.3.4.2.2. El cuarto orbital de enlace (Orbital p) participa en enlaces de tipo de Van der Waals entre las capas. Como consecuencia de estos enlaces interplanares débiles (< 10 kJ/mol) las propiedades del grafito son muy anisotrópicas. La separación interplanar es facil lo cual origina las excelentes propiedades lubricantes del grafito.
También la conductividad eléctrica es relativamente alta en las direcciones cristalinas paralelas a las laminas hexagonales. El módulo de elasticidad teórico del grafito es, aproximadamente, de 1000 GPa en la dirección de los planos basales y de solo 35 GPa en la dirección c perpendicular a los planos basales. En consecuencia, en una fibra de carbono ha de conseguirse un alto grado de orientación preferente de los planos hexagonales a lo largo del eje de la fibra. Así, el alineamiento de losplanos basales paralelamente al eje de la fibra da lugar a fibras de elevada rigidez y debido a su baja densidad (≈ 2 Mg/m

DIAMANTE
En el diamante cada atomo de carbono esta enlazado con otros cuatro atomos de carbono formando así una red tridimensional. Es de las sustancias mas duras que se conocen y, de hecho, encabeza el ranking en la escala de dureza de Mohs.
Los cristales de diamante son habitualmente incoloros, si bien la presencia de impurezas (sobre todo nitrógeno y boro), así como la existencia de vacantes de oxígeno o defectos estructurales los dota también de sutiles tonos amarillentos, rosados, azules, rojos y verdes. Las impurezas (que los científicos denominan dopantes) hacen cambiar las propiedades eléctricas del diamante, que puede pasar de ser aislante (no conduce la corriente eléctrica) en ausencia de impurezas a semiconductor (puede conducir la corriente si se le aplica un campo eléctrico apropiado).

SILICIO
l carburo del silicio ha sido el material mas se ha empleado para los usos de ceramicas estructurales. Las características tales como expansión térmica relativamente baja, el alto radio fuerza-peso, alta conductividad térmica, dureza, resistencia a la abrasión y a la corrosión, y lo mas importantemente, el mantenimiento de la resistencia elastica a temperaturas de hasta 1650 ºC, han conducido a una amplia gama de usos. Ademas, es posible producir cantidades grandes depolvos puros del carburo del silicio y formas requeridas del componente.

Sistema Material
El carburo del silicio se presenta en una variedad de formas cristalinas polimórficas, generalmente señalada β-SiC para la forma cúbica y α-SiC para las variedades hexagonales y romboédricas. La forma alfa es la mas estable a temperaturas sobre 2000 ºC, mientras que el β-SiC cúbico es el producto mas común cuando el carburo del silicio se produce en temperaturas mas bajas. La mayoría del polvo del carburo del silicio es producido por el proceso de Acheson que implica la reducción de la arena de la silice de pureza elevada que rodea una base eléctricamente calentada del coque del petróleo o del carbón de la antracita. La reacción se realiza a alrededor 2400 ºC durante 36 h donde se forma el α-SiC. Se separa el producto basandose en la pureza (determinada por el color cristalino) y la tierra. Para los usos de ceramica estructurales este material se debe mo ler, a menudo a tamaños submicrométricos, y se debe limpiar químicamente de impurezas. La gran escala de este proceso conduce a un costo relativamente bajo para una materia prima de la pureza tan elevada.
El α-SiC se puede también producir directamente con la pureza deseada por la reacción en fase gaseosa del plasma de especies tal como silano, y el metano. Polvos del β-SiC se pueden producir por la misma reacción en fase gaseosa a una temperatura mas baja (1500-1600 ºC) o por reacciones de la descomposición del polímero.
Tecnología de fabricación
Los carburos del silicio para el uso estructural se pueden clasificar como: sinterizado enlazado por reacción, fase líquida, y de estado sólido sinterizado. El SiC4 enlazado por reacción es un compuesto de una matriz continua de SiC que tiene silicio de 5 a del 20%, y metal que llena el volumen restante. Para formar este material, una preforma del polvo que contenía el carbón agregado como polvo o como el producto de la descomposición de una resina de la fuente del carbón, se infiltra con silicio alrededor 1500 ºC con contacto directo o usando el vapor del silicio. El silicio reacciona con la preforma del carbón para formar una estructura que tiende un puente sobre el SiC. El exceso de sílice restante, llena el espacio de poro residual y da un producto completamente denso que tiene integridad estructural hasta 1370 ºC. El silicio se funde a 1410 ºC. La preforma se puede fabricar por cualquiera de los procesos de ceramica tradicionales. El polvo del carburo del silicio utilizado para la preforma no requiere tamaños de partícula submicrometricos y la pureza de otras formas de SiC denso, aunque preformas realizadas con tamaños de partícula mas finos de SiC tienden a dar un producto mas fuerte. El sistema enlazado por reacción produce poco cambio dimensional (< 1 %) de la preforma, permitiendo formas grandes ycomplejas que presentan tolerancias dimensionales ajustadas. Por otra parte, las bajas temperaturas (1500 ºC) empleadas durante el enlazado por reacción, combinada con la flexibilidad de tamaño y pureza del polvo, proporcionan un producto de buena calidad con un coste razonable.
BORO
El nitruro de boro es un material ceramico cuyas propiedades le hacen adecuado en muchas areas relacionadas con las altas temperaturas. Sirve como aislamiento eléctrico y para hacer crisoles de fundición, como lubricante 
La importancia de los productos del boro se ve reflejada en la gran variedad de aplicaciones que poseen. Los principales usos de los boratos y compuestos de boro son: en la industria de esmaltes y ceramicas (sanitarios, vajillas, ceramicos, azulejos), industria del vidrio, cristales y fibras de vidrio, vidrios Pirex para utensilios, lamparas y focos, detergentes y blanqueadores, retardadores del fuego, abrasivos, cosméticos, en la preservación de la madera, en capacitares, aleaciones, catalisis, caucho (ignífugo), cemento (disminuye la velocidad de fraguado), combustible (borano para aviones y cohetes), curtiembres (evita putrefacción), farmacia (antiséptico suave), pinturas (fungicida), aplicaciones nucleares, en óptica, etc. Ademas de estos usos industriales, el boro es uno de los 7 micronutrientes esenciales para las plantas, por lo que la dosificación del boro como fertilizante adquiere suma importancia.