Materiales
ceramicos
¿Qué se entiende por material ceramico?
Una definición amplia de materiales ceramicos
diría que son solidos inorganicos no metalicos producidos
mediante tratamiento térmico. Comparados con los metales y
plasticos son duros, no combustibles y no oxidables Pueden utilizarse en
ambientes con temperatura alta, corrosivos y
tribológicos. En dichos ambientes muchas ceramicas exhiben buenas
propiedades electromagnéticas, ópticas y mecanicas Una
característica fundamental del termino material incluye que puedan
fabricarse en formas con dimensiones determinadas
Constitución de los materiales ceramicos
Estan 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 hay constituidos por una fase cristalina o una fase vítrea,
denominandose monofasicos
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
¿Qué elementos o combinación de elementos forman los materiales
ceramicos?
En general los componentes de los materiales ceramicos, fase(s)
cristalina(s) y/o vítrea(s), estan formados por elementos
metalicos y no metalicos
Los enlaces en las diferentes fases pueden tener desde naturaleza iónica
a covalente
¿Qué propiedades tienen los materiales ceramicos?
Laspropiedades de los materiales ceramicos cubren un
amplio intervalo de necesidades
Propiedades mecanicas
Propiedades térmicas
Propiedades ópticas
Propiedades eléctricas
Propiedades magnéticas
Propiedades químicas
¿De qué dependen las propiedades de los materiales
ceramicos?
Las propiedades de los materiales ceramicos vienen determinadas en
cuatro niveles
Atómico
Ordenación de atomos, cristalina o amorfa
Microestructura
Macroestructura
Tipos de materiales ceramicos
Podemos diferenciar entre dos grandes grupos de materiales ceramicos,
los tradicionales y las denominadas ceramicas técnicas. Estos
últimos también se conocen como
ceramicas ingenieriles, avanzadas o tecnológicas
Productos usuales de la ceramica tradicional
Resistencias no lineales: su valor de resistencia varia de forma no
lineal dependiendo de distintas magnitudes físicas (temperatura,
luminosidad, etc.).
Resistencias Lineales Fijas
Estos componentes de dos terminales presentan un valor nominal de resistencia
constante (determinado por el fabricante), y un comportamiento lineal, se
representa por uno de estos símbolos
Estas son las especificaciones técnicas mas importantes que
podemos encontrar en las hojas de características que nos suministra el
fabricante:
Resistencia nominal (Rn): es el valor óhmico que se espera que tenga el
componente.
Tolerancia: es el margen de valores que rodean a la resistencia nominal y en el que se encuentra el
valor real de la resistencia.
Se expresa en tanto por ciento sobre el valor nominal.
Potencia nominal (Pn): es la potencia (en vatios) que la resistencia puede
disipar sin deteriorarse a la temperatura nominal de funcionamiento.
Tensión nominal (Vn): es la tensión continua que se corresponde
con la resistencia
y potencia nominal.
Intensidad nominal (In): es la intensidad continua que se corresponde con la resistencia
y potencia nominal.
Tensión maxima de funcionamiento (Vmax): es la maxima
tensión continua o alterna eficaz que el dispositivo no puede sobrepasar
de forma continua a la temperatura nominal de funcionamiento.
Temperatura nominal (Tn): es la temperatura ambiente a
la que se define la potencia nominal.
Temperatura maxima de funcionamiento (Tmax): es la maxima
temperatura ambiente en la que eldispositivo puede trabajar sin deteriorarse.
La disipación de una resistencia disminuye a medida que
aumenta la temperatura ambiente en la que esta trabajando.
Coeficiente de temperatura (Ct): es la variación del valor de la resistencia con la temperatura.
Coeficiente de tensión (Cv): es la
variación relativa del valor de la resistencia respecto al
cambio de tensión que la ha provocado.
Estabilidad, derivas: representa la variación relativa del valor de la resistencia por motivos operativos,
ambientales, periodos largos de funcionamiento, o por el propio funcionamiento.
Ruido: se debe a señal (o señales) que acompañan a la
señal de interés y que provoca pequeñas variaciones de
tensión.
3. Clasificación De Resistencias Lineales
La clasificación de estas resistencias se puede hacer en base a los
materiales utilizados para su construcción, basicamente mezclas
de carbón o grafitos y materiales o aleaciones metalicas. También se pueden distinguir distintos tipos atendiendo a
características constructivas y geométricas. Una
clasificación sería la siguiente:
DE CARBÓN: Aglomeradas y de capa.
METALICAS: De capa, de película y bobinadas.
Resistencias De Carbón
Es el tipo mas utilizado y el material base en su construcción es
el carbón o grafito. Son de pequeño
tamaño y baja disipación de potencia. Según el
proceso de fabricación y su constitución interna, podemos
distinguir:
Resistencias Aglomeradas
También se conocen con el nombre de 'composición',
debido a su constitución: una mezcla de carbón, materia aislante,
y resina aglomerante. Variando el porcentajede estos
componentes se obtienen los distintos valores de resistencias. Entre sus
características se puede destacar:
- Robustez mecanica y eléctrica (sobrecarga).
- Bajos coeficientes de tensión y tempe
Ceramicas de mesa, pavimentos y revestimiento
Sanitarios
Refractarios
Porcelanas (aislantes, decorativas)
¡Los materiales ceramicos son mucho mas!
Los productos de ceramicas técnicas se utilizan para una amplia
variedad de tecnologías
Aeroespacial: Materiales ligeros de alta resistencia
mecanica 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