Materiales Cerámicos PDF

II-ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES CERAMICOS MATERIALES CERAMICOS RELACION ESTRUCTURA- PROPIEDADES Algunas ceramicas presentan propiedades mecanicas muy superiores en altas temperaturas a las superaleaciones, lo que les hace insusti...

II-ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES CERAMICOS MATERIALES CERAMICOS RELACION ESTRUCTURA- PROPIEDADES Algunas ceramicas presentan propiedades mecanicas muy superiores en altas temperaturas a las superaleaciones, lo que les hace insustituibles en aplicaciones de motores termicos. Resistencia frente a temperatura para carburos y nitruros ceramicos y superaleaciones de metales Expansion térmica de metales, polímeros y ceramicas técnicas.,, MATERIALES CERAMICOS MATERIALES CERAMICOS RELACION ESTRUCTURA- PROPIEDADES La porosidad del material ceramico tiene una elevada influencia en sus propiedades mecánicas MATERIALES CERAMICOS RELACION ESTRUCTURA- PROPIEDADES La resistencia de una ceramica policristalina depende del tamaño de grano Las ceramicas transparentes o traslucidas requieren limitar los poros y partículas de segundas fases, para no dispersar la luz. Conductividad termica de las ceramicas depende de las impurezas (por ejemplo oxigeno en AlN) MATERIALES CERAMICOS  Estructura atomica Ref: WD Callister. INTRODUCCION A LA CIENCIA E INGENIERA DE MATERIALES https://www.u-cursos.cl/usuario/47b2fae07e5cdb9e6ab2fef0bf242390/mi_blog/r/CALLISTER_-_Ciencia_e_Ingenieria_de_los_Materiales.pdf MATERIALES CERAMICOS El enlace covalente es el que origina las mayores fuerzas de unión debido a las pequeñas diferencias entre los valores de electronegatividad de los átomos que forman parte de este tipo de enlace Sin embargo no existen cerámicos totalmente covalentes, iónicos o metálicos; siempre aparecen en combinaciones más o menos extensas que dependen de la electronegatividad, de la posibilidad de transferencia electrónica entre átomos y de la diferencia de energía entre las capas electrónicas dentro del mismo Cerámicas avanzadas situados según el porcentaje que tienen de cada tipo de enlace Ceramicas cristalinas: presentan una estructura ordenada en una red cristalina Caso singular sol-liq MATERIALES CERAMICOS  Determinacion de estructuras cristalinas: Difraccion Rayos X MATERIALES CERAMICOS Sistemas cristalinos Indices de Miller de algunos planos cristalinos MATERIALES CERAMICOS CERAMICAS IONICAS En general R cation (+) < R anion (-) MATERIALES CERAMICOS  CERAMICAS COVALENTES MATERIALES CERAMICOS A- ESTRUCTURAS CUBICAS R= 0,170 nm R= 0,181 nm MATERIALES CERAMICOS  Oxidos con estructura de halita o sal de roca Oxigeno en FCC Huecos octaédricos ocupados por el metal MATERIALES CERAMICOS  Metal en FCC Huecos octaédricos ocupados por el oxigeno ZrO2 Iones/celda unidad: 1 Ti exclusivo; 6 O compartidos con otras celdas - 3 equivalentes; 8 Ba compartidos- 1 ion equivalente MATERIALES CERAMICOS B- ESTRUCTURAS HEXAGONALES Oxigeno en HCP Oxidos con estructura de Corindon (M2O3) Huecos octaédricos ocupados por el metal Otros oxidos: Al2O3, Fe2O3, Cr2O3, Ti2O3 MATERIALES CERAMICOS  DENSIDAD ATOMICA Densidad cerámico:  = número de iones x [ AC +  AA]/ [Vc x NA ] EJEMPLO: para una cerámica AX, donde el número de cationes en la celda unidad= número de aniones en la celda unidad  = n x [ AC + AA]/ [Vc x NA ] En caso contrario: número de cationes en la celda unidad= nc número de aniones en la celda unidad = na  = [ nc x AC + na AA ]/ [Vc x NA ] MATERIALES CERAMICOS  DEFECTOS -Schotky - Frenkel - Vacantes de aniones o cationes - Cationes intersticiales - Presencia de impurezas que sustituyen a un anion o cation Ref. Introduccion a la ciencia e ingenieria de Materiles. W Callister MATERIALES CERAMICOS  SILICE Y SILICATOS SILICE: Estructura trigonal, también en corindón (Al2O3), -Fe3O4 Polimorfismo MATERIALES CERAMICOS  SILICATOS Ordenaciones de los silicatos SILICATO Sodico ARCILLA: Caolinita MATERIALES CERAMICOS CARBONO-GRAFITO Este mineral se puede encontrar en más de una forma en la naturaleza: la microcristalina (conocida comercialmente como «grafito amorfa»), la cristalina (conocida como grafito cristalino, del tipo «floco» o «flake») El carbono adopta varias estructuras: -Fullerenos: Estructura esférica tipo 0D, 1985 -Nanotubos de carbono tipo 1D, 1991 -Estructura planar en una secuencia tridimensional, tipo 3D, grafito. Es la estructura mas estable y la que se da en la naturaleza -Estructura planar tipo 2D, grafeno. Inerte, trasparente, de ultra alta conductividad térmica 3080-5150 W/mK, mejoran la tenacidad en cerámicas a valores de 2.8 a 6.6 MPa m1/2 y mas fáciles de obtener que los nanotubos de carbono http://es.slideshare.net/LauraNarkla/nanomateriales-basados-en-el-carbono MATERIALES CERAMICOS CARBONO-DIAMANTE https://www.gia.edu/gems- gemology/spring-2014-ulrika-hpht- synthetic-diamonds MATERIALES CERAMICOS