Qué son los materiales cerámicos: guía definitiva

El término cerámica es bastante popular y, si observa qué es, encontrará su uso en muchas aplicaciones. Si no conoce bien qué son los materiales cerámicos y cómo puede utilizarlos en su proyecto, la guía que aparece a continuación es para usted. Así que, sigamos leyendo.

¿Qué son los materiales cerámicos?

Los materiales cerámicos se fabrican con minerales, arcillas, compuestos y óxidos. Se diferencian de los materiales metálicos y orgánicos, y todo lo demás entra en la lista de cerámicas. Las cerámicas de uso común son los platos, los inodoros, las baldosas, el vidrio, etc.

Las cerámicas ofrecen durabilidad incluso cuando se exponen a altas temperaturas. Tienen la capacidad de resistir productos químicos y también alta presión. Las cerámicas no son magnéticas y algunas de ellas pueden romperse con mucha facilidad.

Las cerámicas son diferentes de la alfarería

Las cerámicas se confunden habitualmente con la alfarería, pero ambas cosas no son en absoluto lo mismo. La alfarería es un tipo de cerámica. La alfarería cerámica suele incluir cuencos, jarrones, tazas y vasos. También existen diseños artísticos, que se engloban dentro de la alfarería, y es una de las versiones más antiguas de la cerámica.

¿De qué está hecha la cerámica?

Las cerámicas se fabrican combinando agua, arcilla, polvos y algunos materiales térreos. La proporción de los materiales varía según el producto que se cree y las características que necesite. Algunas cerámicas se fabrican con arcilla, pero otras también pueden fabricarse con sílice, feldespato y otros aditivos.

Propiedades de las cerámicas

Existen diferentes propiedades de los materiales cerámicos, que se dividen en dos categorías a continuación:

Propiedades mecánicas de las cerámicas

Las propiedades mecánicas de las cerámicas se indican a continuación:

• Tienen una alta resistencia a la compresión.
• Las cerámicas tienen una baja resistencia al impacto.
• Las cerámicas tienen una estructura rígida y firme.
• También presentan altas temperaturas de reblandecimiento y resistencia a la compresión.
• Tienen microfisuras, que provocan fragilidad.
• Ofrecen una baja resistencia a los choques.

Propiedades químicas de las cerámicas

Las propiedades técnicas de las cerámicas son las siguientes:

• Las cerámicas ofrecen estabilidad química.
• Tienen la capacidad de resistir la corrosión.
• No reaccionan con bases ni ácidos, ya que son inertes.
• Algunas cerámicas también actúan como catalizadores en una reacción química.

Tipos de cerámicas

Existen diferentes tipos de cerámicas, y la sección siguiente destaca cada tipo.

Tradicionales

Las cerámicas tradicionales se fabrican con materiales como arcilla, feldespato y cuarzo, que después se moldean en húmedo. Estas cerámicas pueden servir para muchos fines, como el magnetismo, la conductividad y el aislamiento. Tienen una estructura que depende de la composición de la arcilla. Se utilizan para fabricar productos domésticos, como macetas, tazas, jarras, jarrones, etc.

Avanzadas

Las cerámicas avanzadas se diseñan por su alto rendimiento, lo que las hace extremadamente resistentes y capaces de resistir productos químicos y calor. Se fabrican con polvos sintéticos como carburo de silicio, óxido de aluminio y nitruro de silicio.

Cerámicas avanzadas

Algunas de las cerámicas avanzadas son las siguientes:

Sílice

La sílice presenta lixiviabilidad y resistencia al choque térmico, lo que la hace adecuada para fabricar núcleos y cascarones de fundición para los sectores de la energía y aeroespacial.

Carburo de tungsteno

El carburo de tungsteno tiene la capacidad de mantenerse estable cuando se somete a altas temperaturas. También se mezcla con algunos aglomerantes metálicos como el níquel y el cobalto, lo que ayuda a crear cemento. Se utiliza en aplicaciones como boquillas de chorro de agua y herramientas de corte debido a su resistencia al desgaste y su dureza.

Ladrillos refractarios

Los ladrillos refractarios son cerámicas refractarias que resisten productos químicos y altas temperaturas. Por lo tanto, no se rompen fácilmente y, como tienen baja conductividad térmica, ofrecen eficiencia energética. Se utilizan principalmente en chimeneas y en aplicaciones de fabricación de acero y vidrio cuando se mezclan con arcilla.

Porcelana de hueso

La porcelana de hueso es un tipo de porcelana conocida por su aspecto translúcido, su resistencia a las melladuras y su excepcional resistencia mecánica. Se fabrica a partir de feldespato, ceniza de hueso y caolín. Puede moldearse en formas delgadas y se utiliza para adornos, artículos decorativos y vajilla.

Carburo de silicio (SiC)

El carburo de silicio es uno de los tipos más comunes de materiales cerámicos; contiene carbono y silicio, lo que le confiere una alta resistencia al desgaste y a los productos químicos. Se utiliza en aplicaciones relacionadas con el procesamiento térmico, como dispositivos semiconductores, herramientas de corte y abrasivos.

Carburo de titanio

El carburo de titanio contiene carbono y titanio lo que lo hace apto para su uso en entornos agresivos debido a su alta estabilidad. Se utiliza en recubrimientos resistentes al desgaste y en herramientas de corte.

Cerámicas vítreas

Las cerámicas vítreas se forman mezclando vidrio con cristales diminutos, lo que les confiere un aspecto cristalino muy estético. Son aptas para la fabricación de placas de horno y utensilios de cocina, ofrecen una alta resistencia al choque térmico y además son muy resistentes.

Cerámicas de alfarería

Las cerámicas de alfarería también son cerámicas tradicionales. La porcelana es un tipo muy común de cerámica de alfarería que se fabrica con arcilla blanca de partículas finas y un alto nivel de plasticidad. Es resistente y duradera, y puede calentarse a altas temperaturas. Se utiliza en la fabricación de vajilla, implantes dentales y aislantes.

Aplicaciones avanzadas de las cerámicas

Las cerámicas abarcan numerosas aplicaciones avanzadas, que son las siguientes:

Biomédicas: Las cerámicas se utilizan en el sector médico por su resistencia y biocompatibilidad; se opta por ellas para fabricar implantes médicos.

Aeroespaciales: Diversos componentes aeroespaciales, como álabes de turbina y escudos térmicos, se fabrican con cerámicas.

Energéticas: El sector energético utiliza materiales cerámicos por su resistencia al calor y su estabilidad térmica. Se emplean para fabricar aislamiento térmico, pilas de combustible y paneles solares.

Electrónicas: Los sectores electrónicos utilizan cerámicas por su excelente estabilidad y su capacidad para disipar el calor.

Ventajas de las cerámicas impresas en 3D frente a los metales

Las cerámicas impresas en 3D ofrecen una alta resistencia a la temperatura sin cambios en su forma ni deformación. Además, son muy ligeras, lo que las hace aptas para el sector aeroespacial, donde el peso es un factor crítico. Las cerámicas también ofrecen resistencia a la corrosión, un problema habitual en los metales.

Ventajas de las cerámicas impresas en 3D frente a los plásticos

Las cerámicas impresas en 3D ofrecen diversas ventajas en comparación con los plásticos, ya que soportan temperaturas más altas que estos. Son muy duraderas gracias a su resistencia. Además, los plásticos pueden reaccionar con productos químicos, algo que no ocurre con las cerámicas.

Conclusiones finales

Después de leer la guía sobre cerámicas anterior, ya debe de haber comprendido qué es la cerámica y cuáles son los distintos tipos de materiales cerámicos. Por lo tanto, si ahora desea fabricar componentes cerámicos, puede ponerse en contacto con nosotros en DEK.