Descripción de los materiales cerámicos técnicos. Tecnología de materiales para el diseño.

1. Cerámicas
técnicas
Alberto Rossa Sierra, Dr. Ing.
Francisco J. González Madariaga, Dr. Ing.
Tecnología de Materiales

2. Los cerámicos son materiales del pasado y del futuro.
Son los materiales más durables, y por esta particularidad, además de su resistencia a
altas temperaturas es que han cobrado últimamente gran interés.
Los materiales cerámicos presentan un alto módulo, pero a diferencia de los metales
son frágiles....o lo eran hasta hace poco.
Una de las características de los materiales cerámicos es su poca ductilidad, por lo
que presentan baja tolerancia a concentración de tensiones como barrenos o
perforaciones. Por otra parte pueden ser extremadamente duros y muy resistentes a la
abrasión, así como resistir altas temperaturas y soportar la corrosión.
Materiales cerámicos técnicos más
comunes
Alúmina (Al2O3)
Carburo de boro
Carburo de tungsteno
Carburo de silicio
Cristal de borosilicato
Cristal de silicio

3. 02Macor©
Shapel©
Nitrito de boro
Zirconia
Carburo de silicio
Nitrito de silicio
Zafiro

4. 03
Alúmina
Traslucente policristalina
Clarity© 3M
Buena resistencia a la corrosión
Químicamente inerte
Buena dureza

6. 04
Macor©
Se trabaja con maquinas-
herramientas
Resiste hasta 1000ºC
No requiere acabado
después del maquinado
No poroso
E= 66.9 GPa

7. 7

8. 8

9. 05
Microcerámicas
12,23,42 micrones
Dureza
Excelente resistencia a la abrasión
Baja densidad
Utilizado como barrera térmica en
diferentes materiales

11. 06
Zodiaq© Dupont
Cristales de cuarzo
Excelente dureza
Buena consistencia de color
16 colores
No poroso
Excelente durabilidad
Resistente al calor

13. 13
07
Cerámica + SAN
Químicamente inerte
Seguro para lavavajillas

14. 08
Zirconia + Alumina
Inerte químicamente
Se mantiene el filo
Costo de producción bajo

15. 15
09Zirconia + Alumina
Más ligero que el acero
50% más duro que el acero
Químicamente inerte
La hoja se puede obtener por variedad de procesos

16. 10

18. 11

19. Fabricación de cuchillos de cerámica

20. Fibras cerámicas
Nextel© 3M
Resiste hasta 1371ºC
Flexible
Alta resistencia a la abrasión
Baja porosidad
Buena resistencia química
Baja conductividad eléctrica

21. 21

22. 13
Zirconia templada (ATZ)
Buena tenacidad
Se utiliza donde se requiera altas temperaturas y tensión
Extrema dureza
Buena resistencia química

25. 14
Grafito
Excelente absorción de
energía
Baja fricción
No tóxico
Excelente maquinabilidad
Excelente resistencia química
Estable a altas temperaturas

29. 15
Nitruro de silicio (Si3N4)
El tercer material más duro después del diamante y el Nitruro cúbico de boro
80% menos fricción que el acero, 3 veces más duro que el acero
60% más ligero que el acero

30. 16
Porcelana de
alta tensión
Alta resistencia
Excelente aislamiento
eléctrico
Resistente al rayado

32. 17
Cerámica
electrónica
Es posible aplicar
por serigrafía
circuitos de
metales
preciosos (oro,
plata, platino) en
sustratos
cerámicos

34. 18
Materiales
biocerámicos
Diferentes aplicaciones con la
ventaja de no sufrir rechazo por
incompatibilidad del material

35. Cerámica Vitox©

36. Alúmina utilizada en surtidores
para vehículos eléctricos e
híbridos debido a su excelente
estabilidad térmica y un peso de
2.5 veces menor que el acero
19

37. 20
Sistema de propulsión fabricado
por Morgan Adv. Mats.

38. 38
21Nitruro de Boro (c-BN)
El nitruro cúbico de boro es un material
artificial extremadamente duro, aunque
de una dureza menor a la del diamante.
Al igual que el diamante, es un aislante
eléctrico y un excelente conductor del
calor. Es ampliamente utilizado como un
abrasivo para herramientas industriales,
en especial para el mecanizado de
aceros aleados y materiales de gran
dureza. Se fabrica en polvo, líquido,
aerosol y sólido. Es un excelente aislante
eléctrico y no retiene humedad por lo
que funciona muy bien como lubricante.

39. 39

40. 22
Joyería fina
Fabricada en óxido de zirconio,
su acabado superficial es
irrayable y presente un terminado
satinado “al aceite”.

42. 23
Zerodur®
Vidrio Cerámico maquinable

43. ZERODUR®, the extremely low
expansion glass ceramic from
SCHOTT, delivers extremely high
precision for many challenging high-
tech applications such as IC and LCD
lithography, high-precision
measurement and astronomy - for all
demanding applications in which
geometrical shape and distance
changes must be minimized as much
as possible during shifts in
temperature.
ZERODUR® is an inorganic, non-
porous lithium aluminium silicon
oxide glass ceramic characterized by
evenly-distributed nano-crystals
within a residual glass phase.
It can be provided as small finished
components, as ultra light weight
mirror substrates, but also as mirror
substrates for large segmented and
monolithic astronomical telescopes.

44. 44
Fin