Cerámicos
Se entiende por materÃal cerámico el producto de diversas materias primas, especialemnte arcillas, que se fabrican en forma de polvo o pasta (para poder darles forma de una manera sencilla) y que al someterlo a cocción sufre procesos fÃsico-quÃmicos por los que adquiere consistencia pétrea. Dicho de otro modo mas sencillo, son materiales solidos inorgánicos no metálicos producidos mediante tratamiento térmico. Todos ellos se obtienen al hornear materiales naturales, como la arcilla o el caolÃn, junto con una serie de aditivos, como colorantes, desengrasantes, etc., todo ello mezclado y cocido en un horno sucesivas veces.
En su sentido estricto se refiere a la arcilla en todas sus formas. Sin embargo, el uso moderno de este término incluye a todos los materiales inorgánicos, no metálicos, que se forman por acción del calor.
Son productos inorgánicos, esencialmente no metálicos, policristalinos y frágiles.
Son materiales ampliamente usados en la industria: (ladrillo, alfarerÃa, losetas y porcelana), incluye el concreto, pues sus componentes son cerámicas.
La btención de cerámicas Moldeo Secado Cocción Preparación de las pastas arcillosas Tamizado y Lavado Molido Mezclado y Amasado Raspado Laminado.
Su importancia se basa en la abundancia en la naturaleza y sus propiedades fÃsicas y mecánicas, diferentes a las de los metales.
Presentacion Comercial:
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Comparados con los metales y plásticos son duros, no combustibles y no oxidables.
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Su gran dureza los hace un material ampliamente utilizado como abrasivo y como puntas cortantes de herramientas.
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Gran resistencia a altas temperaturas, con gran poder de aislamiento térmico y, también, eléctrico.
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Gran resistencia a la corrosión y a los efectos de la erosión que causan los agentes atmosféricos.
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Alta resistencia a casi todos los agentes quÃmicos.
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Una caracterÃstica fundamental es que pueden fabricarse en formas con dimensiones determinadas.
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Los materiales cerámicos son generalmente frágiles o vidriosos. Casi siempre se fracturan ante esfuerzos de tensión y presentan poca elasticidad.
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Pesan menos que los metales, pero más que los polÃmeros.
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Baja conductividad eléctrica.
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Baja conductividad térmica.
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Baja expansión y fallas térmicas.
Propiedades:
Procesado de materiales cerà micos:
Las etapas básicas en la fabricación de productos cerámicos son :
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Extracción: obtención de la arcilla, en las canteras, llamadas barrenos, que además de ser a cielo abierto, suelen situarse en las inmediaciones de la fábrica de arcilla.
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Preparación: Consiste en la molienda primero y la mezcla de las diferentes materias primas que componen el material. La composición variará en función de las propiedades requeridas por la pieza de cerámica terminada. Las partÃculas y otros constituyentes tales como aglutinantes y lubricantes pueden ser mezclados en seco o húmedo. Para productos cerámicos tales como ladrillos comunes, tuberÃas para alcantarillado y otros productos arcillosos, la mezcla de los ingredientes con agua es una practica común. Para otros materiales cerámicos, las materias primas son tierras secas con aglutinantes y otros aditivos.
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Conformación: los métodos de modelado de cerámica que se utilizan mas comúnmente.
a- Prensado. La materia prima puede ser prensada en estado seco, plástico o húmedo, dentro de un troquel para formar productos elaborados 8Ver vÃdeo como se fabrican los azulejos más abajo).
b- Prensado en seco: este método se usa frecuentemente para productos refractarios (materiales de alta resistencia térmica) y componentes cerámicos electrónicos. El prensado en seco se puede definir como la compactación uniaxial simultanea y la conformación de los polvos granulados con pequeñas cantidades de agua y/o pegamentos orgánicos en un troquel. Después del estampado en frÃo, las partÃculas son normalmente calentadas (sinterizadas) a fin de que se consigan la fuerza y las propiedades microestructurales deseadas. El prensado en seco se utiliza mucho porque permite fabricar una gran variedad de piezas rápidamente con una uniformidad y tolerancia pequeñas.
c- Extrusión. Las secciones transversales sencillas y las formas huecas de los materiales cerámicos en estado plástico a través de un troquel de embutir. (Ver vÃdeo como se fabrican los ladrillos más abajo).
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Secado: Las piezas recién moldeadas se romperÃan si se sometieran inmediatamente al proceso de cocción, por lo que es necesario someterlas a una etapa de secado con el propósito es eliminar el agua antes de ser sometida a altas temperaturas. Generalmente, la eliminación de agua se lleva a cabo a menos de 100ºC y puede tardar tanto como 24h. para un trozo de cerámica grande.
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Cocción: al cocer las arcillas a alta temperatura se producen una serie de reacciones que desembocan en una consistencia pétrea y una durabilidad adecuada para el fin para el que se destinan. Como se ha dicho antes la temperatura dependerá del tipo de material.