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7/22/2019 Clasificacin, estructura y aplicaciones de las
cermicas
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Ciencia e Ingeniera de los Materiales
Equipo #6:
Elias Obed Aguilar Rosales
Carlos Alfonso Espinoza Medina
Mara Trinidad Vzquez del Real
Mecatrnica 2 U
Ing. Francisco Javier Guerrero Haro
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Clasificacin de los materiales
Cermicos
Materiales Cermicos
Vidrios Productos deArcilla
Refractarios Abrasivos Cementos Cermicasavanzadas
Vidrios
Vitrocermicos
Productos
Estructurales
de arcilla
Porcelanas
Arcilla
refractaria
Slice
Bsico
Especial
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Puesto que el enlace atmico en los materialescermicos es
parcialmente o totalmente inico,
muchas estructuras cristalinas de los materialescermicos pueden
ser pensadas comocompuestas de iones elctricamente cargadasen lugar
de tomos. Los iones metlicos,
cationes, estn cargados positivamente, ya quehan cedido sus
electrones de valencia a losiones no metlicos, los cuales estn
cargadosnegativamente.
Estructuras cermicas
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Hay dos caractersticas de los iones quecomponen los materiales
cermicos cristalinos
que determinan la estructura cristalina; el valorde la carga
elctrica de los ionescomponentes, y los tamaos relativos de
loscationes y aniones.
Estructura cristalina
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La estructura de los materiales cermicos seforma cuando los
aniones que rodean un
catin estn todos en contacto con el catin.Los nmeros de
coordinacin y las geometrasde los vecinos ms prximos se representan
acontinuacin.
Configuraciones estables e
inestables de la coordinacin
entre aniones y cationes.
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Los vidrios forman un grupo familiar decermicas, son silicatos
no cristalinos que
contienen otros xidos, principalmente CaO,Ha2O, K2O y Al2O los
cuales influyen en laspropiedades del vidrio.
Vidrios
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Los materiales vtreos, o sea no cristalinos, nosolidifican de la
misma manera que los
materiales cristalinos. Al enfriar, el vidrio se hacecada vez
mas viscoso de forma continua amedida que la temperatura disminuye;
no existeuna temperatura definida a la cual el liquido se
transforma en solido, tal como ocurre en losmateriales
cristalinos.
Propiedades de los Vidrios
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Composicin y Caractersticas de algunosVidrios comerciales
comunes
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Composicin del
comportamiento del volumen
especifico con la temperatura demateriales cristalinos y no
cristalinos.
Los materiales cristalinos
solidifican a la temperatura defusin Tm, la temperatura de
transicin vtrea Tg, es una
caracterstica del estado no
cristalino.
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La mayora de los productos basados en arcillase pueden
clasificar en dos grandes clases: los
productos estructurales de arcilla y lasporcelanas.
Arcillas
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Los minerales de arcilla desempean dospapeles fundamentales en
las piezas
cermicas. En primer lugar, cuando se aadeagua, se hacen muy
plsticas, propiedad quese denomina hidroplasticidad. Adems,
laarcilla funde un amplio intervalo de
temperaturas; as, una cermica densa y fuertepuede obtenerse
durante el cocido sin fusincompleta de manera que la forma deseada
seconserve.
Caractersticas de la arcilla
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Las materias primas extradas de la mina tienenque pasar
normalmente por una operacin de
molienda para reducir el tamao de partcula;despus se realiza un
tamizado u otro procesopara producir un polvo que tenga el tamao
departcula deseado.
Se utilizan dos tcnicas de conformado paraconformar los
productos de arcilla: conformadohidroplstico y moldeo en
barbotina.
Tcnicas de Fabricacin
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Las propiedades sobresalientes de estosmateriales incluyen la
capacidad de soportar
altas temperaturas sin fundirse odescomponerse y la capacidad
depermanecer inertes sin reaccionar cuando sonexpuestos a medios
agresivos.
Refractarios
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Tipo de
refractario
Composicin porcentual en peso Porosidad
aparente(%)Al2O3 SiO2 MgO Cr2O3 Fe2O3 CaO TiO2
Arcilla
refractario
25-50 70-50 0-1 0-1 0-1 1-2 10-25
Arcillarefractaria de altocontenido enalmina
90-50 10-45 0-1 0-1 0-1 1-4
Slice 0,2 96,3 0,6 2,2 25Periclasa 0,3 3,0 2,5
22Mineralesdepericlasay oxidode
cromo
9,0 5,0 73,0 8,2 2,0 2,2 21
Composicin de cinco materiales
cermicos refractarios.
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Refractarios de arcilla.
Refractarios de Slice.
Refractarios especiales.
Tipos de Refractarios
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Los ingredientes primarios de estas cermicasson mezclas de
arcillas refractarias de alta
pureza. Los ladrillos refractarios de arcilla seutilizan
principalmente en la construccin dehornos, para confinar atmosferas
muy calientesy para aislar trmicamente miembros
estructurales de temperaturas excesivas.
Refractarios de arcilla
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Estos materiales, bien conocidos por sucapacidad estructural a
temperaturas
elevadas, se utilizan ordinariamente en lostachos arqueados de
los hornos de produccinde acero y vidrio.
Refractarios de Slice
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Existen otros materiales que se utilizan enaplicaciones
refractarias ms bien especiales.
Algunos de ellos son xidos de relativamentealta pureza, muchos
de los cuales puedenproducirse con poca porosidad. Tal comocabria
esperar, estos refractarios son
relativamente caros.
Refractarios especiales
