Materiales cerámicos
Los materiales cerámicos son inorgánicos y no metálicos, generalmente son
definidos como “sólidos inorgánicos”, son uno de los principales materiales de clasificación, junto con los metales, polímeros y compuestos.
Hay varios tipos de materiales cerámicos, con cerámica técnica (también conocida como cerámica avanzada, cerámica fina, cerámica industrial o cerámica de ingeniería) que son el grupo con las propiedades físicas de alto rendimiento, propiedades eléctricas, resistencia química y propiedades térmicas, son productos cerámicos hecho para la aplicación técnica.
El alto rendimiento se debe en parte a su pureza extremadamente alta, las cerámicas técnicas tienen la capacidad de aumentar la vida útil del equipo, reducir los costos generales de mantenimiento y mejorar el rendimiento y la eficiencia.
Las cerámicas técnicas se utilizan con frecuencia para reemplazar metales, polímeros y materiales refractarios en una amplia variedad de aplicaciones debido a su notable capacidad de alta temperatura, dureza y propiedades eléctricas.
Usualmente tienen forma del “cuerpo verde” a temperatura ambiente y adquieren sus propiedades típicas durante un proceso de sinterización a altas temperaturas (generalmente, 1400 ℃ Min).
El uso de cerámicas técnicas en un campo de aplicación grande se justifica por la diversidad de propiedades que ofrecen los materiales utilizados para la fabricación de piezas de cerámica.
Cerámica técnica clasificada por composición química
Alúmina (AI203)
Zirconia (Zr02)
Esteatita (MgO • SiO2)
Carburo de silicio (SiC)
Nitruro de silicio (Si3N4)
Nitruro de boro (BN)
Cada tipo de cerámica técnica tiene propiedades térmicas, mecánicas y eléctricas específicas que pueden variar dramáticamente dependiendo de las condiciones de operación y el diseño del producto. De hecho, incluso el proceso de fabricación del mismo tipo exacto de material cerámico técnico puede cambiar drásticamente sus propiedades. Afortunadamente, estamos aquí para ayudarlo.
Propiedades de Cerámica Técnica
Diferentes cerámicas técnicas exhiben diferentes propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas: esta visión general pretende proporcionar una idea general de lo que la cerámica técnica puede ofrecer.
Ventajas de Cerámica Técnica
Alta dureza
Una de las propiedades más comunes de la cerámica diseñada es la extrema dureza, esta alta dureza se traduce directamente en una excelente resistencia al desgaste, lo que significa que muchas cerámicas técnicas tienen la capacidad de mantener su acabado preciso y de alta tolerancia mucho más tiempo que cualquier otro material.
Alta resistencia a la compresión
Las cerámicas técnicas tienen una resistencia muy alta, sin embargo, esto es solo cuando se comprimen. Por ejemplo, muchas cerámicas técnicas pueden soportar cargas extremadamente altas que varían de 1000 a 4000 MPa.
Baja densidad
Otra propiedad común de la cerámica técnica es su baja densidad, que varía de 2 a 6 g / cm3. Esto es significativamente más ligero que el acero inoxidable. Debido a la alta dureza y al bajo peso, las cerámicas técnicas se utilizan cada vez más en una variedad de industrias en aplicaciones donde ningún otro material puede igualar su rendimiento y larga duración.
Excelente rendimiento físico a alta temperatura
Muchas cerámicas técnicas son capaces de soportar temperaturas increíblemente altas sin perder sus propiedades mecánicas y eléctricas. Esta propiedad hace que las cerámicas sean apropiadas para su uso en aplicaciones de muy alta temperatura como hornos, motores a reacción, sistemas de frenos y herramientas de corte.
Excelentes propiedades eléctricas
Las cerámicas técnicas tienden a ser excelentes aislantes eléctricos (alta resistencia dieléctrica). Algunas cerámicas tienen baja pérdida eléctrica y alta permitividad dieléctrica; estos se usan típicamente en aplicaciones electrónicas como condensadores y resonadores.
Conductividad térmica o aislamiento
Los diferentes tipos de materiales cerámicos técnicos tienen propiedades térmicas muy variables, esta propiedad los hace adecuados para una amplia gama de aplicaciones.
Químicamente inerte y resistente a la corrosión
Las cerámicas técnicas son muy estables químicamente y tienen baja solubilidad química, lo que las hace altamente resistentes a la corrosión. Los metales y polímeros no pueden ofrecer la misma inercia o resistencia a la corrosión, por lo que la cerámica es una opción muy atractiva en muchas aplicaciones comerciales e industriales, especialmente cuando también se necesita resistencia al desgaste.
Desventajas de la cerámica técnica
Pobre Cizallamiento y Resistencia a la Tensión, y cerámica técnica es muy frágil debido a su baja ductilidad. Esto significa que las cerámicas técnicas tienen una resistencia al impacto muy baja.
La elección de los materiales cerámicos depende de las propiedades que aporta a las piezas cerámicas finales, por ejemplo: propiedades térmicas, propiedades mecánicas, propiedades eléctricas, estabilidad química, densidad, dureza, etc.
Cerámica técnica clasificada por aplicación
Cerámica de alto rendimiento
Las cerámicas de alto rendimiento se definen como “material cerámico altamente desarrollado y de alto rendimiento aplicable, que es principalmente no metálico e inorgánico, y tiene ciertas propiedades funcionales”.
El término se ve como una diferenciación a la cerámica tradicional a base de arcilla que incluye vajilla, cerámica sanitaria y ladrillos y cubre todas las cerámicas técnicas.
Las cerámicas funcionales, las cerámicas de estructura y las electrocerámicas se pueden llamar cerámicas de alto rendimiento.
Cerámica funcional
Componentes cerámicos que cumplen una función eléctrica, magnética, di-eléctrica, óptica, etc.
Cerámica estructural
Cerámica estructural (cerámicas industriales, cerámicas de ingeniería)
Los componentes que están sometidos principalmente a cargas mecánicas (esfuerzos de tracción y presión, momentos de flexión, etc.) caen dentro de la categoría cerámica estructural. En ocasiones, los términos cerámicos industriales o de ingeniería también se usan para estos productos.
Electrocerámica
Las cerámicas eléctricas son materiales cerámicos que se aplican debido a sus características eléctricas o electrónicas específicas.
Las aplicaciones de ingeniería eléctrica utilizan principalmente las excelentes características aislantes y la resistencia mecánica. La industria electrónica también aprovecha características como el comportamiento ferroeléctrico, la semiconductancia, la resistencia no lineal, la conducción iónica y la superconductividad.
Corte de cerámica
Las cerámicas de herramientas de corte son cerámicas de alto rendimiento que se aplican en procesos de mecanizado (brocas de torno, taladrado, fresado) debido a su excelente desgaste y resistencia a altas temperaturas.
Lithaiwa ofrece una amplia gama de materiales cerámicos técnicos, que incluyen cerámica de alúmina, cerámica de zirconia y cerámica de esteatita.
Todos los materiales están disponibles en una variedad de formas, desde chips, discos, anillos, láminas, tubos, barras hasta componentes terminados.
También hacemos piezas de cerámica personalizadas como especificaciones personalizadas.
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