Cerámica
El término "cerámica" engloba un gran número de compuestos inorgánicos, sobre todo, óxidos o carburos de metales o semimetales (semiconductores). Sus propiedades no tienen nada que ver con las características metálicas originales. Principalmente, las cerámicas no pueden fundirse (sino que, por lo general, resisten incluso temperaturas muy elevadas) y constituyen excelentes aislantes. Desde un punto de vista histórico, por cerámica se entienden minerales arcillosos moldeables y endurecibles al fuego. Cerámicas históricas principales:
- Arcilla:
La arcilla está basada en silicatos de aluminio. Se fabrican con arcilla, tanto ahora como antiguamente, numerosos objetos cotidianos: recipientes, vajillas, materiales de construcción (ladrillos), hornos (debido a su elevada resistencia a altas temperaturas). - Porcelana:
Si la arcilla contiene caolín, puede emplearse para fabricar porcelana. El caolín es un producto de la meteorización del feldespato e incluye minerales en diferentes composiciones según el yacimiento.
Cerámica técnica: Las cerámicas revisten gran relevancia en el ámbito técnico: gracias a su gran dureza, se utilizan en agentes de lijado y pulido, y en herramientas de corte para materiales duros. En particular, engloban los siguientes minerales:
- Óxido de aluminio (Al2O3, corindón): para agentes de lijado
- Dióxido de circonio (ZnO2): para agentes de lijado de alto rendimiento
- Carburo de silicio (SiC): para agentes de lijado de alto rendimiento
Como segundo ámbito de aplicación importante para la cerámica técnica, cabe citar las piezas moldeadas que presentan las siguientes características:
- Resistencia a altas temperaturas
- Escasa dilatación térmica
- Gran efecto aislante
- Gran dureza
- Elevada resistencia a productos químicos
- Fricción y abrasión reducidas
- Además de estas destacadas propiedades, todas las cerámicas tienen la característica común de ser quebradizas y romperse fácilmente al soportar esfuerzos de tensión o elongación.
Las piezas moldeadas se fabrican por sinterización; desde hace poco tiempo, también se efectúa un moldeo por inyección antes de sinterizarlas.Un procedimiento que va ganando relevancia es el recubrimiento cerámico por CVD o PACVD en el plasma de baja presión. Cerámicas técnicas especialmente importantes:
- Óxido de berilio (BeO): para piezas moldeadas resistentes a temperaturas extremadamente elevadas (crisoles, hornos)
- Carburo de silicio (SiC): como material para cojinetes. Para los requisitos más exigentes, existe el carburo de silicio reforzado con fibra de carbono.
- Carburo y nitruro de boro: dureza extrema (similar al diamante)
- Dióxido de circonio (ZnO2): para implantes médicos
Los procedimientos CVD y PACVD permiten generar capas de carburo de silicio y de carburo de boro.
