1. Componentes químicos primarios
La mayoría de las cerámicas se basan en óxidos metálicos, carburos, nitruros o silicatos. Los elementos comunes incluyen:
* Oxígeno (O) - encontrado en óxidos (por ejemplo, Al₂o₃, SIO₂, Zro₂).
* Silicon (SI): clave en silicatos (por ejemplo, arcilla, mullita, cordierita).
* Aluminio (Al) - presente en alúmina (al₂o₃), Mullite (3al₂o₃ · 2sio₂).
* Magnesio (Mg): utilizado en Magnesia (MgO), Cordierita (2MGO · 2Al₂O₃ · 5SIO₂).
* Zirconio (Zr): se encuentra en Zirconia (Zro₂).
* Carbono (C) y nitrógeno (N)-En cerámica no óxido (SIC, Si₃n₄, Tic, BN).
2. Cerámica tradicional (a base de arcilla)
Estos son típicamente a base de silicato e incluyen:
* Minerales de arcilla (caolinita, montmorillonita): proporcione plasticidad cuando esté mojado.
* Silica (sio₂): agrega estructura (por ejemplo, cuarzo, pedernal).
* Feldspar (Kalsi₃o₈, Naalsi₃o₈) - actúa como un flujo a una temperatura de fusión más baja.
* Tiza (caco₃): se usa en porcelana y whiteware.
Ejemplo: porcelana = caolín (arcilla) + sílice + feldespato.
3. Cerámica avanzada (ingeniería)
Estas son cerámicas sintéticas de alta pureza con propiedades superiores:
Tipo cerámico Componentes principales Propiedades clave
Alúmina (al₂o₃) Aluminio + oxígeno Alta dureza, aislamiento eléctrico
Zirconia (Zro₂) Circonio + oxígeno Alta dureza, resistencia al desgaste
Carburo de silicio (sic) Silicio + carbono Dureza extrema, conductividad térmica
Nitruro de silicio (Si₃n₄) Silicio + nitrógeno Resistencia a choque térmico de alta resistencia
Nitruro de boro (BN) Boro + nitrógeno Lubricidad, conductividad térmica
Cordierite (2MGO · 2Al₂O₃ · 5SIO₂) MG, AL, SI, O Baja expansión térmica
4. Aditivos y componentes secundarios
La cerámica a menudo incluye aditivos para modificar las propiedades:
* Ajuste (por ejemplo, PVA, WAX): ayuda a dar forma antes de disparar.
* Ayudas de sinterización (por ejemplo, y₂o₃ en zro₂) - Mejora la densificación.
* Pigmentos (por ejemplo, Fe₂o₃, COO) - para coloración.
* Controladores de porosidad: para crear cerámica porosa (por ejemplo, filtros).
5. Fase vidriosa (en algunas cerámicas)
* La cerámica tradicional a menudo contiene una fase vidriosa (sílice vítrea) formada durante el disparo, que une partículas.
6. Clasificación por composición
Categoría Ejemplos Componentes principales
Cerámica de óxido Al₂o₃, Zro₂, MGO Metal + oxígeno
Cerámica no óxido Sic, si₃n₄, estaño Metal + carbono/nitruro
Cerámica de silicato Porcelana, ladrillo Arcilla + sio₂ + flujo
Cerámica compuesta Al₂o₃-sic, zro₂-toughened Cerámica mixta
Conclusión
Las cerámicas están hechas de una combinación de elementos metálicos y no metálicos, con sus propiedades determinadas por composición y procesamiento.
* La cerámica tradicional depende de arcilla, sílice y feldespato.
* Las cerámicas avanzadas usan óxidos de alta pureza, carburos o nitruros para un rendimiento superior.
