A medida que el mundo avanza hacia el desarrollo, la innovación está presente en todas partes. Con la introducción de métodos de procesamiento avanzados, un tipo especial de cerámica se impone en las industrias. En este artículo único, analizaremos el tipo de cerámica más exigente y singular: la cerámica técnica.
Cerámica técnica:
La cerámica técnica es un tipo avanzado de cerámica que se conoce con diversos nombres. Se conoce como cerámica avanzada o cerámica de ingenieríaEn el mercado. Algunos fabricantes también las denominan «cerámica de alto rendimiento» y «cerámica de precisión». Independientemente del término, todos se refieren a lo mismo.
Las cerámicas técnicas se definen como materiales cerámicos inorgánicos. Son tipos avanzados de cerámica compuestos por elementos únicos, como el oxígeno (O₂) y el aluminio (AI). Poseen las más altas propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas. Estas propiedades pueden controlarse mediante la adición de otros elementos menores. La combinación de sus propiedades térmicas y físicas las convierte en la mejor opción para productos donde otras alternativas no son eficaces.
Se fabrican con materiales sintéticos o de fórmula natural. La cerámica técnica se denomina cerámica avanzada porque los ingredientes necesarios en su proceso de fabricación están altamente purificados. Estos ingredientes se refinan cuidadosamente para controlar la forma y el tamaño de las partículas. Se utilizan en diversas industrias para la fabricación de diversos productos de uso cotidiano.
Categorización de materiales de cerámica técnica:
Las cerámicas avanzadas, técnicas o de alto rendimiento se pueden clasificar en los siguientes tipos:
- Material compuesto: Incluye material reforzado con fibra, combinación de no óxidos, óxidos y otros materiales, así como material reforzado con partículas.
- Óxidos: Incluye elementos como Zr, Be, Al2O3, etc.
- No óxidos: Los nitruros, carburos, etc. entran en la categoría de no óxidos.
¿Por qué hay tanta demanda de cerámica técnica?
Sin duda, a medida que el mundo avanza hacia el desarrollo, la demanda y el alcance de la cerámica técnica o de ingeniería también aumentan. Definidas como materiales policristalinos, están adquiriendo gran popularidad a nivel mundial.
La primera razón por la que tienen tanta demanda es porque abren nuevas oportunidades para diversas aplicaciones. Por ejemplo, ingeniería de plantas y mecánica, fabricación de automóviles, fundiciones, electrónica, fabricación textil y tecnología médica.
Además, las necesidades de los consumidores en diversas industrias cambian rápidamente cada año. Por lo tanto, numerosos ingenieros y constructores prefieren materiales avanzados y de alta calidad como la cerámica técnica para satisfacer todas sus necesidades. Además de su uso en los campos mencionados, la cerámica técnica también se extenderá a las industrias de la nanotecnología y la óptica.
Por último, la demanda de cerámica técnica o de precisión está en aumento en numerosas industrias debido a su alta capacidad de personalización. La cerámica de precisión de alta calidad, fabricada por empresas profesionales, está sustituyendo a los materiales convencionales en diversas aplicaciones.
Anteriormente, las empresas utilizaban métodos ordinarios. materiales refractarios y polímeros, pero ahora están cambiando ampliamente hacia la cerámica técnica.
¿Cuáles son las propiedades importantes de la cerámica técnica?
A continuación se enumeran algunas propiedades importantes de la cerámica técnica:
● Resistencia a la compresión
Al comprimirse, la cerámica técnica presenta una resistencia excepcionalmente alta. Puede soportar cargas elevadas de al menos 4000 MPa (MPa significa megapascales). Sin embargo, al comparar esto con otros materiales como el circonio o el titanio, se puede imaginar la resistencia de la cerámica técnica.
● Resistencia al desgaste
Los tipos avanzados de cerámica de precisión o técnica también pueden soportar altas temperaturas. Además de soportar altas temperaturas, también pueden mantener eficazmente sus propiedades mecánicas y eléctricas. Por ello, la cerámica técnica se utiliza en numerosas aplicaciones con alta disipación de calor, como herramientas de corte, hornos y motores a reacción.
● Dureza
Sin duda, la cerámica técnica ha conquistado a los usuarios más exigentes gracias a su gran rigidez y excelente dureza. Los fabricantes están priorizando la cerámica técnica porque este material único es cuatro veces más duro que el acero inoxidable.
● Densidad
La cerámica técnica tiene densidades que oscilan entre 2 g/cc. Debido a su baja densidad, se prefiere a otros materiales para diversas aplicaciones. Como es sabido, una baja densidad contribuye a un peso reducido. Cuanto menor sea la densidad, menor será el peso de la sustancia.
● Capacidad de temperatura
Según datos, diversos tipos de cerámica avanzada pueden soportar temperaturas superiores a 1750 °C (3182 °F). Debido a su alta resistencia a las altas temperaturas, se clasifican como materiales ultrarresistentes. Gracias a su capacidad para soportar altas temperaturas, se pueden utilizar en diversos motores, turbinas y cojinetes.
● Resistente a la corrosión
Sin duda, la cerámica técnica es un material químicamente estable. Pero ¿por qué? La respuesta reside en su enlace químico. En la mayoría de los materiales cerámicos técnicos (especialmente los óxidos), predominan los enlaces iónicos, lo que confiere al material una gran resistencia a la corrosión.
● Conductividad térmica o aislamiento
La cerámica técnica puede tener diferentes propiedades de conductividad térmica o aislamiento. Estas propiedades dependen de la composición química del material. Por ejemplo, algunos tipos de cerámica técnica tienen propiedades de conductividad térmica superiores. Estos productos son ideales para disipadores o intercambiadores de calor.
Por otro lado, algunos productos cerámicos técnicos poseen propiedades aislantes. En resumen, la cerámica técnica es altamente flexible y personalizable.
Otras propiedades importantes incluyen biocompatibilidad, resistencia a la flexión, metalización, piezoelectricidad y dinámica, resistencia al choque térmico y a las fluctuaciones, etc.
Diferencia entre cerámica técnica y cerámica tradicional:
Tras analizar las propiedades únicas de la cerámica técnica, analicemos ahora sus diferencias con la cerámica tradicional. Tanto la cerámica técnica como la tradicional tienen aplicaciones y características distintas. Analicemos con más detalle la diferencia entre la cerámica técnica y la tradicional.
1. Composición:
La principal diferencia entre la cerámica técnica y la cerámica tradicional reside en su composición. La cerámica técnica se fabrica con materiales formulados, como carburos, óxidos, nitruros, etc. Asimismo, se utilizan materiales sintéticos en su procesamiento. Por otro lado, en la fabricación y el procesamiento de la cerámica tradicional se utilizan diferentes tipos de materias primas (por ejemplo, sílice, arcilla y feldespato).
2. Rendimiento:
Otra gran diferencia entre la cerámica técnica y la tradicional es su rendimiento. La cerámica tradicional se utiliza en aplicaciones limitadas. Por ejemplo, en aislamientos eléctricos de gama media. Pero ¿por qué se utiliza en procesos de gama media y no en tareas de alta gama?
Esto se debe a que la cerámica tradicional suele tener una dureza entre baja y media. Además de su baja dureza, también presenta baja resistencia y un equilibrio térmico bajo. Por el contrario, debido a sus propiedades únicas, la cerámica técnica está diseñada para aplicaciones exigentes.
3. Procesamiento:
Finalmente, la cerámica técnica se diferencia de la cerámica técnica en cuanto a su procesamiento. Los tipos comunes de cerámica se moldean mediante métodos convencionales, como la fundición, etc. Una vez obtenida la forma final, se someten a altas temperaturas para su transformación final. En cuanto a la cerámica técnica, se procesa mediante técnicas avanzadas. Estas técnicas varían según la industria, pero las más importantes son el mecanizado de precisión y la compactación de polvo.
En resumen:
La cerámica técnica se considera un objeto inorgánico y no metálico. Sin duda, su uso está en aumento en diversas industrias. Gracias a sus propiedades únicas, tiene una gran demanda a nivel mundial. Gracias a estas propiedades únicas, fabricantes y usuarios de alta gama están reemplazando su material habitual por cerámica técnica.