8.3. Cerámicos

Cuando escuchamos la palabra cerámico, se nos viene a la mente un jarrón o florero. Pero la palabra “cerámico” abarca muchos más objetos útiles en nuestra vida diaria. La palabra cerámico abarca, en realidad, a todo material inorgánico formado por la acción del calor.

Los materiales cerámicos son sólidos, formados principalmente por un metal y un no metal, y la unión entre los átomos se da mediante enlaces iónicos o covalentes. Se forman calentando el compuesto químico y luego dejándolo enfriar. Dependiendo del tipo de enfriamiento que sufra, se pueden tener materiales cristalinos (moléculas ordenadas) o amorfos(moléculas desordenadas).

Los materiales cerámicos amorfos suelen llamarse simplemente “vidrios”. El vidrio es un producto inorgánico fundido (a altas temperaturas, cercanas a 1500°C) que ha sido enfriado hasta un estado sólido, donde se le ha dado una determinada forma. El vidrio común se forma por el calentamiento de arena de sílice (SiO₂), carbonato de sodio (Na₂CO₃) y carbonato de calcio (CaCO₃).

¿Sabes cómo se fabrican las botellas de vidrio o cómo se procesa éste? Te recomendamos los siguientes videos para que los veas:

Los cerámicos cristalinos, por otro lado, se producen de manera similar a los vidrios, pero en este caso el enfriamiento es muy lento, lo cual permite que sus átomos se ordenen en cristales regulares. De esta forma se producen, por ejemplo, los platos de porcelana. Para ello, se prepara una pasta de una mezcla de minerales (feldespato y cuarzo), la cual se moldea según la forma deseada. Luego, tras un proceso de doble cocción y enfriado, se obtiene el producto deseado.

Propiedades de los materiales cerámicos

Debido al tipo de enlace entre los átomos que lo conforman, los cerámicos presentan uniones muy fuertes. Por ello, exhiben una gran dureza, así como resistencia a altas temperaturas y choques térmicos. Por otro lado, los cerámicosresisten a los componentes corrosivos y no se oxidan.

Sin embargo, es importante observar que, debido a la fuerte unión entre sus átomos, los cerámicos son muy frágiles, ya que no existe la posibilidad de desplazar alguno de sus átomos sin provocar la ruptura de la unión.

El ladrillo es un material cerámico. ¿Puedes explicar por qué, en función a las propiedades mencionadas?

Tomado de: “Bricolaje – PVC” (http://bricolage-pvc.com/category/materiales-ceramicos)

Usos

No debemos pensar que el vidrio, los ladrillos o la porcelana son los únicos ejemplos de materiales cerámicos. Veamos otros usos de estos materiales:

Se usan en la manufactura de cuchillos. El filo de un cuchillo hecho, por ejemplo, con óxido de zirconio (ZrO₂) dura mucho más que el de un cuchillo de acero. La marca Kyocera los produce.

Tomado de: “cuchillo-de-cerámica.com” (http://www.cuchillo-de-ceramica.com/keramikmesser.htm)

Se usan en la industria automotriz para fabricar discos de frenos.

Tomado de: “el rincón del Porschista” (http://usuarios.multimania.es/cporschecat/espanyol/tecnica/fre_cer.htm)

Se usan como chalecos antibalas. El carburo de boro (B₄C) es un cerámico extremadamente duro que se puede emplear en esta industria.

Tomado de: “Chalecosantibalas.net” (http://chalecoantibalas.net/)

Se usan como vitrocerámica en las cocinas. El vidrio, especialmente diseñado, separa la fuente de calor de los recipientes donde se cocina, haciendo más fácil la limpieza del aparato eléctrico. El vidrio está formado por sílice combinado con otros óxidos metálicos, tales como óxido de litio (Li₂O), óxido de magnesio (MgO) u óxido de zinc (ZnO).

Tomado de: “Zonacocinas.com” (http://zonacocinas.com/tag/cocinas-vitroceramicas/)

¿Qué otros usos puedes encontrar para los materiales cerámicos?