Por Fabrizio Arias Moya – Estudiante de la carrera de Ingeniería Química Industrial
La era moderna de la química se ha dedicado desde inicios del siglo XIV, al descubrimiento y desarrollo de los materiales con propiedades útiles, como sustancias con propiedades eléctricas, magnéticas u ópticas especiales, procesar materiales naturales, elaborar fibras, películas y adhesivos. Los materiales se pueden clasificar de acuerdo a su tipo de enlace iónico, metálico o covalente o según su conductividad eléctrica, aislante, metales o semiconductores. Los materiales modernos más populares son cristales líquidos, polímeros, materiales cerámicos, películas finas y los biomateriales. En este escrito se discutirá sobre las propiedades observables de los materiales cerámicos y de sus estructuras y procesos a nivel atómico y molecular. (Adame Castaneda, 2015)
Los materiales cerámicos se definen como sólidos inorgánicos no metálicos producidos mediante un tratamiento térmico, estos son duros, no se oxidan y no combustibles, esenciales en altas temperaturas, corrosivos y tribológicos, propiedades electromagnéticas, ópticas y mecánicas. Su estructura es una combinación de fases cristalinas y/o vítrea, depende la aplicación se encuentra como un sólido denso, polvo fino, película o fibra. Pueden estar constituidos por una fase cristalina o una fase vítrea llamada monofásicos, formados por muchos cristales de la misma fase cristalina llamados policristalinos, por último, los monocristales están formados por un solo cristal de una sola fase. Además estos materiales poseen propiedades que lo hace muy versátil, como lo son, propiedades mecánicas, térmicas, ópticas, eléctricas, magnéticas y químicas, las cuales se determinan en cuatro niveles; atómico, micro y macro y microestructura y el ordenamiento de átomos cristalino o amorfo. (Alarcón, s.f)
Los materiales cerámicos se pueden dividir en dos grandes grupos, los tradicionales o las cerámicas ingenieriles o tecnológicas. En el primer grupo respectivamente se encuentran las cerámicas de mesa, sanitarios, refractarios, porcelanas aislantes o decorativas, pavimentos. Por otro lado, las cerámicas tecnológicas según (Alarcón, s.f), se utilizan en:
• Aeroespacial: Materiales ligeros de alta resistencia mecánica y de alta temperatura para motores, aviones, revestimientos de lanzadera espacial, etc
• Automatismo: Sensores, componentes de alta temperatura
• Biomédica: Huesos, dientes, materiales de implante
• Óptica: Fibras ópticas, amplificadores laser, lentes, etc
• Electrónica: Condensadores, sustratos de circuito integrado, aislantes, etc
• Energía: Celdas de combustible sólidas, combustible nuclear
Los productos cerámicos más tradicionales y técnicos son manufacturados compactando polvos o partículas en matrices que son posteriormente calentados a enormes temperaturas para enlazar las partículas entre sí. Las etapas básicas para el proceso de cerámica de aglomeración de partículas son: (Universidad técnica Nacional, s.f.)
1. Preparación de material.
2. Moldeado fundido.
3. Tratamiento térmico por secado y horneado por calentamiento de la pieza de cerámica a temperaturas suficientemente altas para mantener las partículas enlazadas.
Entre las técnicas de conformado, se encuentran el prensado, prensado en seco, compactación isostática, compresión en caliente y extrusión. Los tratamientos térmicos, secado y eliminación de aglutinantes, sinterización y verificación. (Universidad técnica Nacional, s.f.)
Es increíble como la tecnología avanza a paso agigantados y como revoluciona el mundo, en este caso los materiales modernos, observamos como de una sola rama hay tantas aplicaciones en nuestro día a día. La industria seguirá creciendo y así sus necesidades tecnológicas y no dudo en que los materiales cerámicos sigan evolucionando para impactar nuestra vida.
