Ceràmiques

 

En l’àmbit quotidià la paraula ceràmica fa referència a una sèrie d’objectes d’us domèstic, (vaixelles, testos, gerros, etc.) o materials de construcció com  rajoles, totxos, sanitaris,  etc.

 A banda d’aquests materials també, estan dins de l'apartat de les ceràmiques:

  • els vidres
  • els ciments
  • els materials refractaris
  • els materials abrasius

 Les aplicacions mencionades són aplicacions tradicionals, però avui la utilització de la ceràmica s’estén a camps amb aplicacions més tècniques o especifiques com poden ser:

  •       components elèctrics i electrònics.
  •       aïlladors d’alta tensió.
  •       Elements de motors d’explosió.
  •       Eines de tall.
  •       Aïllaments tèrmics per naus espacials.
  •       Pròtesis dentals.
  •      Anells de fregament de bombes.
  •      etc.

Molts d'aquests objectes tenen com a element base l'argila cuita

Per millorar les seves propietats els materials ceràmics es combinen amb altres elements metàl·lics i no metàl·lics.

SiO2, CaO, Al2O3, SiC, WC, TiC...

Propietats comunes a la majoria de les ceràmiques

* Fràgils i dures
* Resistència a la tracció Baixa
* Resistència a la compressió Alta
* Temperatura de fusió Molt alta
* Conductivitat tèrmica Baixa
* Constant dielèctrica Molt alta
* Rigidesa dielèctrica Molt alta

Classificació de les ceràmiques

Argila

És molt abundant a la natura.
Al afegir-li aigua forma una massa plàstica fàcil de conformar

Procés de fabricació de peces d'argila

Preparació (aigua) >> Emmotllament >> Assecat>> Cocció (de 700 a 1400ºC)

Dos grups de materials a base d'argila:

  • Estructurals de color vermellós (maons, teules, rajoles...)
  • Porcellanes de color blanc (sanitaris, vaixelles, aïllants, pròtesis dentals)


Els ciments

Són un conjunt de materials que barrejats amb aigua formen una massa plàstica fàcil de conformar i que passat un temps endureix.
L'enduriment pot ser per evaporació o per reacció química entre els components i l'aigua. La qual cosa permet fer construccions submergides.

Refractaris

Són argiles amb una gran estabilitat a la temperatura, alt punt de fusió i que no reaccionen amb els altres materials en que entren en contacte .
La temperatura de fusió > 1400ºC i pot arribar a 1650ºC segons els materials que els componen.

Vidres

Materials ceràmics formats per la fusió de sílice amb altres òxids.
A temperatures inferiors a la de fusió es converteix en una massa plàstica de gran viscositat que pot ser conformada per mètodes de : laminat, bufat, premsat, estirat i trefilat.
Hi ha alguns vidres que permeten tractament tèrmics com el tremp (augmenten la duresa) o recuita, que redueix les tensions internes que el fan molt trencadís.

Abrasius

La majoria de materials per el treball de metalls durs, roques o altres materials durs, són necessaris materials encara més durs, aquest són els anomenats abrasius. SiC, Al2O3 Alúmina o corindó, WC, ZrO2 (òxid de circoni) .
Aquests materials en forma de pols de gra més o menys fi són utilitzades soltes, fixades a lamines o teles (paper de vidre o tela esmeril), aglomerada amb resines (moles), o sinteritzades en puntes de broques o eines de torn.