SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 3
Descargar para leer sin conexión
GANOZA OBESO BRYAN-UNT/2015 P á g i n a 1 | 3
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MATERIALES
LA CERAMICA AVANZADA
El apasionante desarrollo que ha sufrido la cerámica en las últimas décadas ha estado
conducido más por la “necesidad” que por el “azar”.
La histórica crisis del petróleo acabó con el sueño dorado de la energía barata e hizo que los
procesos productivos cambiaran drásticamente para disminuir los consumos energéticos.
Para ello, los techos de temperatura han de ser elevados por encima del de las aleaciones y
superaleaciones metálicas, haciendo que los materiales cerámicos tengan que desempeñar
un papel mucho más activo y a veces crítico en las nuevas tecnologías.
Aun siendo los materiales cerámicos los primeros que aparecen en la historia del hombre,
muy por delante de los metales, el nivel en que se encuentra su desarrollo a principios de los
setenta puede ser calificado de muy rudimentario.
Por ello, podemos afirmar que lo que hoy entendemos por cerámica estructural tiene su
origen no hace más de treinta años. Es, por tanto, un campo muy reciente de investigación y
desarrollo. Para mejorar las propiedades mecánicas de los materiales cerámicos hubo que
empezar por disminuir el tamaño de sus defectos críticos mediante un cambio dramático en
el procesamiento de los sistemas particulados de partida. A tal efecto merge una nueva
ciencia, la ciencia del procesamiento cerámico, que tiene su origen en un famoso meeting
cuyas contribuciones recoge el libro Ceramics before firing, editado por Onoda y Hench en
1978.
La segunda gran limitación de los materiales cerámicos estriba en su intrínseca fragilidad.
Los materiales cerámicos son susceptibles de rotura catastrófica. Cuando un jarrón de
porcelana impacta en su caída se inician grietas que se propagan a una velocidad próxima a
la del sonido fracturando el jarrón en múltiples trozos que a su vez generan superficies
frescas de fractura. La energía del impacto se ha invertido en la creación de nuevas
superficies. Si el jarrón hubiera sido metálico se habrían producido sólo abolladuras, es decir,
la energía del impacto se habría consumido en forma de deformación plástica.
En este contexto, el descubrimiento en 1975 por Garvie et al. de los mecanismos de
reforzamiento de matrices cerámicas mediante la incorporación de elementos
microestructurales no lineales (p.e. partículas de ZrO2 parcialmente estabilizada que pueden
sufrir una transformación de fases de naturaleza martensítica, similar a la que se produce en
los aceros templados) abrió una avenida de investigación que ha dado frutos espectaculares.
Aquellas propiedades inherentes a los materiales cerámicos que los distingue de los metales
y los plásticos, como son su elevada estabilidad química (son altamente resistentes tanto a
los ácidos como a las bases), su dureza y su refractariedad, se potencian decididamente si se
GANOZA OBESO BRYAN-UNT/2015 P á g i n a 2 | 3
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MATERIALES
disminuye su fragilidad y abre el camino de la cerámica hacia aplicaciones estructurales de
elevada responsabilidad, impensables antes de este acontecimiento científico.
En la actualidad está claramente establecido que las propiedades mecánicas de un material
cerámico están íntimamente relacionadas con aspectos de su microestructura. Propiedades
tales como módulo de rotura ( f), tenacidad (K1c), resistencia a la fatiga y resistencia a la
deformación en caliente están dictadas por entidades microestructurales dispersas, tales
como segundas fases (partículas metálicas, nanopartículas, micro fibras, micro plaquetas,
etc.).
En el caso concreto de los materiales cerámicos con una fase dispersa de circonia sus
propiedades mecánicas (el módulo de rotura está relacionado con el tamaño crítico de
defecto, c, mediante la expresión: f=Cte.KIc.c-1/2), se incrementaron de manera
espectacular, pasando de unos valores máximos para la alúmina de 500MPa en el año 1970
hasta los 2500MPa para los materiales compuestos alúmina-circonia parcialmente
estabilizada con itria (YTZP) obtenidos a finales de los años ochenta. Estos valores de
resistencia mecánica claramente compiten con los correspondientes a los mejores aceros del
mercado. Ello ha sido debido a dos factores fundamentales, a) el refinamiento de la
microestructura a niveles submicrométricos (disminución del defecto crítico c), y b) el
aumento de la tenacidad K1c como consecuencia de la transformación martensítica de las
partículas submicrométricas de circonia localizadas en el entorno de las grietas.
Como consecuencia de esta revolución en la actualidad los materiales basados en circonia
parcialmente estabilizada (Y-TZP, Mg-TZP, alúmina/Y-TZP, mullita/Y-TZP) están
plenamente introducidos en el mercado y se utilizan en aplicaciones estructurales de gran
responsabilidad (boquillas para la extrusión de metales, para la industria textil, bombas y
válvulas para ser usadas en ambientes corrosivos, etc.).
Otra importante familia de materiales cerámicos estructurales que se ha desarrollado en los
últimos veinte años son los basados en nitruro de silicio. Este tipo de materiales (carburos,
boruros y nitruros) como consecuencia de su enlace covalente poseen elevados módulos
elásticos y elevada dureza. Particularmente el nitruro de silicio se obtiene mediante
sinterización bajo presión a muy elevada temperatura (>1.800ºC) con una microestructura
compuesta por granos elongados monocristalinos de -Si3N4 >10 m, que le sirven de
auto reforzamiento, embebidos en una delgada película vítrea. Este material está
particularmente indicado para aplicaciones estructurales a elevada temperatura así como en
cojinetes y en herramientas de corte por su elevada dureza.
En la actualidad, como consecuencia del extraordinario progreso que han experimentado las
nuevas tecnologías (biotecnología, robótica, aeroespacial, defensa, etc.), la fuerza
conductora que inspiró los grandes desarrollos de nuevos materiales a finales del siglo XX
GANOZA OBESO BRYAN-UNT/2015 P á g i n a 3 | 3
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MATERIALES
ha pasado de ser “una solución en busca del problema” a “un problema en busca de una
solución satisfactoria”. En este nuevo escenario la investigación y la sociedad están
obligadas a establecer sinergias y sólidas vías de comunicación que propicien la búsqueda
de estas requeridas soluciones satisfactorias.

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Corrosion ing de la corrosion
Corrosion ing de la corrosionCorrosion ing de la corrosion
Corrosion ing de la corrosionaherosas
 
Clase 1 introducción ingeniería de materiales 22.08.11
Clase 1  introducción ingeniería de materiales 22.08.11Clase 1  introducción ingeniería de materiales 22.08.11
Clase 1 introducción ingeniería de materiales 22.08.11Planeta Vegeta ~ Mundo Saiyajin
 
Materiales de construcción escuela de poscgrado
Materiales de construcción escuela de poscgradoMateriales de construcción escuela de poscgrado
Materiales de construcción escuela de poscgradoPaulochante
 
Nuevas necesidades, nuevos materiales
Nuevas necesidades, nuevos materialesNuevas necesidades, nuevos materiales
Nuevas necesidades, nuevos materialeslasallealmeria2
 
Propiedades tecnologicas de los materiales
Propiedades tecnologicas de los materialesPropiedades tecnologicas de los materiales
Propiedades tecnologicas de los materialesIsrael Riquelme
 
Procesamiento de materiales no metálicos
Procesamiento de materiales no metálicosProcesamiento de materiales no metálicos
Procesamiento de materiales no metálicosRodrigo León
 
como evitar la corrosion
como evitar la corrosioncomo evitar la corrosion
como evitar la corrosioneirehudson
 
Unidad 1 propiedades de los materiales
Unidad 1 propiedades de los materialesUnidad 1 propiedades de los materiales
Unidad 1 propiedades de los materialesEric Castillo Martinez
 
Introducción propiedades de materiales
Introducción propiedades de materialesIntroducción propiedades de materiales
Introducción propiedades de materialeslindaDocent
 
Materiales Ceramicos
Materiales CeramicosMateriales Ceramicos
Materiales Ceramicosguestf60242
 
Materiales cerámicos y vidrios
Materiales cerámicos y vidriosMateriales cerámicos y vidrios
Materiales cerámicos y vidriosalumnosferran
 

La actualidad más candente (19)

Corrosion ing de la corrosion
Corrosion ing de la corrosionCorrosion ing de la corrosion
Corrosion ing de la corrosion
 
Clase 1 introducción ingeniería de materiales 22.08.11
Clase 1  introducción ingeniería de materiales 22.08.11Clase 1  introducción ingeniería de materiales 22.08.11
Clase 1 introducción ingeniería de materiales 22.08.11
 
Materiales de construcción escuela de poscgrado
Materiales de construcción escuela de poscgradoMateriales de construcción escuela de poscgrado
Materiales de construcción escuela de poscgrado
 
Nuevas necesidades, nuevos materiales
Nuevas necesidades, nuevos materialesNuevas necesidades, nuevos materiales
Nuevas necesidades, nuevos materiales
 
Propiedades tecnologicas de los materiales
Propiedades tecnologicas de los materialesPropiedades tecnologicas de los materiales
Propiedades tecnologicas de los materiales
 
Tema 1 - Ciencia de Ingeniería de Materiales
Tema 1 - Ciencia de Ingeniería de MaterialesTema 1 - Ciencia de Ingeniería de Materiales
Tema 1 - Ciencia de Ingeniería de Materiales
 
Propiedades de los materiales u1
Propiedades de los materiales u1Propiedades de los materiales u1
Propiedades de los materiales u1
 
Tema1_Introducción
Tema1_IntroducciónTema1_Introducción
Tema1_Introducción
 
Soldadura
SoldaduraSoldadura
Soldadura
 
Procesamiento de materiales no metálicos
Procesamiento de materiales no metálicosProcesamiento de materiales no metálicos
Procesamiento de materiales no metálicos
 
Propiedades fisicas de los materiales / Tecnologia de Materiales
Propiedades fisicas de los materiales / Tecnologia de MaterialesPropiedades fisicas de los materiales / Tecnologia de Materiales
Propiedades fisicas de los materiales / Tecnologia de Materiales
 
Proteccion
ProteccionProteccion
Proteccion
 
como evitar la corrosion
como evitar la corrosioncomo evitar la corrosion
como evitar la corrosion
 
Ingeneria y ciencia de los materiales
Ingeneria y ciencia de los materialesIngeneria y ciencia de los materiales
Ingeneria y ciencia de los materiales
 
Unidad 1 propiedades de los materiales
Unidad 1 propiedades de los materialesUnidad 1 propiedades de los materiales
Unidad 1 propiedades de los materiales
 
MATERIALES CERÁMICOS
MATERIALES CERÁMICOSMATERIALES CERÁMICOS
MATERIALES CERÁMICOS
 
Introducción propiedades de materiales
Introducción propiedades de materialesIntroducción propiedades de materiales
Introducción propiedades de materiales
 
Materiales Ceramicos
Materiales CeramicosMateriales Ceramicos
Materiales Ceramicos
 
Materiales cerámicos y vidrios
Materiales cerámicos y vidriosMateriales cerámicos y vidrios
Materiales cerámicos y vidrios
 

Destacado (15)

Practica n 01 propiedades físicas de los compuestos orgánicos ©bry gan
Practica n 01 propiedades físicas de los compuestos orgánicos ©bry ganPractica n 01 propiedades físicas de los compuestos orgánicos ©bry gan
Practica n 01 propiedades físicas de los compuestos orgánicos ©bry gan
 
Circunferencia trigonométrica._©BryGan
Circunferencia trigonométrica._©BryGanCircunferencia trigonométrica._©BryGan
Circunferencia trigonométrica._©BryGan
 
Solubilidad._©BryGan
Solubilidad._©BryGanSolubilidad._©BryGan
Solubilidad._©BryGan
 
Capitulo ii practica n°03 alcanos ©bry gan
Capitulo ii practica n°03 alcanos ©bry ganCapitulo ii practica n°03 alcanos ©bry gan
Capitulo ii practica n°03 alcanos ©bry gan
 
7 cinetica química
7 cinetica química7 cinetica química
7 cinetica química
 
Practica 08 aldehídos y cetonas ©bry_gan
Practica 08  aldehídos y cetonas  ©bry_ganPractica 08  aldehídos y cetonas  ©bry_gan
Practica 08 aldehídos y cetonas ©bry_gan
 
10 principio de le chatelier._©BryGan
10 principio de le chatelier._©BryGan10 principio de le chatelier._©BryGan
10 principio de le chatelier._©BryGan
 
8 factores que afectan la velocidad de una reacción
8 factores que afectan la velocidad de una reacción8 factores que afectan la velocidad de una reacción
8 factores que afectan la velocidad de una reacción
 
Materiales cerámicos bioinspirados._©BryGan
Materiales cerámicos bioinspirados._©BryGanMateriales cerámicos bioinspirados._©BryGan
Materiales cerámicos bioinspirados._©BryGan
 
Youcat español._©BryGan
Youcat español._©BryGanYoucat español._©BryGan
Youcat español._©BryGan
 
Equilibrio quimicio._©BryGan
Equilibrio quimicio._©BryGanEquilibrio quimicio._©BryGan
Equilibrio quimicio._©BryGan
 
Estequiometria._©BryGan
Estequiometria._©BryGanEstequiometria._©BryGan
Estequiometria._©BryGan
 
Vitroceramicas._©BryGan
Vitroceramicas._©BryGanVitroceramicas._©BryGan
Vitroceramicas._©BryGan
 
Calorimetría
CalorimetríaCalorimetría
Calorimetría
 
Obtención de un polímero©bry gan
Obtención de un polímero©bry ganObtención de un polímero©bry gan
Obtención de un polímero©bry gan
 

Similar a Desarrollo de la cerámica avanzada y sus aplicaciones estructurales

Leccion1.ceramicos.generalidades2
Leccion1.ceramicos.generalidades2Leccion1.ceramicos.generalidades2
Leccion1.ceramicos.generalidades2Richart Reyes
 
Los ceramicos materiales_del_futuro
Los ceramicos materiales_del_futuroLos ceramicos materiales_del_futuro
Los ceramicos materiales_del_futuroColombia
 
Guía para las tareas de investigación análisis estruc
Guía para las tareas de investigación análisis estrucGuía para las tareas de investigación análisis estruc
Guía para las tareas de investigación análisis estrucFernando Palma
 
Ceramicos – metales biomateriales
Ceramicos – metales biomaterialesCeramicos – metales biomateriales
Ceramicos – metales biomaterialesRick P
 
como evitar la corrosion
como evitar la corrosioncomo evitar la corrosion
como evitar la corrosioneirehudson
 
Materiais avançados: vinculação e transferência de tecnologia
Materiais avançados: vinculação e transferência de tecnologia Materiais avançados: vinculação e transferência de tecnologia
Materiais avançados: vinculação e transferência de tecnologia senaimais
 
Transformación de los metales
Transformación de los metalesTransformación de los metales
Transformación de los metales11029875
 
Plantilladelproyectobloqueiv 150412234024-conversion-gate01
Plantilladelproyectobloqueiv 150412234024-conversion-gate01Plantilladelproyectobloqueiv 150412234024-conversion-gate01
Plantilladelproyectobloqueiv 150412234024-conversion-gate01LeonardoEmmanuelTorresHernandez
 
Trabajo construccion
Trabajo construccionTrabajo construccion
Trabajo construccionpablomillar70
 
Proyecto de Química IV Bloque
Proyecto de Química IV BloqueProyecto de Química IV Bloque
Proyecto de Química IV BloqueAhtzyMartinez
 

Similar a Desarrollo de la cerámica avanzada y sus aplicaciones estructurales (20)

Leccion1.ceramicos.generalidades2
Leccion1.ceramicos.generalidades2Leccion1.ceramicos.generalidades2
Leccion1.ceramicos.generalidades2
 
Los ceramicos materiales_del_futuro
Los ceramicos materiales_del_futuroLos ceramicos materiales_del_futuro
Los ceramicos materiales_del_futuro
 
Ceramicos
CeramicosCeramicos
Ceramicos
 
Trabajo cmc-metales-y-aleaciones
Trabajo cmc-metales-y-aleacionesTrabajo cmc-metales-y-aleaciones
Trabajo cmc-metales-y-aleaciones
 
Materiales
MaterialesMateriales
Materiales
 
4 p9-moya
4 p9-moya4 p9-moya
4 p9-moya
 
Guía para las tareas de investigación análisis estruc
Guía para las tareas de investigación análisis estrucGuía para las tareas de investigación análisis estruc
Guía para las tareas de investigación análisis estruc
 
Ceramicos – metales biomateriales
Ceramicos – metales biomaterialesCeramicos – metales biomateriales
Ceramicos – metales biomateriales
 
Practica 3 jet5yjjw6iño6j5uij
Practica 3 jet5yjjw6iño6j5uijPractica 3 jet5yjjw6iño6j5uij
Practica 3 jet5yjjw6iño6j5uij
 
como evitar la corrosion
como evitar la corrosioncomo evitar la corrosion
como evitar la corrosion
 
Materiais avançados: vinculação e transferência de tecnologia
Materiais avançados: vinculação e transferência de tecnologia Materiais avançados: vinculação e transferência de tecnologia
Materiais avançados: vinculação e transferência de tecnologia
 
Magnetismo
MagnetismoMagnetismo
Magnetismo
 
Transformación de los metales
Transformación de los metalesTransformación de los metales
Transformación de los metales
 
Proyecto 4 ciencias nataly
Proyecto 4 ciencias natalyProyecto 4 ciencias nataly
Proyecto 4 ciencias nataly
 
Tema 8
Tema 8Tema 8
Tema 8
 
Plantilladelproyectobloqueiv 150412234024-conversion-gate01
Plantilladelproyectobloqueiv 150412234024-conversion-gate01Plantilladelproyectobloqueiv 150412234024-conversion-gate01
Plantilladelproyectobloqueiv 150412234024-conversion-gate01
 
Trabajo construccion
Trabajo construccionTrabajo construccion
Trabajo construccion
 
Proyecto de Química IV Bloque
Proyecto de Química IV BloqueProyecto de Química IV Bloque
Proyecto de Química IV Bloque
 
Corrosion
Corrosion Corrosion
Corrosion
 
Magnetismo.doc
Magnetismo.docMagnetismo.doc
Magnetismo.doc
 

Más de Dirck Bryan Dwith Ganoza (15)

Clasificación de materiales poliméricos._©BryGan
Clasificación de materiales poliméricos._©BryGanClasificación de materiales poliméricos._©BryGan
Clasificación de materiales poliméricos._©BryGan
 
Las recomendaciones de Johns Hopkins
Las recomendaciones de Johns HopkinsLas recomendaciones de Johns Hopkins
Las recomendaciones de Johns Hopkins
 
Ceramicos
CeramicosCeramicos
Ceramicos
 
2015 07-08 ceramicos
2015 07-08 ceramicos2015 07-08 ceramicos
2015 07-08 ceramicos
 
2015 07-08 ceramicas avanzadas
2015 07-08 ceramicas avanzadas2015 07-08 ceramicas avanzadas
2015 07-08 ceramicas avanzadas
 
Ebola
EbolaEbola
Ebola
 
Existencialismo
ExistencialismoExistencialismo
Existencialismo
 
ÉTica
ÉTicaÉTica
ÉTica
 
Método científico
Método científicoMétodo científico
Método científico
 
Estructuralismo
EstructuralismoEstructuralismo
Estructuralismo
 
Escuelas de la Filosofía Antigua
Escuelas de la Filosofía AntiguaEscuelas de la Filosofía Antigua
Escuelas de la Filosofía Antigua
 
Epistemología
EpistemologíaEpistemología
Epistemología
 
Disciplinas Filosóficas
Disciplinas FilosóficasDisciplinas Filosóficas
Disciplinas Filosóficas
 
Definición de Filosofía
Definición de FilosofíaDefinición de Filosofía
Definición de Filosofía
 
Clasificación de la Filosofía
Clasificación de la FilosofíaClasificación de la Filosofía
Clasificación de la Filosofía
 

Último

electricidad básica, ejemplos prácticos y ejercicios
electricidad básica, ejemplos prácticos y ejercicioselectricidad básica, ejemplos prácticos y ejercicios
electricidad básica, ejemplos prácticos y ejerciciosEfrain Yungan
 
04-circuitos-comparadores de amplificadores operacionales.pptx
04-circuitos-comparadores de amplificadores operacionales.pptx04-circuitos-comparadores de amplificadores operacionales.pptx
04-circuitos-comparadores de amplificadores operacionales.pptxHenryApaza12
 
5. MATERIAL COMPLEMENTARIO - PPT de la Sesión 02.pptx
5. MATERIAL COMPLEMENTARIO - PPT  de la Sesión 02.pptx5. MATERIAL COMPLEMENTARIO - PPT  de la Sesión 02.pptx
5. MATERIAL COMPLEMENTARIO - PPT de la Sesión 02.pptxJOSLUISCALLATAENRIQU
 
TEMA 02 VISCOSIDAD DE MECÁNICA DE FLUIDOS .pdf
TEMA 02 VISCOSIDAD DE MECÁNICA DE FLUIDOS .pdfTEMA 02 VISCOSIDAD DE MECÁNICA DE FLUIDOS .pdf
TEMA 02 VISCOSIDAD DE MECÁNICA DE FLUIDOS .pdfJhonCongoraQuispe
 
MECANICA DE FLUIDOS 1 mecánica de fluidos en documento para descargar
MECANICA DE FLUIDOS 1 mecánica de fluidos en documento para descargarMECANICA DE FLUIDOS 1 mecánica de fluidos en documento para descargar
MECANICA DE FLUIDOS 1 mecánica de fluidos en documento para descargarAdrielQuispeLpez
 
EJERCICIOS DE -LEY-DE-OHM aplicaciones prácticas
EJERCICIOS DE -LEY-DE-OHM aplicaciones prácticasEJERCICIOS DE -LEY-DE-OHM aplicaciones prácticas
EJERCICIOS DE -LEY-DE-OHM aplicaciones prácticasEfrain Yungan
 
Química Analítica-U1y2-2024.pdf. Unidades 1 y 2
Química Analítica-U1y2-2024.pdf. Unidades 1 y 2Química Analítica-U1y2-2024.pdf. Unidades 1 y 2
Química Analítica-U1y2-2024.pdf. Unidades 1 y 2santiagoBernabei8
 
Guía para la identificación de materiales peligrosos
Guía para la identificación de materiales peligrososGuía para la identificación de materiales peligrosos
Guía para la identificación de materiales peligrososAdrianVarela22
 
EJERCICIOS DE PROPIEDADES INDICES DE MECÁNICA DE SUELOS
EJERCICIOS DE PROPIEDADES INDICES DE MECÁNICA DE SUELOSEJERCICIOS DE PROPIEDADES INDICES DE MECÁNICA DE SUELOS
EJERCICIOS DE PROPIEDADES INDICES DE MECÁNICA DE SUELOSLuisLopez273366
 
SESIÓN 1 - Tema 1 - Conceptos Previos.pdf
SESIÓN 1 - Tema 1 - Conceptos Previos.pdfSESIÓN 1 - Tema 1 - Conceptos Previos.pdf
SESIÓN 1 - Tema 1 - Conceptos Previos.pdfElenaNagera
 
PRIMER Y SEGUNDO TEOREMA DE CASTIGLIANO.pdf
PRIMER Y SEGUNDO TEOREMA DE CASTIGLIANO.pdfPRIMER Y SEGUNDO TEOREMA DE CASTIGLIANO.pdf
PRIMER Y SEGUNDO TEOREMA DE CASTIGLIANO.pdfAuraGabriela2
 
R. Contraloria 432-2023-CG obras x AD.pdf
R. Contraloria 432-2023-CG obras x AD.pdfR. Contraloria 432-2023-CG obras x AD.pdf
R. Contraloria 432-2023-CG obras x AD.pdfrudy cabezas
 
Dispositivos Semiconductores de Potencia BJT, MOSFET 01.pdf
Dispositivos Semiconductores de Potencia BJT, MOSFET 01.pdfDispositivos Semiconductores de Potencia BJT, MOSFET 01.pdf
Dispositivos Semiconductores de Potencia BJT, MOSFET 01.pdfdego18
 
U1-1_UPC_ Algoritmos Conceptos Básicos.pdf
U1-1_UPC_ Algoritmos Conceptos Básicos.pdfU1-1_UPC_ Algoritmos Conceptos Básicos.pdf
U1-1_UPC_ Algoritmos Conceptos Básicos.pdfEberCV1
 
Sistema Operativo Windows Capas Estructura
Sistema Operativo Windows Capas EstructuraSistema Operativo Windows Capas Estructura
Sistema Operativo Windows Capas EstructuraJairoMaxKevinMartine
 
movimiento circular univormemente variado
movimiento circular univormemente variadomovimiento circular univormemente variado
movimiento circular univormemente variadoEsthefaniaAuquilla1
 
INSTRUCTIVO_NNNNNNNNNNNNNNSART2 iess.pdf
INSTRUCTIVO_NNNNNNNNNNNNNNSART2 iess.pdfINSTRUCTIVO_NNNNNNNNNNNNNNSART2 iess.pdf
INSTRUCTIVO_NNNNNNNNNNNNNNSART2 iess.pdfautomatechcv
 
Análisis de Varianza- Anova y pruebas de estadística
Análisis de Varianza- Anova y pruebas de estadísticaAnálisis de Varianza- Anova y pruebas de estadística
Análisis de Varianza- Anova y pruebas de estadísticaJoellyAlejandraRodrg
 
bombas-hidraulicas para permitir transporte en una instalación
bombas-hidraulicas para permitir  transporte en una instalaciónbombas-hidraulicas para permitir  transporte en una instalación
bombas-hidraulicas para permitir transporte en una instalaciónLuisLobatoingaruca
 
La Evolución Industrial en el Ecuador.pdf
La Evolución Industrial en el Ecuador.pdfLa Evolución Industrial en el Ecuador.pdf
La Evolución Industrial en el Ecuador.pdfAnthony Gualpa
 

Último (20)

electricidad básica, ejemplos prácticos y ejercicios
electricidad básica, ejemplos prácticos y ejercicioselectricidad básica, ejemplos prácticos y ejercicios
electricidad básica, ejemplos prácticos y ejercicios
 
04-circuitos-comparadores de amplificadores operacionales.pptx
04-circuitos-comparadores de amplificadores operacionales.pptx04-circuitos-comparadores de amplificadores operacionales.pptx
04-circuitos-comparadores de amplificadores operacionales.pptx
 
5. MATERIAL COMPLEMENTARIO - PPT de la Sesión 02.pptx
5. MATERIAL COMPLEMENTARIO - PPT  de la Sesión 02.pptx5. MATERIAL COMPLEMENTARIO - PPT  de la Sesión 02.pptx
5. MATERIAL COMPLEMENTARIO - PPT de la Sesión 02.pptx
 
TEMA 02 VISCOSIDAD DE MECÁNICA DE FLUIDOS .pdf
TEMA 02 VISCOSIDAD DE MECÁNICA DE FLUIDOS .pdfTEMA 02 VISCOSIDAD DE MECÁNICA DE FLUIDOS .pdf
TEMA 02 VISCOSIDAD DE MECÁNICA DE FLUIDOS .pdf
 
MECANICA DE FLUIDOS 1 mecánica de fluidos en documento para descargar
MECANICA DE FLUIDOS 1 mecánica de fluidos en documento para descargarMECANICA DE FLUIDOS 1 mecánica de fluidos en documento para descargar
MECANICA DE FLUIDOS 1 mecánica de fluidos en documento para descargar
 
EJERCICIOS DE -LEY-DE-OHM aplicaciones prácticas
EJERCICIOS DE -LEY-DE-OHM aplicaciones prácticasEJERCICIOS DE -LEY-DE-OHM aplicaciones prácticas
EJERCICIOS DE -LEY-DE-OHM aplicaciones prácticas
 
Química Analítica-U1y2-2024.pdf. Unidades 1 y 2
Química Analítica-U1y2-2024.pdf. Unidades 1 y 2Química Analítica-U1y2-2024.pdf. Unidades 1 y 2
Química Analítica-U1y2-2024.pdf. Unidades 1 y 2
 
Guía para la identificación de materiales peligrosos
Guía para la identificación de materiales peligrososGuía para la identificación de materiales peligrosos
Guía para la identificación de materiales peligrosos
 
EJERCICIOS DE PROPIEDADES INDICES DE MECÁNICA DE SUELOS
EJERCICIOS DE PROPIEDADES INDICES DE MECÁNICA DE SUELOSEJERCICIOS DE PROPIEDADES INDICES DE MECÁNICA DE SUELOS
EJERCICIOS DE PROPIEDADES INDICES DE MECÁNICA DE SUELOS
 
SESIÓN 1 - Tema 1 - Conceptos Previos.pdf
SESIÓN 1 - Tema 1 - Conceptos Previos.pdfSESIÓN 1 - Tema 1 - Conceptos Previos.pdf
SESIÓN 1 - Tema 1 - Conceptos Previos.pdf
 
PRIMER Y SEGUNDO TEOREMA DE CASTIGLIANO.pdf
PRIMER Y SEGUNDO TEOREMA DE CASTIGLIANO.pdfPRIMER Y SEGUNDO TEOREMA DE CASTIGLIANO.pdf
PRIMER Y SEGUNDO TEOREMA DE CASTIGLIANO.pdf
 
R. Contraloria 432-2023-CG obras x AD.pdf
R. Contraloria 432-2023-CG obras x AD.pdfR. Contraloria 432-2023-CG obras x AD.pdf
R. Contraloria 432-2023-CG obras x AD.pdf
 
Dispositivos Semiconductores de Potencia BJT, MOSFET 01.pdf
Dispositivos Semiconductores de Potencia BJT, MOSFET 01.pdfDispositivos Semiconductores de Potencia BJT, MOSFET 01.pdf
Dispositivos Semiconductores de Potencia BJT, MOSFET 01.pdf
 
U1-1_UPC_ Algoritmos Conceptos Básicos.pdf
U1-1_UPC_ Algoritmos Conceptos Básicos.pdfU1-1_UPC_ Algoritmos Conceptos Básicos.pdf
U1-1_UPC_ Algoritmos Conceptos Básicos.pdf
 
Sistema Operativo Windows Capas Estructura
Sistema Operativo Windows Capas EstructuraSistema Operativo Windows Capas Estructura
Sistema Operativo Windows Capas Estructura
 
movimiento circular univormemente variado
movimiento circular univormemente variadomovimiento circular univormemente variado
movimiento circular univormemente variado
 
INSTRUCTIVO_NNNNNNNNNNNNNNSART2 iess.pdf
INSTRUCTIVO_NNNNNNNNNNNNNNSART2 iess.pdfINSTRUCTIVO_NNNNNNNNNNNNNNSART2 iess.pdf
INSTRUCTIVO_NNNNNNNNNNNNNNSART2 iess.pdf
 
Análisis de Varianza- Anova y pruebas de estadística
Análisis de Varianza- Anova y pruebas de estadísticaAnálisis de Varianza- Anova y pruebas de estadística
Análisis de Varianza- Anova y pruebas de estadística
 
bombas-hidraulicas para permitir transporte en una instalación
bombas-hidraulicas para permitir  transporte en una instalaciónbombas-hidraulicas para permitir  transporte en una instalación
bombas-hidraulicas para permitir transporte en una instalación
 
La Evolución Industrial en el Ecuador.pdf
La Evolución Industrial en el Ecuador.pdfLa Evolución Industrial en el Ecuador.pdf
La Evolución Industrial en el Ecuador.pdf
 

Desarrollo de la cerámica avanzada y sus aplicaciones estructurales

  • 1. GANOZA OBESO BRYAN-UNT/2015 P á g i n a 1 | 3 UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MATERIALES LA CERAMICA AVANZADA El apasionante desarrollo que ha sufrido la cerámica en las últimas décadas ha estado conducido más por la “necesidad” que por el “azar”. La histórica crisis del petróleo acabó con el sueño dorado de la energía barata e hizo que los procesos productivos cambiaran drásticamente para disminuir los consumos energéticos. Para ello, los techos de temperatura han de ser elevados por encima del de las aleaciones y superaleaciones metálicas, haciendo que los materiales cerámicos tengan que desempeñar un papel mucho más activo y a veces crítico en las nuevas tecnologías. Aun siendo los materiales cerámicos los primeros que aparecen en la historia del hombre, muy por delante de los metales, el nivel en que se encuentra su desarrollo a principios de los setenta puede ser calificado de muy rudimentario. Por ello, podemos afirmar que lo que hoy entendemos por cerámica estructural tiene su origen no hace más de treinta años. Es, por tanto, un campo muy reciente de investigación y desarrollo. Para mejorar las propiedades mecánicas de los materiales cerámicos hubo que empezar por disminuir el tamaño de sus defectos críticos mediante un cambio dramático en el procesamiento de los sistemas particulados de partida. A tal efecto merge una nueva ciencia, la ciencia del procesamiento cerámico, que tiene su origen en un famoso meeting cuyas contribuciones recoge el libro Ceramics before firing, editado por Onoda y Hench en 1978. La segunda gran limitación de los materiales cerámicos estriba en su intrínseca fragilidad. Los materiales cerámicos son susceptibles de rotura catastrófica. Cuando un jarrón de porcelana impacta en su caída se inician grietas que se propagan a una velocidad próxima a la del sonido fracturando el jarrón en múltiples trozos que a su vez generan superficies frescas de fractura. La energía del impacto se ha invertido en la creación de nuevas superficies. Si el jarrón hubiera sido metálico se habrían producido sólo abolladuras, es decir, la energía del impacto se habría consumido en forma de deformación plástica. En este contexto, el descubrimiento en 1975 por Garvie et al. de los mecanismos de reforzamiento de matrices cerámicas mediante la incorporación de elementos microestructurales no lineales (p.e. partículas de ZrO2 parcialmente estabilizada que pueden sufrir una transformación de fases de naturaleza martensítica, similar a la que se produce en los aceros templados) abrió una avenida de investigación que ha dado frutos espectaculares. Aquellas propiedades inherentes a los materiales cerámicos que los distingue de los metales y los plásticos, como son su elevada estabilidad química (son altamente resistentes tanto a los ácidos como a las bases), su dureza y su refractariedad, se potencian decididamente si se
  • 2. GANOZA OBESO BRYAN-UNT/2015 P á g i n a 2 | 3 UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MATERIALES disminuye su fragilidad y abre el camino de la cerámica hacia aplicaciones estructurales de elevada responsabilidad, impensables antes de este acontecimiento científico. En la actualidad está claramente establecido que las propiedades mecánicas de un material cerámico están íntimamente relacionadas con aspectos de su microestructura. Propiedades tales como módulo de rotura ( f), tenacidad (K1c), resistencia a la fatiga y resistencia a la deformación en caliente están dictadas por entidades microestructurales dispersas, tales como segundas fases (partículas metálicas, nanopartículas, micro fibras, micro plaquetas, etc.). En el caso concreto de los materiales cerámicos con una fase dispersa de circonia sus propiedades mecánicas (el módulo de rotura está relacionado con el tamaño crítico de defecto, c, mediante la expresión: f=Cte.KIc.c-1/2), se incrementaron de manera espectacular, pasando de unos valores máximos para la alúmina de 500MPa en el año 1970 hasta los 2500MPa para los materiales compuestos alúmina-circonia parcialmente estabilizada con itria (YTZP) obtenidos a finales de los años ochenta. Estos valores de resistencia mecánica claramente compiten con los correspondientes a los mejores aceros del mercado. Ello ha sido debido a dos factores fundamentales, a) el refinamiento de la microestructura a niveles submicrométricos (disminución del defecto crítico c), y b) el aumento de la tenacidad K1c como consecuencia de la transformación martensítica de las partículas submicrométricas de circonia localizadas en el entorno de las grietas. Como consecuencia de esta revolución en la actualidad los materiales basados en circonia parcialmente estabilizada (Y-TZP, Mg-TZP, alúmina/Y-TZP, mullita/Y-TZP) están plenamente introducidos en el mercado y se utilizan en aplicaciones estructurales de gran responsabilidad (boquillas para la extrusión de metales, para la industria textil, bombas y válvulas para ser usadas en ambientes corrosivos, etc.). Otra importante familia de materiales cerámicos estructurales que se ha desarrollado en los últimos veinte años son los basados en nitruro de silicio. Este tipo de materiales (carburos, boruros y nitruros) como consecuencia de su enlace covalente poseen elevados módulos elásticos y elevada dureza. Particularmente el nitruro de silicio se obtiene mediante sinterización bajo presión a muy elevada temperatura (>1.800ºC) con una microestructura compuesta por granos elongados monocristalinos de -Si3N4 >10 m, que le sirven de auto reforzamiento, embebidos en una delgada película vítrea. Este material está particularmente indicado para aplicaciones estructurales a elevada temperatura así como en cojinetes y en herramientas de corte por su elevada dureza. En la actualidad, como consecuencia del extraordinario progreso que han experimentado las nuevas tecnologías (biotecnología, robótica, aeroespacial, defensa, etc.), la fuerza conductora que inspiró los grandes desarrollos de nuevos materiales a finales del siglo XX
  • 3. GANOZA OBESO BRYAN-UNT/2015 P á g i n a 3 | 3 UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MATERIALES ha pasado de ser “una solución en busca del problema” a “un problema en busca de una solución satisfactoria”. En este nuevo escenario la investigación y la sociedad están obligadas a establecer sinergias y sólidas vías de comunicación que propicien la búsqueda de estas requeridas soluciones satisfactorias.