Los cerámicos están constituidos por átomos de elementos metálicos y no metálicos unidos químicamente. Presentan estructuras cristalinas compuestas de cationes y aniones, determinadas por la carga eléctrica de los iones y sus tamaños relativos. Los silicatos, como la sílice, forman tetraedros de SiO4 unidos por cationes. El carbono existe en formas como grafito y diamante, con átomos unidos por enlaces covalentes. Los cerámicos se fracturan de modo frágil y su ten

1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZOFacultad de:MECÁNICAEscuela de:INGENIERIA MECANICASEMINARIO II WILLAN CASTILLO ESTRUCTURA DE CERAMICOS

2. ESTRUCTURA DE LOS CERÁMICOSQUE SON LOS CERAMICOS.-SON SUSTANCIAS , QUE ESTAN CONSTITUIDOS POR ATOMOS DE ELEMENTOS METALICOS Y NO METALICOS , UNIDOS QUIMICAMENTE

3. ESTRUCTURA DE LOS CERÁMICOSESTRUCTURA DE LOS CERÁMICOSEnlace atómico: parcial o totalmente iónicoIones metálicos: cationes (ceden sus electrones, +), aniones (aceptan electrones, - ).Estructuras cristalinas, compuestas de dos o más elementos.La estructura está determinada por: el valor de la carga eléctrica de los iones (el cristal debe ser eléctricamente neutro) y los tamaños relativos de los cationes y aniones (número de coordinación).

4. ESTRUCTURA CRISTALINA TIPO XY (X: CATIÓN, Y: ANIÓN)Igual número de cationes y aniones.Ejemplos: cloruro de sodio (NaCl), cloruro de cesio (CsCl), blenda (ZnS), etc.Fig. Enlace iónico Fig. Estructura del NaCl

5. ESTRUCTURA CRISTALINA TIPO XmYpNúmero de cationes distinto del número de aniones m y p son diferentes de 1.Ejemplos: fluorita (CaF2), UO2, ThO2, etc.Fig. Flurita (CaF2) (Ca2+, F-)

6. ESTRUCTURA CRISTALINA TIPO XmZnYpDos tipos de cationes (X y Z) y un anión (Y)Ejemplos: perouskita (BaTiO3), SrZrO3, SrSnO3, espinela (MgAl2O4, FeAl2O4).Fig. Perouskita (BaTiO3)Ti4+O2-Ba+2

7. DENSIDAD ρ DE LOS CERÁMICOS CRISTALINOSDensidad ρde los cerámicos cristalinosn: N° de iones∑AY, ∑ AX: suma de pesos atómicos de cationes y aniones, respectivamenteVc: volumen de la celda unitariaNA: N° de Avogadro (&,023 x 1023 iones/mol).

8. 2.- CERÁMICAS FORMADAS POR SILICATOSSilicatos: materiales compuestos formados principalmente por silicio y oxígeno (mayoría de suelos, rocas, arcillas y arenas)En vez de combinación de celdas unitarias, se usa combinación de tetraedros SiO4+4Fig. Tetraedro de Si𝑂−44

9. SÍLICESilicato más simple: dióxido de silicio ó síliceFig. Sílice (SiO2)

10. SILICATOS MÁS COMPLEJOSUno, dos o tres de los átomos de oxígeno del tetraedro son compartidos por otros tetraedros.Ejemplos: Si𝑂−44, Si2𝑂6− 7Cationes, como C𝑎2+, M𝑔2++ y A 𝑙3+, compensan las cargas negativas de los tetraedros SiO4-4de manera que alcancen la neutralidad y sirven de enlace iónico entre los tetraedros SiO4-4 Fig. Estructuras de iones deSilicatos formados a partir de SiO4-4

11. VIDRIOS DE SÍLICESólido no cristalino, con un alto grado de distribución al azar.Vidrios inorgánicos comunes (recipientes, ventanas, etc.): vidrios de sílice más óxidos (CaO y Na2O). Los cationes (Na+, Ca2+) enlazan los tetraedros, dando forma a una estructura vítrea, más probable que una cristalina.

12. CARBONOExiste en varias formas polimórficas y en estado amorfo. Carboncillo: amorfoGrafito : compuesta por capas, los átomos de C de cada capa unidos con enlaces covalentes, y entre capas unidos por fuerzas de Van der Waals.Propiedades anisotrópicas.Diamante: poliformometaestable de C a temperatura ambiente y presión atmosférica. Cada átomo de C está unido con otros cuatro, con enlaces covalentes. Propiedades isotrópicas.

13. PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS CERÁMICOSTenacidad de fracturaFractura frágilTenacidad de fractura KIC: capacidad de un cerámico para resistir la fractura, cuando se ha formado una grieta.Y: parámetro adimensional, función de la geometría de la probeta y de la grieta. : tensión aplicadaa: longitud de una grieta superficial o mitad de una grieta interna.

14. MÓDULO DE RUPTURA mrmr = Resistencia a la flexión, tensión a la fractura en ensayo de flexión.Fig. Ensayo de flexiónpor tres puntosM: momento de flexión máx.c: distancia desde el centrode la probeta a las fibrasexternasI: momento de inerciaSección rectangular: 2ii) Sección circular: Ff: carga de fracturaL: distancia entre puntos de apoyo