Datos sorprendentes sobre la cerámica que no conocía

La cerámica está en todas partes, desde la cerámica doméstica hasta los componentes aeroespaciales avanzados. Aunque la mayoría de la gente asocia la cerámica con platos o azulejos frágiles, estos materiales tienen propiedades increíbles que van mucho más allá de lo que cabría esperar. He aquí algunos datos sorprendentes sobre la cerámica que cambiarán su forma de verla.

10 datos sorprendentes sobre la cerámica

1. No les importan las altas temperaturas. Algunos materiales cerámicos no se funden ni siquiera a temperaturas superiores a 2.000 °C (3.600 °F). Esta propiedad de la cerámica la hace muy importante en satélites espaciales y motores a reacción.
2. Más duros que el acero en algunas zonas. El carburo de silicio y el carburo de boro son materiales más duros que el acero. No son tan duros como el diamante, pero casi.
3. Blindaje ligero. Gracias al desarrollo de cerámicas avanzadas que utilizan los componentes alúmina y carburo de boro, ahora es posible fabricar chalecos antibalas ligeros. Estos chalecos antibalas combinan la ligereza con la capacidad de desviar las balas.
4. Los implantesbiomédicos son respetuosos con el cuerpo. La cerámica de circonio y la cerámica de hidroxiapatita se han utilizado para fabricar coronas dentales, prótesis articulares y trasplantes óseos por su compatibilidad y dureza.
5. Las hay transparentes. Existen cerámicas transparentes llamadas oxinitruro de aluminio (ALON), que tienen propiedades más resistentes que el vidrio, adecuadas para ventanas blindadas y sistemas ópticos avanzados.
6. Se utilizan para alimentar aparatos electrónicos. Su smartphone, su ordenador y su televisor utilizan dispositivos cerámicos como condensadores, semiconductores y aislantes debido a su alta resistencia eléctrica.
7. Es uno de los materiales más antiguos fabricados por el hombre. El ser humano lleva más de 10.000 años fabricando cerámica, desde alfarería hasta superficies para escribir.
8. También se pueden hacer estos materiales mucho más duros. La cerámica es un material frágil, pero puede hacerse resistente a los golpes. Por eso se utilizan en aplicaciones espaciales y militares.
9. Ayudan a combatir la contaminación. Los filtros cerámicos purifican el agua y el aire, y en los coches hay catalizadores que utilizan cerámica para reducir las emisiones.
10. Algunos materiales poseen la capacidad de autorrepararse. Los investigadores están trabajando en materiales autorreparables capaces de reparar grietas diminutas en materiales cerámicos, lo que tiene aplicaciones potenciales en aeronaves.

Nota: La explicación proporcionada refuerza las razones por las que cada cerámica es preferible a las demás en determinados usos. Para más información, visite Stanford Advanced Materials (SAM).

Cerámicas avanzadas: Alúmina, circonio y otras variedades

Alúmina

Laalúmina, u óxido de aluminio, es un nombre común en el campo de la cerámica avanzada. Este compuesto es muy apreciado por su dureza, resistencia al desgaste y propiedades de aislamiento eléctrico. Es resistente a altas temperaturas y se utiliza a menudo en la fabricación de componentes para hornos y otros artículos refractarios. En la industria electrónica, es un material base estable utilizado para fabricar circuitos integrados. En el ámbito médico, se implanta gracias a su biocompatibilidad.

Zirconia

La zirconia, también llamada comúnmente "acero cerámico", tiene las atractivas propiedades de resistencia, ductilidad e incapacidad para romperse o romperse. Aunque no es biodegradable y es relativamente cara, la zirconia tiene aplicaciones muy importantes como cerámica estructural, coronas dentales y articulaciones de cadera que soportan tensiones cíclicas y son lo suficientemente fuertes como para soportar tensiones continuas sin frenarse ni romperse.

Nitruro de boro

Elnitruro de boro tiene una alta conductividad térmica combinada con un alto aislamiento eléctrico; a menudo se le denomina "grafito blanco". El nitruro de boro es muy resistente a la oxidación hasta 1000°C. Actúa como lubricante y agente desmoldeante cuando se utiliza en aplicaciones de alta temperatura como el trabajo del metal y del vidrio.

Carburo de boro

El carburo de boro es uno de los materiales más duros que se conocen, por lo que se utiliza en blindajes, chalecos antibalas y blindajes de vehículos. Su ligereza relativa, unida a su dureza, también lo convierte en un compuesto crucial en el chorreado abrasivo, las herramientas de corte y similares.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se utiliza la cerámica en los implantes médicos?

Las cerámicas como la alúmina o la zirconia son materiales biocompatibles, resistentes a la corrosión y no abrasivos, por lo que son adecuados para aplicaciones en implantes.

¿Son todas las cerámicas frágiles por naturaleza?

Las cerámicas convencionales son intrínsecamente quebradizas, pero las cerámicas modernas o de ingeniería, especialmente la circonia, están diseñadas para ser menos quebradizas y tener una mayor tenacidad.

¿En qué se diferencia el nitruro de boro del grafito?

El nitruro de boro es un excelente aislante eléctrico, a diferencia del grafito. Conserva el mismo nivel de lubricidad y conductividad térmica.

¿Por qué se utiliza el carburo de boro en la fabricación de blindajes?

Sus propiedades de gran dureza y resistencia balística lo hacen excepcionalmente bueno en la absorción y disipación de energía de choque.

¿Las cerámicas conducen la electricidad?

Las cerámicas son en su mayoría aislantes, pero hay óxidos conductores que son capaces de conducir bien la electricidad.