Ingeniería cerámica
La ingeniería cerámica es la ciencia y la tecnología de crear objetos a partir de materiales inorgánicos y no metálicos. Esto se realiza mediante la acción del calor o a temperaturas más bajas mediante reacciones de precipitación de soluciones químicas de alta pureza. El término incluye la depuración de materias primas, el estudio y producción de los compuestos químicos en cuestión, su formación en componentes y el estudio de su estructura, composición y propiedades.
Los materiales cerámicos pueden tener una estructura cristalina o parcialmente cristalina, con un orden de largo alcance a escala atómica. Las vitrocerámicas pueden tener una estructura amorfa o vítrea, con un orden atómico limitado o de corto alcance. Se forman a partir de una masa fundida que solidifica al enfriarse, se forman y maduran por la acción del calor, o se sintetizan químicamente a bajas temperaturas utilizando, por ejemplo, síntesis hidrotermal o sol-gel .
El carácter especial de los materiales cerámicos da lugar a muchas aplicaciones en ingeniería de materiales , ingeniería eléctrica , ingeniería química e ingeniería mecánica . Como la cerámica es resistente al calor, se puede utilizar para muchas tareas para las que los materiales como el metal y los polímeros no son adecuados. Los materiales cerámicos se utilizan en una amplia gama de industrias, que incluyen minería, aeroespacial, medicina, refinería, industrias alimentaria y química, ciencia del embalaje, electrónica, electricidad industrial y de transmisión y transmisión guiada de ondas de luz. [1]
La palabra " cerámica " se deriva de la palabra griega κεραμικός ( keramikos ) que significa cerámica . Está relacionado con la raíz del idioma indoeuropeo más antiguo "quemar". [2] "Cerámica" puede usarse como un sustantivo en singular para referirse a un material cerámico o el producto de fabricación cerámica, o como un adjetivo. La cerámica es la fabricación de cosas con materiales cerámicos. La ingeniería cerámica, como muchas ciencias, evolucionó a partir de una disciplina diferente según los estándares actuales. La ingeniería de la ciencia de los materiales se agrupa con la ingeniería de la cerámica hasta el día de hoy. [ cita requerida ]
Abraham Darby usó coque por primera vez en 1709 en Shropshire, Inglaterra, para mejorar el rendimiento de un proceso de fundición. [ cita requerida ] El coque ahora se usa ampliamente para producir cerámica de carburo. Potter Josiah Wedgwood abrió la primera fábrica de cerámica moderna en Stoke-on-Trent , Inglaterra, en 1759. El químico austriaco Carl Josef Bayer , que trabajaba para la industria textil en Rusia, desarrolló un proceso para separar la alúmina del mineral de bauxita en 1888. El proceso Bayer todavía se utiliza para purificar la alúmina para las industrias de la cerámica y el aluminio. [ cita requerida ] Hermanos Pierre y JacquesCurie descubrió la piezoelectricidad en la sal de Rochelle alrededor de 1880. La piezoelectricidad es una de las propiedades clave de la electrocerámica .
EG Acheson calentó una mezcla de coque y arcilla en 1893 e inventó el carborundo o carburo de silicio sintético . Henri Moissan también sintetizó SiC y carburo de tungsteno en su horno de arco eléctrico en París casi al mismo tiempo que Acheson. Karl Schröter utilizó la sinterización en fase líquida para unir o "cementar" las partículas de carburo de tungsteno de Moissan con cobalto en 1923 en Alemania. Los bordes de carburo cementados (adheridos con metal) aumentan en gran medida la durabilidad de las herramientas de corte de acero endurecido . WH Nernst desarrolló circonio estabilizado cúbicoen la década de 1920 en Berlín. Este material se utiliza como sensor de oxígeno en sistemas de escape. La principal limitación del uso de cerámica en ingeniería es la fragilidad. [1]
