materiales cerámicos

La palabra cerámica deriva del vocablo griego keramos, cuya raíz sánscrita significa "quemar". En su sentido estricto se refiere a la arcilla en todas sus formas. Sin embargo, el uso moderno de este término incluye a todos los materiales inorgánicos no metálicos que se forman por acción del calor.
Históricamente, los productos cerámicos han sido duros, porosos y frágiles.
Ejemplos de materiales cerámicos
Nitruro de silicio (Si3N4), utilizado como polvo abrasivo.
Carburo de boro (B4C), usado en algunos helicópteros y cubiertas de tanques.

Propiedades mecánicas de la cerámica
Los materiales cerámicos son generalmente frágiles o vidriosos. Casi siempre se fracturan ante esfuerzos de tensión y presentan poca elasticidad, dado que tienden a ser materiales porosos. Los poros y otras imperfecciones microscópicas actúan como entallas o concentradores de esfuerzo, reduciendo la resistencia a los esfuerzos mencionados.
Por lo general los materiales cerámicos presentan un buen comportamiento a alta temperatura mientras que pueden sufrir roturas por choque térmico a temperaturas inferiores.
Termo fluencia: La conservación de las propiedades mecánicas a altas temperaturas toma gran importancia en determinados sectores como la industria aeroespacial.
Choque térmico: Se define como la fractura de un material como resultado de un cambio brusco de temperatura. Esta variación repentina da lugar a tensiones superficiales de tracción que llevan a la fractura.
Otras aplicaciones de la cerámica
Hace un par de décadas atrás, Toyota investigó la producción de un motor cerámico el cual puede funcionar a temperaturas superiores a 3300 °C. Los motores cerámicos no requieren sistemas de ventilación y por lo tanto permiten una mayor reducción en el peso, y con esto, una mayor eficiencia en el uso de combustible. La eficiencia en el uso de combustible de un motor es también superior a más alta temperatura. En un motor metálico convencional, mucha de la energía generada desde la combustión debe ser derrochada como calor para prevenir la fundición de las partes metálicas.
A pesar de todas estas propiedades deseables, tales motores no están en producción porque la manufactura de partes cerámicas es muy dificultosa. Las imperfecciones en la cerámica conducen a quiebras y rompimientos.

Javi Moreno