¿Cuáles son los diferentes tipos de materias primas para la cerámica?
Las materias primas para la cerámica abarcan un rango bastante amplio debido al hecho de que las cerámicas son un grupo diverso de materiales. En general, la cerámica comparte las propiedades físicas de ser de estructura cristalina y actuar como materiales aislantes térmicos y eléctricos, y estas propiedades se derivan de varios elementos importantes en la naturaleza. La loza, la cerámica y los ladrillos contienen las materias primas para la cerámica en forma de metales cristalinos como el aluminio mezclado con compuestos de silicato como el cuarzo, el feldespato y la mica, que están compuestos principalmente de dióxido de silicio. Estos tipos de materias primas generalmente se conocen como arcilla, que constituyen más del 90% de los compuestos minerales en la superficie de la Tierra que se forman en rocas.
Sin embargo, la fabricación de aisladores para altas temperaturas y aplicaciones electrónicas avanzadas puede incluir materias primas para cerámicas como carbono, nitrógeno y azufre. La investigación avanzada en superconductores también se basa en las materias primas para compuestos cerámicos porque las cerámicas tienden a cambiar de propiedades aislantes naturales a propiedades superconductoras a temperaturas muy bajas. Las cerámicas superconductoras comunes se basan en compuestos de óxido de cobre, pero también se utilizan muchos metales de tierras raras como el niobio y el itrio. Estos metales junto con los silicatos a menudo se alean juntos en la fabricación de cerámicas, como el itrio, el aluminio y el granate como un compuesto de silicato. Un descubrimiento reciente a partir de 2002 de una cerámica superconductora única fue un compuesto de plutonio, cobalto y galio, o PuCoGa 5 .
La fabricación de cerámica generalmente implica un proceso de cuatro pasos donde un polvo que comprende los metales, silicatos u otros compuestos como el carbono y el azufre se comprime en un sólido bajo presión intensa y luego se mecaniza en la forma deseada. La fabricación de cerámica implica cocer el producto a una temperatura entre 2.850 ° y 3.100 ° Fahrenheit (1.570 ° a 1.704 ° Celsius) durante un período de 12 a 120 horas. Durante este proceso, el volumen de la pieza de cerámica se comprime en aproximadamente un 20%, lo que facilita un paso final después de mecanizar la pieza con una herramienta con punta de diamante u otro equipo preciso para que se ajuste a las tolerancias y especificaciones deseadas.
El negocio de la cerámica abarca una amplia área de interés comercial, desde el uso generalizado como vasijas de cerámica y porcelana decorativa y obras de arte hasta la producción de cuchillas de cerámica, materiales de construcción como tuberías y pisos, y recubrimientos de alta temperatura para cuchillas de motores turborreactores. Incluso los reemplazos dentales como los puentes dentales están hechos de cerámica. Dado que cada uno de estos productos tiene tolerancias, apariencia y requisitos estructurales muy singulares, las materias primas para la cerámica pueden provenir de una larga y compleja lista de ingredientes.