¿Qué es una cerámica técnica?
Una cerámica técnica es cualquier compuesto cerámico desarrollado para exhibir características muy específicas para satisfacer las necesidades únicas de aplicaciones exigentes. Estos incluyen materiales cerámicos utilizados en aplicaciones aeronáuticas, biomédicas y mecánicas de alto rendimiento. Las características especiales que se encuentran comúnmente incluyen altos niveles de resistencia a temperaturas extremas y abrasión logradas mediante la adición de óxidos y no óxidos como alúmina, ceria y boruro a las bases cerámicas convencionales. En algunos casos, las partículas cerámicas y los compuestos reforzados con fibra también pueden usarse como compuestos cerámicos técnicos. Los materiales cerámicos técnicos se pueden usar para producir piezas fundidas sólidas de una sola pieza, o se pueden aplicar a productos existentes como un revestimiento de alto rendimiento.
La cerámica es uno de los materiales hechos por el hombre más antiguos, con objetos de cerámica que datan de hace 27,000 años, lo que da una idea de la longevidad de la asociación del hombre con el material. En esencia, las cerámicas son compuestos inorgánicos de naturaleza cristalina o amorfa formados por la exposición de las materias primas al calor extremo seguido de un proceso de enfriamiento natural y no forzado. Aunque la cerámica se encuentra en una miríada de formas que van desde tazas de café hasta baldosas, hay cuatro clasificaciones ampliamente aceptadas del material. Estas son cerámicas estructurales como tuberías y baldosas, cerámicas refractarias que incluyen revestimientos de hornos, cuberterías como vajillas y cerámicas técnicas de alto rendimiento.
De estos grupos, la cerámica técnica es la más sofisticada y utilizada en las aplicaciones más exigentes. Las aplicaciones incluyen baldosas de escudo de reentrada en transbordadores espaciales, conos de punta de misil balístico y recubrimientos de álabes de turbina en motores a reacción. Los rodamientos de alto rendimiento, los quemadores de gas y algunos insertos de chalecos antibalas también están hechos de cerámica técnica. Los implantes biomédicos como los puentes dentales son otro destino común para estas cerámicas de alta tecnología. Estas aplicaciones altamente exigentes requieren que los compuestos cerámicos posean niveles extremos de integridad mecánica mientras permanecen estériles y estructuralmente estables.
La mayoría de los compuestos cerámicos técnicos comienzan como bases cerámicas convencionales y están imbuidos de sus eventuales características especializadas mediante la adición de otros elementos. Estos incluyen óxidos tales como alúmina, circonia y ceria, o no óxidos que incluyen carburo, boruro y nitruro. Los materiales cerámicos técnicos también pueden crearse formando compuestos de cerámica convencional con refuerzo de partículas o fibras. Estos aditivos y elementos compuestos crean efectivamente grupos específicos de estructuras cerámicas cristalinas en el material base que le otorgan a los productos finales su desempeño sobresaliente. Los artículos que requieren las características únicas de la cerámica técnica pueden fabricarse en fundición sólida o recubrirse con una capa de material cerámico.