ACTIVIDAD 7

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Universidad Nacional Autónoma de México 
Facultad de Estudios Superiores 
Plantel Aragón 
 
INGENIERIA INDUSTRIAL 
 
CLASE: CIENCIA Y TECNOLOGIA MATERIALES (L) 
 
ACTIVIDAD VII.1 
 
GRUPO:1504 
 
PROFESORA: ALEJANDRA MORALES AYALA 
 
NOMBRE DEL ALUMNO: 
 
CORTES HERNANDEZ RICARDO 
 
FECHA DE ENTREGA: 10 DE DICIEMBRE DEL 2021 
 
 
 
 
 
 
1. ¿Cuáles son los tipos principales de enlaces atómicos en materiales 
cerámicos? 
Los materiales cerámicos son materiales inorgánicos no metálicos, constituidos por 
elementos metálicos y no metálicos enlazados principalmente mediante enlaces 
iónicos y/o covalentes. Las composiciones químicas de los materiales cerámicos 
varían considerablemente, desde compuestos sencillos a mezclas de muchas fases 
complejas enlazadas. 
2. Explique la razón por la cual comúnmente los materiales cerámicos se 
procesan en forma de polvos. 
El objetivo principal del conformado es dar forma y consistencia a la masa de polvos 
que dé lugar a un aumento de la densidad y, por lo tanto, a una mejora de las 
propiedades mecánicas. Existen dos formas de realizar el conformado: mediante 
la aplicación presión o mediante la aplicación de presión y temperaturas elevadas. 
Con la aplicación de presión y temperatura, el proceso es similar a si no aplicásemos 
altas temperaturas, pero obtenemos productos más densos y homogéneos a la vez 
que ahorramos materias primas. 
3. ¿Qué material se utiliza para la fabricación de las losetas que dan 
protección térmica al transbordador espacial de la NASA? 
los transbordadores espaciales están fabricados principalmente de aluminio, un 
material que resiste únicamente hasta 175 0C 
4. ¿Cuáles son algunas de las características comunes de los materiales 
cerámicos? 
• Gran resistencia a altas temperaturas 
• con gran poder de aislamiento térmico y, también, eléctrico. 
• Gran resistencia a la corrosión y a los efectos de la erosión que causan los 
agentes atmosféricos. 
• Alta resistencia a casi todos los agentes químicos. 
5. ¿Qué significa los términos “vidriado” y “esmalte”? 
El vidriado está hecho de auténtico vidrio, y puede utilizarse como pintura o como 
barniz en la cerámica, para lo cual tiene que formar sobre ésta una película 
adherente fina. La diferencia fundamental entre un vidrio y un vidriado es que el 
vidrio, que ha de convertirse en botellas y ventanas, debe tener una viscosidad 
pequeña, y por lo tanto correr fácilmente cuando está fundido. En cambio, en los 
vidriados para cerámica el vidrio debe ser muy viscoso para que pueda adherirse a 
la superficie de la cerámica y no se escurra durante la cocción. 
Los esmaltes son una de las principales formas de acabado de la cerámica, la 
cerámica cocida puede estar esmaltada, o sin esmaltar. El esmalte es un compuesto 
en suspensión formado de materiales fundentes y cuarzo que se aplica sobre una 
pieza cerámica antes de ponerse en el horno. 
6. Realice un breve resumen de las aplicaciones y usos de: 
 
Alúmina (Al2O3) 
La alúmina, u óxido de aluminio (Al2O3), material que se encuentra de forma natural 
en el corindón y el esmeril, es uno de los materiales principales en la construcción 
de arcillas y esmaltes. Su elevado punto de fusión de 2072 °C, frente a los 660 °C 
del aluminio, dureza y otras cualidades lo convertían en un material cerámico y 
aislante eléctrico ideal para trabajar en condiciones de altas temperaturas. 
Productos y aplicaciones 
– Piezas, Placas, Bandejas, etc. 
– Tubos, Rodillos, Barras, Soportes, etc. en Alúmina-Cerámica / Cordierita-Mullita 
– Protección, Termopares, Aislantes, etc. en Alúmina-Cerámica / Cordierita-Mullita 
– Piezas, Placas, Tubos, etc. en Óxido de Circonio 
 
Diamante (C) 
El uso industrial del diamante debido a su dureza se extiende a herramientas de 
corte, perforación, lijado y pulido. Para ello se utilizan piezas pequeñas que se 
colocan en las puntas de taladros y hojas de sierras. Para las tareas de lijado y 
pulido se utiliza el diamante en polvo. La aparición en el mercado de diamantes 
sintéticos ha permitido la extensión del uso industrial, reduciendo los costos de las 
herramientas que utilizan este mineral. 
 
Sílice (SiO2) 
El dióxido de silicio (SiO2) actúa de agente espesante universal y agente anti 
aglomerante (agente de libre circulación) en polvos. Como el gel de sílice, es 
también un desecante. Se utiliza en la industria de cosméticos por sus propiedades 
de difusión de la luz. Se utiliza como abrasivo ligero en productos como la pasta de 
dientes. Otros usos incluyen los rellenos en los elastómeros de silicona y en el ajuste 
de la viscosidad en pinturas, recubrimientos, tintas de impresión, adhesivos y 
resinas de poliéster no saturadas. También se usa en la producción de relleno para 
la arena para gatos y como material principal en la producción de paneles aislados 
al vacío. Otros productos en la industria de productos fotovoltaicos y 
semiconductores están basados en el procesamiento del SiO2. 
Carburo de silicio (SiC) 
Se utilizan más para funcionamiento con desgaste a baja temperatura que para el 
comportamiento de alta temperatura. Los usos del SiC son tales como inyectores 
de chorro de arena, sellos automotores de la bomba de agua, cojinetes, 
componentes de la bomba, y dados de extrusión que utilizan la alta dureza, 
resistencia de la abrasión, y resistencia a la corrosión del carburo de silicio. 
 
Nitruro de silicio (Si3N4) 
El nitruro de silicio se usa ampliamente como un material para herramientas de 
corte en forma de placas de cerámica, también se utiliza para piezas de turbinas 
de gas que deben resistir los ciclos termales. Otras aplicaciones incluyen piezas 
para los motores diesel, partes de la bomba donde se requiere resistencia química 
y al desgaste, cojinetes, boquillas térmicas, tubos de reacción, rodillos de 
imprenta, piezas anti desgaste. 
Otras aplicaciones son: 
Cojinetes, pistones de prensado en caliente, componentes para plantas químicas, 
crisoles boquillas de dibujo herramientas de corte, válvulas, elementos para 
turbinas de gas y turbocompresores, bolas para rodamientos puntas de 
soldadura, mangas del termopar. 
 
Dióxido de titanio (TiO2) 
El dióxido de titanio es el óxido natural de titanio. Tiene una amplia gama de 
aplicaciones, desde pintura hasta protector solar, hasta colorantes para alimentos. 
Cuando se utiliza como colorante para alimentos, tiene el número E171. El dióxido 
de titanio tiene notables propiedades ópticas, con un muy alto índice de refracción 
cercano al del diamante. También es un compuesto muy estable. 
El dióxido de titanio es el pigmento blanco más usado y provee blancura y opacidad 
para pinturas (57% de la producción mundial) y recubrimientos, plásticos (24%) y 
papel (12%). Tiene muchos usos de especialidad. Es resistente a las radiaciones 
UV y no se decolora durante un largo período de tiempo. Los grados ultrapuro y fino 
de cristal de dióxido de titanio se utilizan cada vez más en bloqueadores solares. El 
dióxido de titanio también tiene una creciente demanda en fotocatalizadores. 
 
Zirconia (ZrO2) 
Las cerámicas de Zirconia estabilizada se componen principalmente de fases 
cúbicas. 
Tienen alta refractariedad, calor específico y conductividad térmica, y son materiales 
aislantes de alta temperatura ideales. 
Se pueden usar como revestimientos para hornos de alta temperatura y también 
como varios recubrimientos resistentes al calor. 
Las cerámicas de Zirconia estabilizada tienen buena estabilidad química y son 
resistentes a la corrosión ácida y neutra a altas temperaturas, pero no son 
resistentes a la corrosión alcalina. 
 
7. Mencione el tipo de estructura que presentan los materiales de la pregunta 
anterior y especifique si materiales cristalinos, semicristianos o amorfos. 
Alúmina (Al2O3) La alúmina es un óxido 
que presenta 6 
polimorfos, el más 
estable es α- Al2O3. 
amorfo 
Diamante (C)¿Cuál es la estructura 
cubica del diamante? 
La estructura del 
Diamante está basada 
en la red cúbica 
centrada en las caras o 
fcc. La celda primitiva 
consiste en dos redes 
fcc, la primera centrada 
en el punto (0,0,0), 
cristalinos 
Sílice (SiO2) En estructuras donde 
cada uno de los cuatro 
vértices del tetraedro 
está conectado a otro 
tetraedro se consigue 
una red tridimensional 
infinita cuya fórmula 
química se conoce 
como SiO2 (dióxido de 
silicio). Puesto que 
cada átomo de oxígeno 
se comparte por dos 
átomos de silicio la 
estequiometría es 
SiO(4/2) = SiO2. 
 
 
cristalinos 
Carburo de silicio (SiC) es un carburo covalente 
de estequiometría 1:1 y 
que tiene una 
estructura de diamante, 
a pesar del diferente 
tamaño del C y Si, que 
podría impedir la 
misma. 
amorfos. 
 
Dióxido de titanio (TiO2) Su fórmula química es 
TiO2, es decir, está 
compuesto por un 
átomo de titanio y dos 
átomos de oxígeno (de 
ahí el término 
“dióxido”). Su número 
de registro en el CAS 
(Chemical Abstracts 
Service) es el 13463-67-
7. 
cristalinos 
Nitruro de silicio 
(Si3N4) 
El nitruro de silicio 
existe en dos 
modificaciones 
cristalográficas 
hexagonales señaladas 
como la α y las β-fases. 
La fase β es frecuente a 
altas temperaturas. Las 
impurezas metálicas 
son negativas para las 
características termo 
mecánicas del Si3N4 y 
en los polvos más 
puros su concentración 
total no excede de 100 
ppm. 
amorfos. 
 
Zirconia (ZrO2) es un óxido cristalino 
blanco de zirconio. En 
su forma más natural, 
con una estructura 
cristalina monoclínica, 
es el mineral 
baddeleyita. 
semicristianos 
 
8. Mencione 10 materiales cerámicos de uso cotidiano. 
1. Ladrillo 
2. Hormigón 
3. Vidrio 
4. materiales abrasivos 
5. la porcelana 
6. los materiales refractarios. 
7. Productos de arcilla 
8. tejas 
9. semiconductores 
10. Cementos