Propiedades y Aplicaciones de Materiales Cerámicos y Plásticos

Materiales Cerámicos

Son materiales de origen artificial.

Elaboración

El proceso general de elaboración es el siguiente:

1. La arcilla se limpia y se muele.
2. Se mezcla con agua y se amasa.
3. Se moldea según la forma deseada.
4. Se seca para eliminar parte del agua.
5. Se cuece en hornos a temperaturas entre 800 °C y 1000 °C.
6. Opcionalmente, se pueden aplicar otros tratamientos superficiales como pintado y esmaltado.

Tipos y Aplicaciones

Los materiales cerámicos se clasifican principalmente en:

Cerámicos Porosos

No han sufrido vitrificación, es decir, el material no llega a fundirse por completo. Su fractura es terrosa.

• Ladrillo: Material duro y frágil, resistente al desgaste y a los agentes atmosféricos. Actúa como aislante térmico. Es poroso y absorbe la humedad. Utilizado en construcción.
• Teja: Similar al ladrillo, utilizada para cubiertas.
• Azulejos: Formado por dos capas: una de arcilla (soporte) y otra de esmalte vitrificado (decorativa e impermeable). Usados en revestimientos de paredes y suelos.
• Loza: Fabricada con arcillas seleccionadas. Se utiliza para hacer vajillas, sanitarios (lavabos, inodoros), etc.

Cerámicos Compactos

Se someten a temperaturas más altas y procesos que cierran los poros.

• Gres: Muy resistente, utilizado en paredes y suelos de alto tránsito.
• Porcelana: Material cerámico de alta calidad, compacto, duro y translúcido. Usado en vajillas finas, aislantes eléctricos y material de laboratorio.

Cerámicos Vitrificados

• Vidrio: Aunque a veces se clasifica aparte, comparte procesos con la cerámica. Se obtiene principalmente a partir de sílice (arena) fundida a altas temperaturas (aproximadamente 1600 °C) junto con otros componentes.

Materiales Plásticos

Son materiales orgánicos constituidos principalmente por carbono (C). La mayor parte de ellos se obtienen de productos derivados del petróleo, aunque algunos tienen origen natural (como el caucho).

Obtención

Se obtienen mediante un proceso químico llamado polimerización, que consiste en unir muchas moléculas pequeñas llamadas monómeros para producir una molécula gigante llamada polímero.

Ejemplo: Moléculas de etileno (monómero) se unen para formar polietileno (P.E., polímero).

Características Generales

• Bajos costes de producción.
• Baja densidad (son ligeros).
• Son impermeables.
• Conducen mal la electricidad y el calor (son aislantes).
• Son resistentes a la corrosión y a la intemperie.
• La mayoría no son biodegradables, lo que representa un problema medioambiental.
• Pueden actuar como aislantes acústicos.

Clasificación

Según su comportamiento frente al calor, se clasifican en:

Termoplásticos

Se ablandan con el calor y se endurecen al enfriarse. Este proceso se puede repetir varias veces, lo que los hace fácilmente reciclables. Son generalmente blandos y flexibles.

Tipos comunes:

• Polietileno (PE): Aislante eléctrico, impermeable. Aplicaciones: cables, envases, bolsas, botellas.
• PVC (Policloruro de Vinilo): Resistente y rígido. Aplicaciones: tuberías, ventanas, suelos vinílicos.
• Poliestireno (PS): Incluye el poliestireno expandido o porexpan (corcho blanco). Ligero, aislante térmico y protege contra golpes. Aplicaciones: embalajes, aislamiento, envases de yogur.
• Metacrilato (PMMA): Transparente, rígido e impermeable. Alternativa al vidrio. Aplicaciones: mamparas de baño, farolas, urnas, señales.

Termoestables

Solo pueden moldearse una vez mediante calor y presión. Si se recalientan, no se ablandan, sino que se degradan o carbonizan. Son más rígidos y resistentes al calor que los termoplásticos.

Tipos comunes:

• Poliéster (Resinas de): Resistente a la humedad y a los disolventes. Se usa reforzado con fibra de vidrio. Ejemplos: cascos de barcos, piscinas prefabricadas, algunas prendas de ropa (fibras).
• Poliuretano (PUR): Resistente al calor y a los disolventes. Puede ser rígido o flexible (espuma). Aplicaciones: espumas para asientos y colchones, aislantes térmicos, suelas de zapatos, encimeras de cocina (algunos tipos).
• Silicona: Flexible, aislante térmico y eléctrico, impermeable, resistente a altas temperaturas. Aplicaciones: selladores para ventanas, moldes de cocina, implantes médicos.

Elastómeros

Materiales muy elásticos que recuperan su forma original después de ser deformados. A menudo sufren un proceso llamado vulcanización (introducir azufre y calentar) para mejorar su dureza y resistencia.

Tipos comunes:

• Caucho (Natural o Sintético): Resistente y duro (especialmente vulcanizado). Aplicaciones: neumáticos, mangueras, componentes de automoción.
• Neopreno: Resistente a aceites y agentes atmosféricos, buen aislante térmico. Aplicaciones: trajes de buceo, juntas, correas.
• Látex: Muy elástico, se obtiene natural o sintéticamente. Aplicaciones: guantes, globos, colchones, preservativos.