Propiedades y Clasificación de Materiales Cerámicos y Metálicos

Materiales Cerámicos

Son materiales inorgánicos compuestos por elementos metálicos y no metálicos, unidos químicamente mediante enlaces híbridos iónico-covalentes. A diferencia de los metales, no poseen electrones libres, lo que les resta elasticidad y los hace más frágiles. Presentan baja conductividad eléctrica y pueden tener una estructura cristalina o amorfa.

Tipos de materiales cerámicos

• Arcilla: Está formada por silicatos de aluminio hidratados. Al mezclarla con agua se vuelve plástica, lo que permite moldearla fácilmente. Se utiliza principalmente en la construcción, tras ser cocida en horno.
• Porcelana: Se obtiene a partir del caolín o arcilla pura, sometida a una doble cocción. La temperatura de cocción alcanza los 1.400 °C y se emplea en la fabricación de vajillas y sanitarios.
• Gres: Se forma a partir de arcilla plástica y arena de cuarzo. Es impermeable y se utiliza en pavimentos y baldosas.
• Vidrio: Formado por la mezcla de óxidos de silicio y otros elementos. La mezcla se enfría rápidamente para evitar la cristalización, presentando una estructura amorfa. Si el enfriamiento es muy rápido, puede resultar quebradizo; si es lento, puede volverse opaco. No es dúctil ni maleable, tiene un límite de resistencia y puede ser transparente o translúcido.
• Fibra de vidrio: Consiste en hilos de vidrio muy finos que poseen flexibilidad, permitiendo su uso como fibras. Es fundamental para elaborar fibra óptica.
• Materiales vitrocerámicos: Surgen de la transformación del vidrio en una estructura cristalina mediante un tratamiento térmico.
• Cemento: Mezcla de arcilla y caliza, triturada y cocida. El polvo obtenido se mezcla con agua para formar una pasta que adquiere resistencia al contacto con el aire. Se utiliza para la elaboración de mortero y hormigón, aunque su producción exige un gran gasto energético y emite CO2.
• Hormigón: Mezcla de agua, arena, grava y cemento. Es muy resistente a los esfuerzos de compresión, pero no a los de tracción. Por ello, es habitual que en su interior incorpore un mallazo de barras de acero que le otorga resistencia a la tracción y a la flexión; este material se denomina hormigón armado.

Materiales Metálicos

Tienen sus átomos unidos mediante enlaces metálicos, en los cuales los electrones de las capas externas pueden desplazarse libremente formando una nube electrónica. Son excelentes conductores eléctricos y térmicos, duros, tenaces, plásticos y maleables.

Metales férricos

Aparecen aleados con el carbono; a mayor contenido de carbono, mayor dureza, pero también mayor fragilidad.

• Hierro puro: Formado por hierro y un porcentaje de carbono menor al 0,03 %. Es muy frágil y posee un buen carácter magnético.
• Acero: Aleación formada por hierro y un porcentaje de carbono situado entre el 0,03 % y el 2 %.