¿Qué es la Cerámica Fina?
Los materiales del mundo pueden dividirse en tres categorías principales: materiales metálicos, materiales poliméricos orgánicos y cerámicas, de las cuales las cerámicas se caracterizan por su gran dureza y estabilidad térmica y química. La cerámica convencional se denomina cerámica antigua y se forma mezclando o cociendo minerales naturales en vidrio, cemento o cerámica, mientras que la cerámica fina se basa en procesos químicos.
La cerámica fina se fabrica controlando la composición química, la estructura cristalina y la forma de las partículas en un proceso de fabricación bien controlado, por lo que es mecánica, electrónica, física y químicamente superior y altamente funcional en comparación con la cerámica antigua. Se dice que la cerámica fina comenzó en 1940, cuando se popularizó la aplicación de la cerámica a productos industriales y el desarrollo de nuevas funciones.
Usos de la Cerámica Fina
De utiliza en una amplia gama de campos como material estructural, electrónico, de ingeniería, biológico y magnético, por ejemplo en componentes electrónicos, equipos industriales, dispositivos médicos y otros equipos necesarios para operaciones de fabricación.
En los equipos de fabricación de semiconductores y cristales líquidos se procesan los elementos, denominados obleas. La cerámica fina se utiliza para fijar las obleas al equipo y pulir las superficies.
En equipos médicos, la cerámica fina se utiliza para instrumentos quirúrgicos, piezas de implantes y piezas aislantes de rayos X para equipos de radiación.
Además de lo anterior, la cerámica fina también se aplica en componentes de equipos informáticos, medioambientales, energéticos, aeroespaciales y de la industria electrónica.
Características de la Cerámica Fina
El proceso de fabricación de la cerámica fina comienza con la preparación de las materias primas, seguida de la granulación, el conformado, el tratamiento en bruto, la cocción, el tratamiento secundario y la inspección.
Se fabrica a partir de materias primas en polvo más granuladas o puras que las cerámicas ordinarias, y cuya estructura se controla a nivel micro a nano mediante equipos de precisión. La cerámica fina es especialmente útil en el interior de equipos industriales, donde el calor puede acumularse fácilmente, porque sus propiedades térmicas son superiores a las de los metales y los materiales orgánicos.
Por otro lado, la cerámica fina tiene la desventaja de ser frágil y difícil de procesar. Como se forman a partir de materias primas en polvo, pueden agrietarse incluso con el impacto de una caída desde un lugar alto. Por lo tanto, también es difícil procesar la cerámica fina una vez que se le ha dado una forma u otra.
Tipos de Cerámica Fina
Puede dividirse a grandes rasgos en dos tipos. El primero es la cerámica de ingeniería, a la que se añade un proceso de cocción, y que sólo puede esmerilarse y pulirse, pero tiene una excelente resistencia al desgaste. Entre estos materiales están la alúmina, el nitruro de silicio y la circonia.
Por otro lado, las cerámicas que no han sufrido un proceso de cocción se denominan cerámicas mecanizables y son más débiles que las cerámicas de ingeniería, pero pueden mecanizarse. Entre estos materiales se encuentran Hortobel, Macerita y Macor.
También está disponible en una gran variedad de materiales y tiene propiedades diferentes según el material. He aquí algunos materiales cerámicos típicos.
Alúmina (Al2O3)
La alúmina es óxido de aluminio y es la cerámica más versátil. Se caracteriza por su excelente aislamiento eléctrico, resistencia al desgaste, resistencia al calor y estabilidad química, y además es muy barata.
Circonia (ZrO2)
El óxido de circonio tiene una resistencia y una tenacidad excelentes y a veces se utiliza en combinación con metales, ya que su coeficiente de dilatación térmica se aproxima al de los metales. También se utiliza en cuchillas como las de las tijeras, algo difícil de conseguir con la cerámica.
Carburo de silicio (SiC)
El carburo de silicio es un compuesto artificial que no existe en la naturaleza; tiene una excelente resistencia a temperaturas de hasta 1500°C, es ligero y presenta una excelente resistencia a la corrosión. Debido a estas características, se utiliza como material resistente al calor, por ejemplo, en piezas alrededor de calentadores.
Existe una amplia gama de otros tipos de cerámica fina, incluidas cerámicas especiales como la cerámica porosa y la cerámica transparente. Es importante seleccionar cerámica fina con materiales y propiedades adecuados para el entorno en el que se va a utilizar.