La cerámica industrial es prácticamente omnipresente en la industria gracias a sus propiedades, como alta dureza, alta resistencia, resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión. A continuación, tomando como ejemplo tres tipos comunes de cerámica industrial, presentaremos brevemente sus respectivas ventajas y aplicaciones típicas.
1. Cerámica de alúmina (Al₂O₃): La cerámica estructural más utilizada.
La alúmina es un material cerámico muy común, que suele clasificarse en diferentes grados, como 75 %, 85 %, 95 % y 99 %, según su pureza. A mayor pureza, mejor resistencia térmica, propiedades mecánicas y estabilidad química.
Las principales razones por las que se utiliza ampliamente son las siguientes:
Tiene un alto punto de fusión (2050 °C) y resiste bien la erosión de metales fundidos como Be, Sr, Ni, Al, Fe, Ta, Mn, etc. También presenta una alta resistencia a la tracción, a la erosión por NaOH, vidrio y escoria. No reacciona con Si, Sb ni Bi en atmósfera inerte. Por lo tanto, se puede utilizar como material refractario, tubos de hornos, crisoles de trefilado de vidrio, esferas huecas, fibras, manguitos de protección para termopares, etc.
2. Cerámica de zirconio (ZrO₂): Una cerámica especial con alta tenacidad y resistencia a la corrosión.
La cerámica de zirconio es blanca y se ve amarilla o gris cuando contiene impurezas. Generalmente contiene impurezas de HfO₂, que tienen propiedades químicas similares al ZrO₂ y son difíciles de separar.
El ZrO₂ es muy estable en atmósferas oxidantes y también bastante estable en atmósferas reductoras. La zirconia es un óxido débilmente ácido que resiste la erosión por escorias ácidas o neutras (pero es susceptible a la erosión por escorias alcalinas). Por lo tanto, puede utilizarse como material refractario especial y boquillas de colada, así como en crisoles para la fundición de metales como platino, paladio y rodio. La zirconia no se humedece con hierro o acero fundidos, por lo que puede utilizarse como revestimiento de cucharas y canales de colada de acero, y como ladrillos para boquillas en la colada continua de acero.
3. Nitruro de boro (BN): un material de alta temperatura conocido como grafito blanco
El nitruro de boro presenta tres polimorfos: hexagonal, hexagonal compacto y cúbico. El nitruro de boro hexagonal presenta una estructura en capas similar al grafito y se presenta como un polvo blanco, con muchas propiedades similares a las del grafito, por lo que también se le conoce como grafito blanco. Al igual que el grafito, presenta una mayor resistencia a la temperatura y una mayor estabilidad.
Aprovechando sus propiedades como alto punto de fusión, bajo coeficiente de expansión térmica y estabilidad a casi todos los metales fundidos, se puede utilizar como crisol para la fundición de metales a alta temperatura.
