Cerámicas estructurales  Fabricantes, Comerciantes, Proveedores

Las cerámicas industriales son materiales avanzados fabricados a partir de compuestos como la alúmina, la circonia, el carburo de silicio y el nitruro de silicio. Estas cerámicas se valoran por su dureza, resistencia a altas temperaturas, aislamiento eléctrico y estabilidad química.

Los materiales cerámicos industriales superan a los metales y plásticos en entornos difíciles, ofreciendo durabilidad y fiabilidad. A pesar de su fragilidad, son esenciales para aplicaciones de alta precisión y alto rendimiento en la fabricación y la tecnología modernas.

Aplicaciones de la cerámica industrial

La cerámica industrial se utiliza ampliamente en múltiples industrias debido a sus excepcionales propiedades, como la resistencia al calor, la dureza y el aislamiento eléctrico. Las aplicaciones clave incluyen:

1. Electrónica
Sustratos, aislantes y soportes de chips para dispositivos de alta tensión y alta frecuencia.
Condensadores y resistencias en circuitos electrónicos.

2. Aeroespacial
Recubrimientos de barrera térmica para álabes de turbinas.
Componentes estructurales de alta temperatura en motores y naves espaciales.

3. Energía
Pilas de combustible, aislantes para redes eléctricas y componentes de turbinas eólicas.
Intercambiadores de calor y quemadores en sistemas de energías renovables.

4. Fabricación industrial
Juntas, cojinetes y herramientas de corte resistentes al desgaste.
Revestimientos de hornos, crisoles y hornos para procesos de alta temperatura.

5. Aplicaciones medioambientales
Filtros para la purificación del agua y del aire.
Sustratos catalíticos para el control de emisiones.

Las cerámicas de ingeniería son diferentes de las cerámicas tradicionales en cuanto a materias primas y procesos. La estructura fina específica hace que tengan una serie de ventajas como alta resistencia, alta dureza, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas, aislamiento, superconductividad y biocompatibilidad, y se utilizan ampliamente en los campos de la defensa nacional, la industria química, la metalurgia, la electrónica, la maquinaria, la aviación, la industria aeroespacial, la biomedicina, etc.

Las cerámicas de ingeniería pueden dividirse en cerámicas de óxido, cerámicas de nitruro, cerámicas de carburo, cerámicas de boruro, cerámicas de siliciuro, cerámicas de fluoruro y cerámicas de sulfuro en función de su composición química.

Cerámica estructural:
- Zirconia (3Y-TZP/5Y-TZP) - Resistencia a la flexión: 800-1500 MPa
- Alúmina (96%-99,9%) - Dureza: 15-18 GPa HV
- Carburo de silicio (aglomerado por reacción/sinterizado) - Conductividad térmica: 120 W/m-K

Componentes cerámicos de alúmina
Las piezas cerámicas de alúmina (Al₂O₃) son ampliamente reconocidas por su excelente aislamiento eléctrico, alta resistencia mecánica y resistencia superior al desgaste. Con un contenido típico de alúmina que oscila entre el 90% y el 99,9%, estos componentes presentan una excepcional estabilidad térmica (hasta 1600°C) e inercia química, lo que los hace ideales para aplicaciones en electrónica, implantes médicos y maquinaria industrial. Su baja pérdida dieléctrica y alta dureza (Mohs 9) contribuyen además a su versatilidad en entornos exigentes.

Componentes cerámicos de zirconia
Las cerámicas de óxido de circonio (ZrO₂) destacan por su notable tenacidad a la fractura (6-8 MPa-m¹/²) y sus propiedades de endurecimiento por transformación, que superan las de la mayoría de las cerámicas de ingeniería. Estabilizadas en fases cúbicas/tetragonales (3Y-TZP/5Y-TZP), demuestran una excepcional resistencia a la flexión (≥1000 MPa) y biocompatibilidad. Estas características, combinadas con una baja conductividad térmica y resistencia al desgaste, hacen que se prefieran para prótesis dentales, herramientas de corte y revestimientos de barrera térmica en aplicaciones aeroespaciales.

Componentes cerámicos de carburo de silicio
Las cerámicas de carburo de silicio (SiC) ofrecen una conductividad térmica sin igual (120-270 W/m-K) y resistencia a la oxidación a temperaturas extremas (hasta 1650°C en aire). Su combinación única de propiedades semiconductoras, dureza a la radiación y resistencia a la corrosión permite aplicaciones en reactores nucleares, sistemas de frenado avanzados y electrónica de alta potencia. Con una dureza sólo superada por la del diamante (Mohs 9,5), los componentes de SiC mantienen la estabilidad dimensional bajo cargas mecánicas y térmicas severas.

1. Cerámica de alúmina (Al₂O₃)
Industria electrónica: Preferida para sustratos de circuitos integrados y aislantes (CTE 6,5-8,5×10-⁶/°C) debido a su rigidez dieléctrica >10 kV/mm.
Campo médico: Componentes procesados en HIP (pureza del 99,5%) para prótesis y herramientas quirúrgicas (conforme a ISO 6474).
Uso industrial: Revestimientos resistentes al desgaste en equipos de minería (vida útil 3-5× más larga que el acero).
2. Cerámica de circonio (ZrO₂)
Aplicaciones dentales: Coronas 3Y-TZP con resistencia a la flexión de 1200 MPa y estética de diente natural.
Ingeniería de precisión: Rodillos guía en maquinaria textil (rugosidad superficial 15) para garantizar la consistencia de los lotes en todas las aplicaciones.