Materiales Cerámicos: Propiedades, Tipos y Aplicaciones Tecnológicas en Rodamientos

Definición de Materiales Cerámicos

En general, los materiales cerámicos son sólidos inorgánicos no metálicos producidos mediante tratamiento térmico.

Clasificación y Tipos de Cerámicos

Materiales Cerámicos Porosos

• No se llega a fundir el cuarzo ni la arena. Son totalmente permeables a gases, líquidos y grasas.

Materiales Cerámicos Impermeables y Semi-impermeables

• Se vitrifica completamente la arena y el cuarzo. De esta manera se obtienen productos impermeables y más duros.

Ejemplos Destacados de Cerámicos

• Gres Cerámico Común: Se obtiene a partir de arcillas ordinarias, sometidas a unos 1.300 °C. Es muy empleado en pavimentos.
• Vidriado Tradicional: Se consigue bañando la pieza con sal común o arrojando sal dentro del horno durante la cocción de la cerámica. Con este procedimiento se logra formar sobre las obras una capa vítrea de espesor variable, gran dureza y resistencia a los ácidos, de ahí su utilización en caños para desagües y contenedores de líquidos antes de la aparición del plástico.

Aplicaciones de los Materiales Cerámicos

Los cerámicos se utilizan para la elaboración de recipientes, el modelado de figuras y, actualmente, se emplean como aislante eléctrico y térmico en hornos, motores y en blindaje.

Definición Formal de Cerámicos

Los materiales cerámicos son aquellos productos (piezas, componentes, dispositivos, etc.) constituidos por compuestos inorgánicos, no metálicos, cuya característica fundamental es que son consolidados mediante tratamientos térmicos a altas temperaturas.

Rodamientos Cerámicos: Tecnología y Tipos

Llamamos rodamientos cerámicos a aquellos rodamientos cuyas bolas y pistas están fabricadas con un material cerámico en lugar del acero habitual. A su vez, se diferencian:

• Rodamientos Cerámicos Híbridos (Hybrids): Con las bolas en material cerámico.
• Rodamientos Cerámicos Integrales (Full Ceramic): Que tienen tanto las bolas como las pistas en material cerámico.

Propiedades Clave de los Rodamientos Cerámicos

Dureza

Gracias a su mayor dureza, sufren una menor deformación microscópica con las cargas, reduciendo la resistencia a la rodadura y, por lo tanto, son diez veces más durables.

Acabado Superficial

Esta mayor dureza requiere un exigente acabado superficial de las bolas con el fin de evitar la afectación de posibles microrrugosidades. Este efecto sería el equivalente a utilizar unas ruedas de mayor dureza en un suelo muy liso, logrando una mayor velocidad punta que con unas ruedas más blandas.

Densidad

El peso del rodamiento se reduce casi en un 60% con respecto a los rodamientos de acero tradicionales. Las bolas, al ser más ligeras, generan una menor fuerza centrífuga, creando menos fricción y permitiendo que los cojinetes se muevan más rápido. También requieren menos energía para mantener la velocidad deseada.

Lubricación

Requieren poco mantenimiento.

Temperatura

Su baja fricción proporciona un funcionamiento extremadamente suave, generando un menor calentamiento, un menor desgaste y, por lo tanto, alargando su vida útil.

Ventajas y Desventajas de los Materiales Cerámicos

Ventajas Generales

• Baja densidad.
• Excelente comportamiento ante la corrosión.
• Mantenimiento mínimo.
• Durabilidad elevada.
• Alta dureza y rigidez.
• Altos puntos de fusión.
• Bajo costo.

Desventajas Generales

• Son frágiles y débiles.
• Baja resistencia a impactos, debido a sus enlaces iónico-covalentes.
• Son contaminantes y biológicamente inertes.