Medir la densidad con un picnómetro
Tanto la cerámica como el polímero son materiales habituales para la artesanía, y son adecuados para diferentes aplicaciones. La cerámica y el polímero se fabrican en forma de arcilla para la artesanía. La arcilla cerámica es el mejor material para elaborar cualquier tipo de vajilla, cerámica o escultura, mientras que la arcilla polimérica es preferible para proyectos a menor escala y para las manualidades de los niños.
Aunque la cerámica es un material inorgánico como el polímero, la cerámica se compone de sustancias naturales y es uno de los materiales de construcción y artesanía más antiguos conocidos por el hombre. El hombre antiguo fabricaba alfarería y ladrillos con arcilla cerámica, y la cerámica se sigue utilizando para esos fines en la actualidad. La cerámica es una mezcla de minerales terrestres, arcilla y agua. El polímero es un producto sintético fabricado por el hombre -esencialmente, un plástico fabricado en muchas formas diferentes. Para fines artesanales, el polímero se presenta en forma de arcilla. Aunque se llama “arcilla polimérica”, no hay arcilla real en el material. Simplemente se llama “arcilla” por su similitud de uso y maleabilidad.
Algunas marcas de arcilla polimérica pueden secarse en el horno de la misma manera que la cerámica, pero el calor intenso puede hacer que el polímero libere humos peligrosos. Por lo tanto, el polímero no es el material ideal para cualquier tipo de vajilla o bebida, ya que las tazas y los platos se meten con frecuencia en el microondas y en el lavavajillas caliente. Por lo demás, la arcilla polimérica es un material para manualidades seguro para niños y adultos. La arcilla cerámica creada para la artesanía y la alfarería no es tóxica, aunque también debería utilizar un esmalte cerámico no tóxico si está haciendo algo que pueda utilizarse para contener bebidas o alimentos.
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12 GESTIÓN DE RESIDUOS RADIACTIVOS Y NO RADIACTIVOS DE INSTALACIONES NUCLEARES; 11 CICLO DEL COMBUSTIBLE NUCLEAR Y MATERIALES DEL COMBUSTIBLE; 36 CIENCIA DE LOS MATERIALES; SISTEMAS DE SEGURIDAD DE INGENIERÍA; MATERIALES; ELIMINACIÓN DE RESIDUOS RADIACTIVOS; RESIDUOS RADIACTIVOS DE ALTO NIVEL; ÓXIDOS DE ALUMINIO; BASALTO; BARRILES; CORROSIÓN; COSTE; EPÓXIDOS; FURANOS; GRAFITO; HASTELLOY C; ALEACIONES DE INCONEL; LIXIVIACIÓN; PROPIEDADES MECÁNICAS; POLIAMIDAS; POLÍMEROS; POLIOLEFINAS; CAUCHOS; SILICONAS; ACEROS INOXIDABLES; TENSIONES; ALEACIONES DE TITANIO; ALEACIONES; COMPUESTOS DE ALUMINIO; CARBONO; CALCOGENUROS; REACCIONES QUÍMICAS; ALEACIONES DE CROMO; CONTENEDORES; ALEACIONES RESISTENTES A LA CORROSIÓN; DISOLUCIÓN; ELASTÓMEROS; ELEMENTOS; HASTELLOYS; MATERIALES RESISTENTES AL CALOR; ALEACIONES RESISTENTES AL CALOR; COMPUESTOS HETEROCÍCLICOS; ROCAS ÍGNEAS; ALEACIONES DE HIERRO; ALEACIONES DE BASE DE HIERRO; GESTIÓN; ALEACIONES DE MOLIBDENO; ALEACIONES DE NÍQUEL; ALEACIONES DE BASE DE NÍQUEL; NO METALES; COMPUESTOS ORGÁNICOS; COMPUESTOS ORGÁNICOS DE OXÍGENO; POLÍMEROS ORGÁNICOS; ÓXIDOS; COMPUESTOS DE OXÍGENO; MATERIALES RADIACTIVOS; RESIDUOS RADIACTIVOS; ROCAS; PROCESOS DE SEPARACIÓN; SILOXANOS; ACEROS; ALEACIONES DE TUNGSTENO; ROCAS VOLCÁNICAS; ELIMINACIÓN DE RESIDUOS; GESTIÓN DE RESIDUOS; RESIDUOS; 052002* – Combustibles nucleares – Eliminación y almacenamiento de residuos; 054000 – Combustibles nucleares – Salud y seguridad; 360100 – Metales y aleaciones; 360200 – Cerámicas, cermets y refractarios; 360400 – Polímeros y plásticos- (-1987)
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La dureza media para las profundidades de contacto <50 nm es de 28 ± 2 GPa, y para profundidades de contacto superiores el valor medio desciende a 24 ± 0,5 GPa. Al igual que los valores de dureza, el módulo medio desciende de 315 ± 16 a 285 ± 3 GPa para las profundidades de contacto <50 nm y las profundidades de contacto más elevadas, respectivamente. Estos valores son comparables a los resultados de los ensayos a granel de un material similar (dureza Vickers de 9,8 N 15 GPa, módulo de Young de flexión de 3 puntos 300 GPa), pero la dureza por nanoindentación es algo mayor.La razón de la elevada dureza puede verse cuando se tiene en cuenta la naturaleza heterogénea de la microestructura. Las imágenes de electrones retrodispersados de la superficie de la ZTA tomadas en el SEM muestran que el material está formado por granos de α-alúmina con granos de YSZ más pequeños separados en sus límites (Fig. 3). El tamaño de los granos de alúmina es de 500-600 nm, mientras que el tamaño de los granos de YSZ es cercano a los 300 nm. Cuando se realizan ensayos de nanoindentación con un desplazamiento máximo de 150 nm (en la región de la meseta en la Fig. 1a) utilizando los valores de dureza y módulo determinados en el ensayo, el radio de la zona plástica es de 530 nm según la ecuación de Chen y Bull [28]:Fig. 3Imagen de electrones retrodispersados de la ZTA. Las regiones claras son granos de circonio estabilizado con itria y las regiones más oscuras son α-alúmina. La naturaleza heterogénea de la microestructura conduce a variaciones en las propiedades medidas por nanoindentaciónImagen a tamaño completo
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Los materiales compuestos de matriz cerámica (CMC) se fabrican generalmente a partir de fibras o bigotes de cerámica incrustados en una matriz cerámica. Estas cerámicas abarcan una variada gama de materiales inorgánicos que suelen ser no metálicos y se utilizan habitualmente a altas temperaturas. Las cerámicas pueden clasificarse en dos clases [1]:
Los materiales de refuerzo utilizados para los compuestos de matriz cerámica incluyen el carbono, la alúmina, el carburo de silicio y la alúmina-sílice. La fibra refractaria puede adoptar la forma de bigotes, partículas, fibras largas o cortas y nanofibras. Estas fibras tienen una estructura policristalina similar a la de la cerámica convencional.
Las fibras continuas o largas proporcionan una mayor tenacidad, ya que pueden soportar una carga incluso después de que la matriz cerámica se agriete, lo que ralentiza la propagación de la grieta. Las fibras cortas y los bigotes, en cambio, ofrecen una mayor resistencia al crecimiento de grietas. Esto hace que los materiales compuestos sean menos sensibles a los defectos, pero una vez que la grieta empieza a propagarse, el fallo puede ser desastroso [2].
Los materiales de la matriz utilizados son los mismos que los refuerzos mencionados anteriormente, con la adición de cerámicas no oxidadas y de ultra alta temperatura (UHT) utilizadas para aplicaciones especiales. Las cerámicas avanzadas se utilizan comúnmente en la producción de compuestos de matriz cerámica para superar la principal desventaja de las cerámicas tradicionales; a saber, su fragilidad. Las CMC más utilizadas son las que no son de óxido, como las de carbono/carburo de silicio (C/SiC), carbono/carbono (C/C) y carburo de silicio/carburo de silicio (SiC/SiC). Por lo general, sus nombres siguen la estructura del tipo de material de fibra/matriz [1].