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Cerámicos Avanzados y Multifuncionales
Jesús Siqueiros Beltrones
CNYN-UNAM
jesus@cnyn.unam.mx
La industria mundial tiene críticas necesidades de materiales ligeros, con propiedades funcionales (eléctricas, ópticas, magnéticas, etc.) resistentes a la corrosión y que tengan un buen desempeño a altas temperaturas. Muchos materiales cerámicos son adecuados para su uso a temperaturas considerablemente más elevadas comparando con aleaciones metálicas convencionales. Sin embargo, los cerámicos son generalmente más frágiles y como resultado pueden fallar catastróficamente durante su uso.
Los cerámicos avanzados están diseñados para optimizar, entre otras, las propiedades mecánicas a temperaturas elevadas. Con el fin de alcanzar estas propiedades, se requiere, en comparación con la cerámica tradicional, un control excepcional de la pureza, del procesamiento y de la microestructura. Asimismo, para conformar estos materiales en productos útiles, se utilizan técnicas especiales. Por su parte, la multifuncionalidad es una característica que distingue a ciertos materiales como los ferroeléctricos, magnetoeléctricos, y muy en particular los materiales multiferroicos, donde ordenamientos eléctricos y magnéticos coexisten en la estructura cristalina cuando se trata de compuestos de una misma fase, o coexisten a escala micro o nanoscópica cuando se trata de materiales de varias fases (compositos).
Los cerámicos avanzados y multifuncionales se diseñan para una industria que aproveche sus propiedades dieléctricas, ferroeléctricas, piezoeléctricas, piroeléctricas, electroópticas y magnetoeléctricas, tanto en bulto como en película delgada.
El mejoramiento y confiabilidad de este tipo de materiales depende de las propiedades estructurales y microestructurales obtenidas por diferentes rutas en su síntesis y su procesamiento; muchas interrogantes acerca del comportamiento de estos materiales a escala macro, micro y nano, se mantienen aún sin resolver.
La ciencia e ingeniería aplicada al desarrollo de materiales cerámicos avanzados y multifuncionales es un área científica desafiante con perspectivas de aplicaciones tecnológicas inmediatas en diferentes áreas:
- En generación de energías alternativas, como componentes multicapas en celdas de combustible de óxidos sólidos, celdas solares.
- En la industria electrónica como materiales con elevada constante dieléctrica para aplicaciones como memorias, sensores, actuadores, transistores, capacitores, MEMs y NEMs.
- En la industria aeronáutica y aeroespacial, como recubrimientos para barreras térmicas, resistentes al desgaste, de alta tenacidad a la fractura.
- En aplicaciones biomédicas como implantes biocerámicos, recubrimientos biocompatibles de sustratos metálicos, rellenos dentales.
El objetivo de este simposio es proporcionar un foro para una discusión multidisciplinaria sobre síntesis, fabricación, caracterización y desempeño de cerámicos avanzados y multifuncionales.
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Memorias del Congreso XXVIII en Línea