Acerca de la porcelana
La porcelana es un material cerámico fabricado mediante el calentamiento de materiales, que generalmente incluyen un material como el caolín, en un horno a temperaturas entre 1200 y 1400 ° C.Los materiales de porcelana y gres son tan resistentes a los ácidos y productos químicos como el vidrio, pero con mayor resistencia. Esto se compensa con un mayor potencial de choque térmico.
Resumen
| Nombre | Porcelana |
| Fase en STP | sólido |
| Densidad | 2400 kg / m3 |
| Resistencia a la tracción | 29 MPa |
| Límite de elastacidad | N / A |
| Módulo de Young | N / A |
| Dureza Brinell | 7 Mohs |
| Punto de fusión | 1927 ° C |
| Conductividad térmica | 1,5 W / mK |
| Capacidad calorífica | 1050 J / g K |
| Precio | 20 $ / kg |
Composición de porcelana
El caolín es el material principal con el que se fabrica la porcelana, aunque los minerales arcillosos pueden representar solo una pequeña proporción del conjunto. La caolinita es un mineral de arcilla, que forma parte del grupo de minerales industriales con la composición química Al2Si2O5 (OH) 4.
25%
25%
48%
Aplicaciones de la porcelana
Aunque las variaciones principales puede variar, la porcelana se divide en tres categorías: pasta dura, pasta blanda y porcelana. En China, la porcelana se define como cerámica que resuena cuando se golpea. La porcelana se puede utilizar como material de construcción, generalmente en forma de azulejos o grandes paneles rectangulares. La porcelana y otros materiales cerámicos tienen muchas aplicaciones en la ingeniería, especialmente en la ingeniería cerámica. La porcelana es un excelente aislante para usar con altos voltajes, especialmente en aplicaciones al aire libre.
Propiedades mecánicas de la porcelana
Resistencia de la porcelana
En mecánica de materiales, la resistencia de un material es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original.
La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. Para la tensión máxima de tracción, la capacidad de un material o estructura para soportar cargas que prestan a alargarse se conoce como resistencia a la tracción (UTS). El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definido como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse plásticamente, mientras que el límite elástico es el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica). En caso de tensión de tensión de una barra uniforme (curva tensión-deformación), la ley de Hooke describe el comportamiento de una barra en la región elástica. El módulo de elasticidad de Young es el módulo de elasticidad para esfuerzos de tracción y compresión en el régimen de elasticidad lineal de una deformación uniaxial y generalmente se evalúa mediante ensayos de tracción.
Ver también: Resistencia de los materiales
Máxima resistencia a la tracción de la porcelana
La resistencia máxima a la tracción de la porcelana es de 29 MPa.
Límite de elastacidad de porcelana
El límite elástico de la porcelana es N / A.
Módulo de Young de la porcelana
El módulo de Young de la porcelana es N / A.
Dureza de la porcelana
En la ciencia de los materiales, la dureza es la capacidad de resistir la hendidura de la superficie ( deformación plástica localizada ) y el rayado . La prueba de dureza Brinell es una de las pruebas de dureza por indentación, que se ha desarrollado para pruebas de dureza. En las pruebas Brinell, se fuerza un penetrador esférico duro bajo una carga específica en la superficie del metal que se va a probar.
El número de dureza Brinell (HB) es la carga dividida por el área de la superficie de la muesca. El diámetro de la impresión se mide con un microscopio con una escala superpuesta. El número de dureza Brinell se calcula a partir de la ecuación:
La dureza de la porcelana es de aproximadamente 7 Mohs.
Ver también: dureza de materiales
Resistencia de materiales
Elasticidad de los materiales
Dureza de los materiales
Propiedades térmicas de la porcelana
Porcelana – Punto de fusión
Punto de porcelana de fusión es de 1927 ° C .
Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar. En general, la fusión es un cambio de fase de una sustancia de la fase sólida a la líquida. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que se produce este cambio de fase. El punto de fusión también define una condición en la que el sólido y el líquido pueden existir en equilibrio. Para varios compuestos químicos y aleaciones, es difícil definir el punto de fusión, ya que generalmente son una mezcla de varios elementos químicos.
Porcelana – Conductividad térmica
La conductividad térmica de la porcelana es de 1,5 W / (m · K) .
Las características de transferencia de calor de un material sólido se miden mediante una propiedad llamada conductividad térmica , k (o λ), medida en W / mK . Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a través de un material por conducción . Tenga en cuenta que la ley de Fourier se aplica a toda la materia, independientemente de su estado (sólido, líquido o gas), por lo tanto, también se define para líquidos y gases.
La conductividad térmica de la mayoría de los líquidos y variadas con la temperatura. Para los vapores, también depende de la presión. En general:
La mayoría de los materiales son casi homogéneos, por lo que normalmente podemos escribir k = k (T) . Se asocian definiciones similares con conductividades térmicas en las direcciones yyz (ky, kz), pero para un material isótropo, la conductividad térmica es independiente de la dirección de transferencia, kx = ky = kz = k.
Porcelana – Calor específico
El calor Específico de porcelana es 1050 J / g K .
El calor específico, o capacidad calorífica específica, es una propiedad relacionada con la energía interna que es muy importante en termodinámica. Las propiedades intensivas c v y c p se definen para sustancias compresibles simples puras como derivadas parciales de la energía interna u (T, v) y la entalpía h (T, p) , respectivamente:
donde los subíndices v y p significan las variables mantiene fijo durante la diferenciación. Las propiedades c v y c p se denominan calores específicas (o capacidades caloríficas ), en determinadas condiciones especiales, relacionan el cambio de temperatura de un sistema con la cantidad de energía añadida por la transferencia de calor. Unidades Sus SI hijo J / kg K o J / K mol .
Punto de fusión de materiales
Conductividad térmica de materiales
Capacidad calorífica de materiales
Propiedades y precios de otros materiales
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