El reciente descubrimiento de los superconductores al parecer no es más que el inicio de una explosión de conocimiento nuevo respecto de la utilización de la cerámica con fines industriales. La idea, por cierto es que, en la medida que vayan quedando de manifiesto sus capacidades intrínsecas, vaya desplazando a los metales en sus diversas utilizaciones. En líneas generales, las cerámicas poseen una gran resistencia al calor, una extraordinaria capacidad termoaislante y mayor resistencia a la corrosión y al desgaste. Es más liviana y fuerte que el acero y, como si fuera poco, materias primas que las constituyen se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza.

Las nuevas áreas que parecen incorporarse al uso de la cerámica son múltiples y su utilización incluye la tabulación de partes y piezas en microelectrónica, biomateriales, herramientas, cojinetes, soportes, válvulas, sellos, células solares, etc. Recientemente, la empresa Kyocera de Tokio ha fabricado un fantástico cuchillo de cerámica que literalmente "corta un pelo en el aire", muy superior a cualquier cuchillo de metal, fabricado en circonio. Esta empresa ya ha colocado en el mercado productos de cerámica que superan los tres mil millones de dólares y se piensa que en 1990, Japón estará vendiendo productos de cerámica por una suma superior a los 9 mil millones de dólares.

Una de las propiedades de la cerámica que más interés ha provocado en la industria es su resistencia al calor, lo cual lo constituye en el material de elección en la industria aeroespacial. Las naves espaciales de hoy, incluido el Challenger, son recubiertos por baldosas de cerámica. Su temperatura de operación puede alcanzar los 8000 º C.

A pesar del justificado optimismo que ha generado el uso de la cerámica, el reemplazo de piezas metálicas convencionales por su contraparte en cerámica se irá produciendo en forma paulatina, al menos así se está procediendo en la industria automotriz en donde fuera de las bujías - que son de cerámica - las bombas de inyección se están fabricando de cerámica. Las cámaras de combustión de los motores Diesel también se han incorporado al universo de la cerámica. Según los fabricantes, en muy poco tiempo más se podrá estar fabricando un motor entero en este material.

También en la industria automotriz la cerámica está jugando un importante papel descontaminador. En efecto, utilizando elementos alveolares cerámicos de corderita cubiertos de metales nobles se ha logrado depurar los gases del escape con una gran eficiencia. En los motores Diesel también se propone imitar las emisiones de hollín utilizando un dispositivo cerámico.


Los problemas por resolver

No todo son ventajas para la cerámica. También presenta inconvenientes que seguramente han retrasado su utilización masiva. Uno de los más graves problemas que presenta la cerámica en la actualidad es su escasa resistencia a la tracción, que plantea problemas casi insolubles en los motores a turbinas. Otro grave inconveniente es la fragilidad. Mientras las piezas metálicas son capaces de contrarrestar y compensar las tensiones mecánicas y los momentos de tensión aguda, mediante procesos de fluidez, la cerámica se rinde, debido a su escasa elasticidad.

Resultado de esta falta de elasticidad, se producen grietas microscópicas en el material, que luego se van agrandando, hasta llegar a la inevitable rotura. Investigadores del Instituto Max Planck de Stuttgart (Alemania Federal) han desarrollado un sistema que en los hechos "ataja" las grietas impidiendo su propagación. Lamentablemente funciona sólo a temperaturas bajas y por ende su utilización futura no se ve clara.


El futuro

Los esfuerzos que investigadores de todo el mundo despliegan hoy para sacar el máximo provecho al uso de la cerámica se pueden. agrupar en:

1. El estudio del recubrimiento de piezas de metal con cerámica, como un modo de evitar el desgaste y la corrosión.

2. Utilización de fibras cerámicas o de monocristales (Whiskiers) para mejorar específicamente las características de los metales.

3. La búsqueda de materiales cerámicos nuevos - aparte de los ya conocidos- y que eventualmente serían los más adecuados para la fabricación de motores. Así se está considerando el titanato y aluminio, el óxido de circonio, el carburo de silicio y otros.

En el presente y futuro cercano se vislumbra la utilización de piezas de motor recubierta con cerámica, como la alternativa más posible de la utilización de este nuevo recurso en la industria. En los hechos, ya se utilizan algunas piezas de pistón recubiertas por cerámica e incluso el estudio de la cámaras de explosión de los motores Diesel va suficientemente avanzado, como para pensar en su uso cercano. Acá, la idea es aprovechar mejor la "bola de fuego" producida por la explosión y aproximarse de este modo al modelo del motor "adiabético" que no requiere refrigeración. En estos estudios se han utilizado fibras de cerámica de distinto diámetros en forma de tejido de apoyo. Se ha probado fibras de óxido de aluminio y otras cubiertas con silica.

Las piezas de fibra son prensadas y recubiertas con aluminio fundido a presiones superiores a los 1000 bares, lo que incrementa la resistencia a los esfuerzos permanentes y a los cambios de temperatura.

En resumen, el uso de la cerámica hasta ahora ha reducido a reemplazar piezas en un motor convencional, diseñado para elementos metálicos se lograran resolver todos los problemas que entraban la utilización masiva de este material y pudiera, por ejemplo, fabricar un motor de automóvil entero de cerámica, no habría necesidad refrigeración y el motor se refrigeraría sólo por medio del aire. Como ventaja adicional se podría disminuir el consumo de combustible en un 6%. Si ello fue posible, sólo en Alemania se podría ahorrar aproximadamente 4 000 millones de litros de combustible.

Como podemos ver, la cerámica representa material de enorme potencial industrial cuya aplicación masiva dependerá del éxito de actuales investigaciones que ya se presentan promisorias.



Para saber más


- De Young, G. Marching into the New Stone Age.
High Technology. 5:50, 1985.

- Marian, E. La cerámica conquista el motor.
Hoeclst High Chem. 1: 25,1986.