Fin del artículo sobre la dirección de venta de prótesis dentalesExisten muchos tipos de materiales inorgánicos no metálicos con diferentes nombres y diferentes usos. Por lo tanto, no existe un método de clasificación unificado y completo para los inorgánicos no metálicos. -materiales metálicos. Por lo general, se dividen en dos categorías: materiales inorgánicos no metálicos ordinarios (tradicionales) y avanzados (nuevos). Los materiales inorgánicos no metálicos tradicionales son materiales básicos indispensables para la industria y la construcción de infraestructuras. Por ejemplo, el cemento es un material de construcción importante; los materiales refractarios están estrechamente relacionados con la tecnología de alta temperatura, especialmente con el desarrollo de diversas especificaciones de vidrio plano, vidrio para instrumentos, vidrio óptico ordinario, así como cerámica diaria y cerámica sanitaria; , construcción La cerámica, el gres químico, el porcelánico eléctrico, etc. están íntimamente relacionados con la producción y la vida de las personas. Son de gran rendimiento y versátiles. Otros productos, como esmalte, abrasivos (carburo de silicio, alúmina), piedra colada (diabasa, basalto), etc. ), los materiales de carbono y los minerales no metálicos (amianto, mica, mármol, etc.) también son materiales inorgánicos no metálicos tradicionales. Desde mediados del siglo XX se han desarrollado nuevos materiales inorgánicos no metálicos con propiedades y usos especiales. Son la base material indispensable para las nuevas tecnologías modernas, las nuevas industrias, la transformación tecnológica de las industrias tradicionales, la defensa nacional moderna y la biomedicina. Las cerámicas tradicionales, incluidas las de alta calidad, los materiales amorfos, los cristales artificiales, los revestimientos inorgánicos y las fibras inorgánicas, tienen una larga historia en China y son símbolos de la antigua civilización de la nación china. La gran cantidad de guerreros y caballos de terracota desenterrados en el mausoleo de Qin Shihuang en Xi'an son majestuosos y realistas, y se consideran un milagro de la cultura mundial y un tesoro de la civilización humana. Tang Sancai de la dinastía Tang y la porcelana Jingdezhen de las dinastías Ming y Qing son famosas desde hace mucho tiempo. El componente principal de los materiales cerámicos tradicionales es el silicato. Hay una gran cantidad de silicatos naturales en la naturaleza, como las rocas y el suelo, y muchos minerales, como la mica, el talco, el amianto y la caolinita, son todos silicatos naturales. Además, para satisfacer las necesidades de producción y vida, la gente también produce una gran cantidad de silicatos artificiales, entre los que se incluyen principalmente vidrio, cemento, diversas cerámicas, ladrillos, ladrillos refractarios, vidrio soluble y algunos tamices moleculares. Los productos de silicato son de naturaleza estable, tienen puntos de fusión altos, son insolubles en agua y tienen una amplia gama de usos. Los productos de silicato generalmente están hechos de arcilla (caolín), caolín y feldespato sinterizados a altas temperaturas. La composición química de la arcilla es Al2O3 2SiO2 2H2O, a veces SiO2, y el feldespato es Na2O Al2O3 6SiO2 (feldespato potásico) o Na2O Al2O3 6SiO2 (albita). Todas estas materias primas contienen sílice, por lo que la combinación de silicio y oxígeno es la más importante y básica en la estructura cristalina del silicato. El material de silicato es un material estructural multifásico que contiene una parte cristalina y una parte amorfa, pero la parte cristalina es la parte principal. El tetraedro de oxígeno y silicio [SiO_4] en cristales de silicato es la unidad básica de la estructura del silicato. En el tetraedro de silicio-oxígeno, los átomos de silicio se unen con los átomos de oxígeno a través de orbitales híbridos sp. La longitud del enlace de Si-O es 162 pm, que es más corta que la suma de los radios iónicos de Si y O, por lo que el enlace de Si-. Los bonos O son relativamente poderosos. (2) Cerámica fina La composición química de la cerámica fina ha superado con creces la gama de los silicatos tradicionales. Por ejemplo, las cerámicas de alúmina transparente, las cerámicas de circonio resistentes a altas temperaturas, las cerámicas de nitruro de silicio de alto punto de fusión (Si3N4) y las cerámicas de carburo de silicio (SiC) son materiales inorgánicos no metálicos y son el desarrollo de materiales cerámicos tradicionales. La cerámica fina se desarrolló para adaptarse al desarrollo de la economía social y de la ciencia y la tecnología. La ciencia y la tecnología modernas, como la ciencia de la información, la tecnología energética, la tecnología aeroespacial, la bioingeniería, la tecnología superconductora y la tecnología marina, requieren una gran cantidad de nuevos materiales con propiedades especiales, lo que ha llevado a la gente a desarrollar cerámicas finas, como la cerámica superdura, estructural de alta temperatura. Cerámica, cerámica electrónica, Se han logrado buenos avances en cerámica magnética, cerámica óptica, cerámica superconductora, biocerámica, etc. A continuación se muestran algunos ejemplos para presentarlos brevemente. Los motores cerámicos de automóviles con estructuras de alta temperatura generalmente están hechos de hierro fundido y tienen una resistencia al calor limitada. Debido a la necesidad de utilizar agua de refrigeración para enfriar, la pérdida de energía térmica es importante y la eficiencia térmica es sólo de aproximadamente el 30%. Si el motor cerámico utiliza cerámica estructural de alta temperatura, la temperatura de funcionamiento del motor se puede estabilizar en alrededor de 1300 °C. Dado que el combustible se quema por completo y no hay un sistema de refrigeración por agua, la eficiencia térmica mejora considerablemente. El uso de materiales cerámicos para fabricar motores también puede reducir el peso de los automóviles, haciéndolos más atractivos para la industria aeroespacial. Sería mejor utilizar cerámicas de alta temperatura en lugar de aleaciones de alta temperatura para construir motores de turbina en aviones. En la actualidad, las grandes empresas automovilísticas de muchos países han probado vehículos con motor cerámico sin refrigeración. China también montó uno en 1990 y completó su operación de prueba. El material del motor cerámico es nitruro de silicio, que tiene alta resistencia mecánica, alta dureza, bajo coeficiente de expansión térmica, buena conductividad térmica y alta estabilidad química. Es un buen material cerámico a alta temperatura.

El nitruro de silicio se puede sintetizar mediante muchos métodos. Industrialmente, el silicio de alta pureza y el nitrógeno puro reaccionan a 1300 ℃ para obtener: 3Si+2N2→Si3N4 (1300 ℃). Además del nitruro de silicio, existen el carburo de silicio (SiC), el dióxido de circonio (ZrO2) y la alúmina. Cerámica transparente En general, la cerámica es opaca, pero la cerámica óptica es tan transparente como el vidrio, por eso se la llama cerámica transparente. Generalmente, la razón por la que la cerámica es opaca es que en su interior hay impurezas y poros. El primero puede absorber la luz, mientras que el segundo la dispersa, por lo que es opaco. Por tanto, si se eligen materias primas de gran pureza y se eliminan los poros por medios técnicos, se pueden obtener cerámicas transparentes. Al principio, se obtenían cerámicas de alúmina transparente mediante este método. Posteriormente, se desarrollaron diversas cerámicas transparentes a base de óxido, como corindón blanco sinterizado, óxido de magnesio, óxido de berilio, itria, itria-zirconia, etc. Recientemente se han desarrollado cerámicas transparentes sin óxido, como el arseniuro de galio (GaAs), el sulfuro de zinc (ZnS), el seleniuro de zinc (ZnSe), el fluoruro de magnesio (MgF2), el fluoruro de calcio (CaF2), etc. Estas cerámicas transparentes no sólo tienen excelentes propiedades ópticas, sino que también son resistentes a altas temperaturas. En general, sus puntos de fusión están por encima de los 2000°C. Por ejemplo, el punto de fusión de la cerámica transparente de óxido de torio-óxido de itrio es tan alto como 3100 ℃, que es 1500 ℃ más alto que el vidrio de borato ordinario. Un uso importante de la cerámica transparente es en la fabricación de lámparas de sodio de alta presión. Su eficiencia luminosa es el doble que la de las lámparas de mercurio de alta presión y su vida útil alcanza las 20.000 horas. Es la fuente de luz eléctrica eficiente más larga. La temperatura de trabajo de la lámpara de sodio de alta presión es de hasta 1200 ℃, la presión es alta y es altamente corrosiva. Se produjeron con éxito lámparas de sodio de alta presión utilizando cerámica de alúmina transparente. Las cerámicas transparentes tienen mayor transparencia, resistencia y dureza que el vidrio común. Son resistentes al desgaste y a los arañazos. La cerámica transparente se puede utilizar para fabricar ventanas de automóviles a prueba de balas, ventanas de visualización de tanques, miras de bombarderos y gafas protectoras avanzadas. Las fibras ópticas extraen filamentos de aproximadamente 100 micrones de diámetro de sílice de alta pureza o vidrio fundido, llamados fibras de vidrio de cuarzo. El vidrio puede transmitir luz, pero durante el proceso de transmisión, la pérdida de luz es muy grande. El uso de fibra de vidrio de cuarzo reduce en gran medida la pérdida de luz, por lo que esta fibra se llama fibra óptica y es un tipo de cerámica fina. Las fibras ópticas se pueden utilizar para comunicaciones de fibra óptica. El láser tiene una fuerte direccionalidad y alta frecuencia, lo que lo convierte en una fuente de luz ideal para comunicaciones por fibra óptica. En comparación con las comunicaciones por radio, las comunicaciones por fibra óptica pueden proporcionar más canales de comunicación para satisfacer las necesidades de los sistemas de comunicación de gran capacidad. Las fibras ópticas generalmente se componen de dos capas: la capa interna se llama núcleo, que tiene decenas de micrones de diámetro pero tiene un índice de refracción alto; la capa externa se llama revestimiento y tiene un índice de refracción más bajo. La luz que incide desde un extremo de la fibra óptica es refractada repetidamente por el núcleo interno y transmitida a ese extremo. Debido a la diferencia en el índice de refracción entre las dos capas, la luz que ingresa al núcleo siempre permanece transmitida dentro del núcleo. La distancia de transmisión de la luz está relacionada con la pérdida óptica de la fibra óptica. Si la pérdida óptica es pequeña, la distancia de transmisión será larga; de lo contrario, se utilizará un repetidor para amplificar la señal atenuada. Las fibras ópticas fabricadas con vidrio fluorado de última generación pueden transmitir señales ópticas al otro lado del Océano Pacífico sin necesidad de estaciones repetidoras. En el uso real, a menudo se combinan y refuerzan miles de fibras ópticas para hacer que el cable óptico actúe como un cable, lo que no solo mejora la resistencia de la fibra óptica, sino que también aumenta en gran medida la capacidad de comunicación. Reemplazar los cables de comunicación por cables ópticos puede ahorrar una gran cantidad de metales no ferrosos, ahorrando 1,1 toneladas de cobre y de 2 a 3 toneladas de plomo por kilómetro. El cable óptico tiene las ventajas de peso ligero, tamaño pequeño, estructura compacta, buen rendimiento de aislamiento, larga vida útil, larga distancia de transmisión, buena confidencialidad y bajo costo. Las comunicaciones por fibra óptica, combinadas con tecnología digital y computadoras, pueden usarse para transmitir llamadas telefónicas, imágenes, datos, controlar equipos electrónicos y terminales inteligentes, y servir como reemplazo de los satélites de comunicaciones. Las fibras ópticas con grandes pérdidas ópticas se pueden utilizar en distancias cortas y son particularmente adecuadas para fabricar diversos endoscopios humanos, como gastroscopios, cistoscopios, proctoscopios, histeroscopios, etc. Es de gran utilidad en el diagnóstico y tratamiento de diversas enfermedades. Cuando es necesario reparar o reconstruir órganos y tejidos humanos biocerámicos por diversas razones, los materiales seleccionados deben tener buena biocompatibilidad y ninguna reacción de rechazo inmunológico en el cuerpo; tener buena compatibilidad sanguínea, sin hemólisis ni reacción de coagulación y no deben causar metabolismo anormal; no tóxico para el cuerpo humano y no cancerígeno. Las bioaleaciones, biopolímeros y biocerámicas que se han desarrollado hasta ahora pueden cumplir básicamente estos requisitos. Se han fabricado muchos órganos artificiales a partir de estos materiales y se utilizan ampliamente en aplicaciones clínicas. Sin embargo, una vez que este tipo de órgano artificial se implanta en el cuerpo, debe resistir la prueba a largo plazo del complejo entorno fisiológico del cuerpo. Por ejemplo, el acero inoxidable es un material muy estable a temperatura ambiente. Sin embargo, cuando se implantan juntas artificiales, aparecerán manchas de corrosión después de tres a cinco años y se precipitarán trazas de iones metálicos. Este es el defecto de las bioaleaciones. Los órganos artificiales fabricados con materiales poliméricos orgánicos son propensos a envejecer. Por el contrario, las biocerámicas son materiales inertes, resistentes a la corrosión y más aptos para su implantación.