Material refractario para niños
Los materiales refractarios son especiales porque pueden soportar temperaturas muy, muy altas sin derretirse ni romperse. Imagina que son como un escudo protector para el calor extremo. No hay una línea exacta que diga qué es refractario y qué no, pero generalmente, un material se considera refractario si aguanta más de 1600 grados Celsius sin ablandarse.
Estos materiales son muy importantes porque mantienen su fuerza y forma incluso cuando hace muchísimo calor. Dependiendo de dónde se usen, deben resistir cambios bruscos de temperatura (choques térmicos), no reaccionar con otras sustancias químicas, no dejar pasar mucho calor (baja conductividad térmica) y no expandirse demasiado con el calor. Se usan mucho para construir hornos, incineradoras y recipientes especiales llamados crisoles.
Contenido
¿Qué son los Materiales Refractarios?
Los materiales refractarios son sustancias que pueden soportar temperaturas extremadamente altas sin perder sus propiedades. Son esenciales en industrias donde se trabaja con calor intenso, como la fabricación de acero, vidrio o cemento.
Propiedades Clave de los Refractarios
Para ser considerados refractarios, los materiales deben tener ciertas características importantes:
- Resistencia al calor: Soportar temperaturas muy elevadas sin derretirse o deformarse.
- Estabilidad química: No reaccionar con otras sustancias a altas temperaturas, lo que evita la corrosión.
- Baja conductividad térmica: No permitir que el calor pase fácilmente a través de ellos, actuando como aislantes.
- Resistencia a los choques térmicos: Soportar cambios rápidos de temperatura sin agrietarse.
- Baja expansión: No cambiar mucho de tamaño cuando se calientan.
Tipos Comunes de Materiales Refractarios
Los materiales refractarios más importantes suelen ser compuestos de óxidos.
Óxidos y Compuestos Especiales
Los óxidos de aluminio (conocido como alúmina), de silicio (llamado sílice) y de magnesio (conocido como óxido de magnesio) son los más usados. Otro óxido común es el de calcio (cal). Las arcillas refractarias, como la chamota, también se utilizan mucho.
Cuando se necesitan temperaturas aún más altas, se usa el dióxido de circonio (también llamado circonita). Otros materiales como el carburo de silicio y el carbono son muy resistentes al calor, pero tienen un detalle: si están en contacto con el oxígeno a altas temperaturas, pueden quemarse, a menos que estén protegidos.
Existen también compuestos binarios (hechos de dos elementos) como el carburo de wolframio o el nitruro de boro que son muy refractarios. El carburo de hafnio es uno de los compuestos binarios más resistentes al calor, con un punto de fusión de 3890 grados Celsius. ¡Y un compuesto de tres elementos, el carburo de tántalo hafnio, tiene uno de los puntos de fusión más altos conocidos: 4215 grados Celsius!
La elección del material refractario depende de cómo se va a usar. Por ejemplo, el carbono no se puede usar si va a estar en contacto con oxígeno porque se quemaría. Además, los materiales refractarios ácidos no deben usarse con sustancias químicas básicas, y viceversa, para evitar que se corroan. El circonio, la chamota y el dióxido de silicio son ácidos. La dolomita y la magnesita son básicas. El óxido de aluminio, la cromita, el carburo de silicio o el carbono son neutros.
Metales Refractarios
Algunos metales también son refractarios, como el wolframio, el molibdeno o el tántalo. Estos metales son muy duros y mantienen su forma a temperaturas muy elevadas.
¿Cómo se Clasifican los Refractarios?
Los materiales refractarios se pueden clasificar según su composición química.
Refractarios Ácidos
Estos materiales se fabrican principalmente a partir de sílice en diferentes formas, como el cuarzo o la arena. Son resistentes a los ácidos.
Refractarios Neutros
Son los más comunes y se usan en muchas industrias. Son estables, lo que significa que no reaccionan fácilmente ni con ácidos ni con bases. Se producen a partir de bauxita o chamota y contienen dióxido de silicio (SiO2) y óxido de aluminio (Al2O3).
Refractarios Básicos
Sus componentes principales son el óxido de magnesio y el óxido de calcio. El ladrillo más conocido de este tipo es el de magnesita, que es muy resistente y soporta altas temperaturas. Se usa principalmente en hornos especiales para la fabricación de acero y otros equipos que operan a temperaturas muy elevadas.
Véase también
En inglés: Refractory Facts for Kids
