La ciencia de la cerámica de sílice: la industria química orgánica que servirá a granel en un futuro próximo

Fecha de publicación : 11 October 2024

Publicado por : Preeti Wani

La cerámica de sílice es un tipo de material cerámico que contiene diminutas partículas esféricas llamadas sílice. Estas partículas se fusionan para formar una sustancia resistente y duradera, lo que la hace perfecta para aplicaciones que requieren altos niveles de resiliencia, como equipos médicos y componentes aeroespaciales. La cerámica de sílice también posee propiedades interesantes en cuanto a la transmisión del sonido y la reflexión de la luz. Esto significa que las superficies creadas a partir de este material pueden funcionar como espejos acústicos o lentes ópticas, respectivamente.

El propósito de la sílice en la cerámica

• La sílice es un ingrediente importante en la cerámica, ya que contribuye a formar una base sólida y duradera para el material cerámico. Además, mejora la apariencia del producto final al aumentar su translucidez.
• La sílice se encuentra en muchos tipos diferentes de materiales cerámicos, incluidos porcelana, gres, baldosas de mayólica, formas de arcilla (ollas) y figuras de terracota.
• Este mineral esencial proporciona resistencia a los arañazos y a la decoloración con el tiempo debido a la luz solar o ambientes ácidos como la escorrentía del agua de lluvia o la eliminación de residuos de la cocina.

¿Qué es un recubrimiento cerámico hecho de sílice?

Un recubrimiento cerámico de sílice es una fina capa protectora que se aplica a las superficies metálicas para aumentar su durabilidad. También se utiliza en otros materiales, como plásticos y vidrio, para hacerlos resistentes a arañazos y manchas.

Los beneficios de utilizar un recubrimiento cerámico de sílice son dobles:

• En primer lugar, hace que el material sea más duradero.
• En segundo lugar, ayuda a proteger el material de los factores ambientales (tanto aéreos como acuáticos).

Aunque este tipo de recubrimiento no siempre es necesario o incluso deseable, su uso puede conducir a mejoras significativas en la longevidad de sus posesiones.

¿Qué tipo de sílice se utiliza en la cerámica?

El dióxido de silicio (SiO₂) es un tipo de sílice que se utiliza con mayor frecuencia en azulejos, encimeras y otros artículos decorativos. Presenta varias ventajas sobre la cerámica avanzada tradicional a base de arcilla, como su resistencia a las manchas y su capacidad para cocerse a temperaturas más altas sin deteriorarse. El SiO₂ también forma una superficie dura y duradera al aplicarse a objetos, lo que lo hace perfecto para aplicaciones como techos de tejas o cabinas de ducha. Además, el SiO₂ no requiere esmalte ni recubrimiento de acabado, ya que su brillo proviene de las propiedades naturales del propio mineral.

Aplicaciones de la cerámica de sílice

La cerámica de sílice tiene muchas aplicaciones potenciales y se puede encontrar en una variedad de industrias.

• Un ejemplo es la industria médica, donde se utiliza cerámica de sílice para crear mascarillas quirúrgicas y otros equipos necesarios para tratar adecuadamente a los pacientes.
• La cerámica de sílice también tiene muchos usos potenciales en la industria alimentaria, como la creación de recipientes que resistan el deterioro y conserven los nutrientes durante el almacenamiento.
• También se pueden utilizar para fabricar parabrisas de automóviles o aviones, implantes dentales, lentes para gafas, artículos de cocina como sartenes o espátulas antiadherentes o cualquier otro artículo que necesite una alta clasificación de durabilidad (CR) o una excelente resistencia a los arañazos.

¿Cómo mejora la sílice cerámica la salud ósea?

El sílice cerámico es un tipo de mineral que ha demostrado mejorar la salud ósea de varias maneras. En primer lugar, puede ayudar a reducir el riesgo de fracturas óseas al actuar como inhibidor de los osteoclastos. Los osteoclastos son células que descomponen los huesos y otro tejido conectivo, lo que puede provocar fragilidad y fracturas. El sílice cerámico también ayuda a mantener niveles saludables de colágeno, lo cual es importante para unos huesos fuertes. Además, el sílice cerámico ayuda a reducir la cantidad de calcio que el cuerpo pierde a través de la orina y las heces. Esto favorece concentraciones óptimas en el suero sanguíneo de minerales como el magnesio y el potasio, ambos esenciales para la salud ósea. Según datos recientes, el grupo con ingesta fisiológica de silicio tuvo una tasa un 30% mayor de aposición mineral y formación ósea. Además, se observó una menor resorción ósea en el grupo suplementado con silicio.

Cómo instalar cerámica de sílice

¿Tecnología en paredes y suelos del hogar?

La tecnología de sílice-cerámica ofrece varias ventajas para cualquier hogar, como un mejor aislamiento, menores niveles de ruido y una superficie de suelo más duradera. Este método crea una sólida unión entre la cerámica y el cuarzo que ayuda a proteger ambos materiales de la humedad y los daños. La superficie resultante, ya sea de pared o suelo, mantiene un color constante durante toda su vida útil gracias a la ausencia de toxinas que se generan con las pinturas y revestimientos tradicionales. Al ser atóxica, los consumidores no tendrán problemas de alergias y es menos probable que necesite pintura u otros tratamientos de mantenimiento.

Los mejores productos cerámicos de sílice para el baño, la cocina y el hogar.

• Tapete de Silicona: Este tapete 100% de silicona sirve como alfombrilla para ratón, protector para laptop o tableta, salvamanteles, mantel individual e incluso como paño para el polvo. Además, no es tóxico y es apto para lavavajillas. Según datos recientes, gracias a su alto contenido en sílice (más del 94% de SiO₂), los tapetes de sílice pueden soportar temperaturas de hasta 980 °C (1800 °F), incluso más altas que los tapetes de vidrio. Sin embargo, se sacrifica la resistencia del material a cambio de una mayor resistencia a la temperatura. El tapete de sílice solo se ofrece en rollos completos y viene en grosores de 6,35 mm, 12,7 mm o 2,54 mm.
• Cápsulas de detergente lavavajillas de arcilla de sílice: Estas cápsulas son ideales para la cocina, ya que facilitan la eliminación rápida y sencilla de aceite y manchas de la vajilla sin dejar manchas ni residuos de agua. Además, no contienen químicos agresivos, ya que son ecológicas.
• Trapeador de polvo de sílice: este trapeador está hecho de polvo de sílice puro al 99 % y se ha demostrado que elimina la suciedad, las migas de comida, los derrames de aceite, la lechada de baldosas y más con solo una pasada.
• Toallitas limpiadoras "Tile Magic": Estas toallitas están diseñadas para usarse exclusivamente en superficies de azulejos (y otras superficies duras). Ayudan a eliminar las marcas de roce acumuladas y dejan la superficie brillante y lisa.
• "Limpiador de vidrios Magic Eraser + Toallitas": el limpiador de vidrios de este kit contiene ácido cítrico natural, que ayuda a eliminar la acumulación de grasa en las ventanas de vidrio.

Beneficios de la cerámica de sílice

La cerámica de sílice es un tipo de cerámica que ofrece numerosas ventajas sobre la cerámica tradicional. Entre ellas se incluyen:

• Baja toxicidad: La cerámica de sílice no es tóxica y no contiene plomo, mercurio ni otras sustancias químicas nocivas. Además, su baja reactividad la hace resistente a rayones y daños.
• Resistencia a altas temperaturas: Las sílices son estables a altas temperaturas, lo que las hace aptas para su uso en hornos, estufas y chimeneas. Por lo tanto, laarena de sílice industrial puede utilizarse en condiciones extremas en diversas industrias. Según datos recientes, la viscosidad del SiO₂, que se funde inicialmente a 1400 °C, reduce la resistencia del núcleo cerámico en condiciones de alta temperatura (>1400 °C) y tensión.
• Superficie no porosa: La naturaleza no porosa de las sílices resiste la absorción de suciedad y otros contaminantes, lo que mantiene sus platos limpios y como nuevos por más tiempo.

Dificultades de la cerámica de sílice

• El uso de cerámica de sílice presenta algunas desventajas. Principalmente, estos materiales son bastante costosos.
• En segundo lugar, no siempre son tan resistentes a los impactos o a la intemperie como otros materiales.
• Por último, es necesario manipularlos y trasladarlos con cuidado, especialmente si se pretende utilizarlos en el exterior.

Noticias recientes

• El 2 de febrero de 2022, US Silica Holdings, Inc. anunció que una sección de su rama de productos industriales y especializados aumentaría los precios de la gran mayoría de sus productos de arcilla de ingeniería no contratados que se utilizan principalmente en operaciones petroquímicas, de aceite industrial y de aceite comestible.
• El 7 de marzo de 2022, Desktop Metal, pionero mundial en tecnología de fabricación aditiva para producción en masa, presentó la serie X de sistemas de impresión 3D por chorro de aglutinante para polvos cerámicos y metálicos en una variedad de tamaños de partículas.

Uso de cerámica de sílice en América del Norte

La cerámica de sílice continúa expandiéndose en Norteamérica gracias a sus propiedades únicas, como alta resistencia, bajo coeficiente de expansión térmica (CTE) y resistencia a la corrosión. Esto la convierte en una excelente opción para aplicaciones que requieren altas temperaturas o resistencia química. Además, el crecimiento de las industrias automotriz y de petróleo y gas impulsa la demanda de este tipo de producto. Según datos recientes, en EE. UU., 2,3 millones de trabajadores están expuestos a la sílice durante su trabajo.