Un cuchillo de cerámica es un cuchillo con una hoja de cerámica generalmente hecha de dióxido de circonio (ZrO 2 ; también conocido como zirconia), [1] en lugar del acero utilizado para la mayoría de los cuchillos. Las hojas de cerámica para cuchillos generalmente se producen mediante el prensado en seco y la cocción de zirconia en polvo mediante sinterización en estado sólido . Las hojas suelen tener una puntuación de 8,5 en la escala de dureza mineral de Mohs , en comparación con 4,5 para el acero normal y 7,5 a 8 para el acero endurecido [ cita requerida ] y 10 para el diamante . La hoja resultante tiene un borde duro que se mantiene afilado durante mucho más tiempo que las hojas de acero convencionales. Sin embargo, la hoja es frágil , propensa a astillarse y se romperá en lugar de doblarse si se tuerce. La hoja de cerámica se afila puliendo los bordes con una muela de afilar recubierta de polvo de diamante .
El óxido de circonio se utiliza debido al hecho de que existe en varias formas diferentes . El circonio puede ser monoclínico , tetragonal o cúbico en forma. El enfriamiento a la fase monoclínica después de la sinterización provoca un gran cambio de volumen, que a menudo causa fracturas por tensión en el circonio puro. Se utilizan aditivos como magnesia , calcia e itria en la fabricación del material de la cuchilla para estabilizar las fases de alta temperatura y minimizar este cambio de volumen. La mayor resistencia y tenacidad se produce mediante la adición de 3 mol % de óxido de itrio produciendo circonio parcialmente estabilizado. Este material consta de una mezcla de fases tetragonales y cúbicas con una resistencia a la flexión de casi 1200 MPa (170 000 psi). Las pequeñas grietas permiten que se produzcan transformaciones de fase, que esencialmente cierran las grietas y evitan fallas catastróficas, lo que da como resultado un material cerámico relativamente resistente, a veces conocido como TTZ (circonio endurecido por transformación).
Los cuchillos de cerámica son sustancialmente más duros que los de acero, no se corroen en ambientes hostiles, [2] no son magnéticos y no conducen electricidad a temperatura ambiente. Debido a su resistencia a los ácidos fuertes y las sustancias cáusticas, [3] y su capacidad para mantener el filo durante más tiempo que los cuchillos de acero, [2] los cuchillos de cerámica son adecuados para cortar carne deshuesada, verduras, fruta y pan. Dado que la cerámica es frágil, las hojas pueden romperse si se dejan caer sobre una superficie dura, aunque los procesos de fabricación mejorados han reducido este riesgo. Tampoco son adecuados para cortar alimentos duros como huesos o alimentos congelados, ni para aplicaciones que requieran hacer palanca, lo que puede provocar roturas o astillas. Varias marcas ofrecen una hoja de color negro o una hoja diseñada mediante un paso adicional de prensado isostático en caliente , que aumenta la dureza.
A diferencia de una hoja de acero, que se beneficia de un afilado y reafilado regular para mantener el filo, una hoja de cerámica mucho más dura se mantendrá afilada y conservará su filo durante mucho más tiempo, al menos diez veces más según las pruebas realizadas en un cuchillo en particular. [4] Sin embargo, la dureza del material cerámico también dificulta su reafilado. [5] En consecuencia, aunque un cuchillo de cerámica no necesita un afilado regular de la misma manera que el acero, cuando su hoja finalmente se desafila o se astilla, se requieren servicios de afilado especializados para el filo cerámico. [6]
Según la Cutlery and Allied Trades Research Association (CATRA), una organización de pruebas independiente, pruebas recientes [de noviembre de 2005] muestran que la vida útil de una cuchilla de cerámica Kyocera sin reafilar es aproximadamente 10 veces mayor que la de una cuchilla de acero típica.
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