Material vitrocerámico

Poseen una fase amorfa y una o varias fases cristalinas, y se producen mediante la denominada cristalización controlada, a diferencia de la cristalización espontánea, un fenómeno que normalmente no es deseable en la fabricación de vidrio.

[2]​ Suelen tener entre el 30% [m/m] y el 90% [m/m] de estructura cristalina, y permiten obtener una gran variedad de materiales con propiedades interesantes, como porosidad cero, alta resistencia, tenacidad, transparencia (u opacidad), posibilidad de pigmentación, opalescencia, dilatación térmica baja o incluso negativa, estabilidad a altas temperaturas, fluorescencia, mecanizado, ferromagnetismo, reabsorbibilidad o alta durabilidad química, biocompatibilidad, actividad biológica, conductividad iónica, superconductividad, capacidades de aislamiento, constante dieléctrica baja, resistencia a la corrosión, y alta resistividad y elevado voltaje de ruptura.

Aunque Réaumur logró convertir el vidrio en un material policristalino, no logró controlar el proceso de cristalización, que es un paso clave en la producción de materiales vitrocerámicos verdaderamente útiles, con las propiedades mejoradas mencionadas anteriormente.

[3]​ El descubrimiento de la vitrocerámica se atribuye a un hombre llamado Donald Stookey, un renombrado científico del vidrio que trabajó en Corning Inc.

[6]​ Poco después de hallar el Fotoform, se descubrió el primer material cerámico cuando Stookey sobrecalentó una placa Fotoform en un horno a 900 grados centígrados y obtuvo una placa opaca de color blanco lechoso dentro del horno, en lugar del desorden fundido que se esperaba.

[8]​ Un material vitrocerámico ultrafuerte menos conocido desarrollado en 1962, llamado Chemcor (ahora conocido como Gorilla Glass) fue producido por el equipo de investigación en vidrio de Corning, gracias a los trabajos acometidos en el Proyecto Músculo.

[8]​ La clave para diseñar un material vitrocerámico es controlar la nucleación y el crecimiento de cristales en el vidrio base.

[9]​[4]​ Es importante comprender los tipos de nucleación que ocurren en el material, ya sea homogénea o heterogénea.

Nucleación heterogénea es un término utilizado cuando se introduce un agente nucleante en el sistema para ayudar y controlar el proceso de cristalización.

La característica más importante de la nucleación heterogénea es que se minimiza la tensión interfacial entre la heterogeneidad y la fase nucleada.

[3]​ Las vitrocerámicas se utilizan en aplicaciones médicas debido a su interacción única, o falta de ella, con el tejido del cuerpo humano.

Las biocerámicas generalmente se clasifican en los siguientes grupos según su biocompatibilidad: biopasivas (bioinertes), bioactivas o cerámicas reabsorbibles.

[9]​ Las cerámicas biopasivas (bioinertes) se caracterizan, como su nombre indica, por la interacción limitada que tiene el material con el tejido biológico circundante.

[9]​ Esto ocasionalmente causó una variedad de problemas como necrosis o secuestro del implante.

[9]​ Los materiales bioactivos tienen la capacidad de formar enlaces e interfaces con tejidos naturales.

Las cerámicas reabsorbibles están destinadas a disolverse gradualmente por completo, mientras crece tejido nuevo en su lugar.

Este importante sistema fue estudiado primero e intensamente por Hummel,[11]​ y Smoke.

Si la vitrocerámica se somete a un tratamiento térmico más intenso, esta solución de cuarzo sólida se transforma en una solución sólida de keatita (a veces denominada erróneamente beta-espodumena).

Sin embargo, estas dos fases cristalinas muestran una estructura muy similar a la que pudo mostrar el compuesto con litio.

Principalmente para las aplicaciones actuales se desea un coeficiente de dilatación térmica bajo o incluso nulo.

Puede volverse casi transparente (pérdida del 15% al 20% en una placa típica) para la radiación infrarroja.

En la zona visible, las vitrocerámicas pueden ser transparentes, translúcidas u opacas, e incluso pueden ser teñidas con pigmentos.

[16]​ Para obtener mejores resultados y una máxima transferencia de calor, todos los utensilios de cocina deben tener fondo plano y coincidir con el mismo tamaño que la zona del quemador.

Algunas marcas conocidas de vitrocerámica son Pyroceram, Ceran, Eurokera, Zerodur y Macor.

Nippon Electric Glass es un fabricante predominante a nivel mundial de vitrocerámica, cuyos productos relacionados en esta área incluyen FireLite [1] y NeoCeram co.jp/en/product/cg/neoceram, materiales vitrocerámicos adecuados para aplicaciones arquitectónicas y de alta temperatura, respectivamente.

Macor es un material cerámico de vidrio blanco, inodoro, similar a la porcelana, que fue desarrollado originalmente por Corning Inc.

[18]​ StellaShine, lanzado en 2016 por Nippon Electric Glass Co., es un material cerámico de vidrio resistente al calor con un efecto térmico.