La cerámica es una de las industrias más antiguas que se remonta a miles de años. Una vez que los humanos descubrieron que la arcilla podía encontrarse en abundancia y formarse en objetos mezclándola primero con agua y cociéndola después, nació una industria clave. El artefacto cerámico más antiguo que se conoce está fechado en 28.000 a.C. (A.C. = antes de la era común), durante el Paleolítico tardío. Se trata de una estatuilla de mujer, llamada la Venus de Dolní Věstonice, procedente de un pequeño asentamiento prehistórico cerca de Brno, en la República Checa. En este lugar, también se descubrieron cientos de figuras de arcilla que representaban animales de la Edad de Hielo, cerca de los restos de un horno con forma de herradura.
Los primeros ejemplos de cerámica aparecieron en Asia oriental varios miles de años después. En la cueva de Xianrendong, en China, se han encontrado fragmentos de vasijas datadas entre el 18.000 y el 17.000 a.C. Se cree que desde China el uso de la cerámica se extendió sucesivamente a Japón y a la región del Lejano Oriente ruso, donde los arqueólogos han encontrado fragmentos de artefactos cerámicos que datan del 14.000 a.C.
El uso de la cerámica se incrementó drásticamente durante el Neolítico, con el establecimiento de comunidades asentadas dedicadas a la agricultura y la ganadería. Aproximadamente a partir del 9.000 a.C., la cerámica a base de arcilla se hizo popular como recipientes para el agua y los alimentos, objetos de arte, tejas y ladrillos, y su uso se extendió desde Asia hasta Oriente Medio y Europa. Los primeros productos sólo se secaban al sol o se cocían a baja temperatura (por debajo de los 1.000°C) en rudimentarios hornos excavados en la tierra. La cerámica era monocroma o se decoraba pintando sencillos motivos lineales o geométricos.
Se sabe que, alrededor del 7.000 a.C., la gente ya utilizaba herramientas afiladas hechas de obsidiana, un vidrio volcánico de origen natural. El historiador romano Plinio informó de que el primer vidrio fabricado por el hombre fue producido accidentalmente por mercaderes fenicios en el año 5.000 a.C., cuando, mientras descansaban en una playa, colocaron ollas para cocinar sobre rocas ricas en sodio cerca de un fuego. El calor del fuego fundió las rocas y las mezcló con la arena, formando vidrio fundido.
Los arqueólogos no han podido confirmar el relato de Plinio. En cambio, en Mesopotamia y Egipto se han descubierto objetos de vidrio sencillos, como cuentas, que datan del año 3.500 a.C. A principios de la Edad del Bronce, se producía cerámica vidriada en Mesopotamia. Sin embargo, no fue hasta el 1.500 a.C. cuando los egipcios empezaron a construir fábricas para crear objetos de vidrio para ungüentos y aceites.
Uno de los primeros avances en la fabricación de cerámica fue la invención de la rueda, en el 3.500 a.C.. La introducción de la rueda permitió la utilización de la técnica de moldeo a la rueda para producir artefactos cerámicos con simetría radial.
Mientras tanto, la cerámica evolucionó en el uso de pinturas cada vez más elaboradas, de manera que estos objetos acabaron convirtiéndose en auténticas piezas de arte. Las decoraciones también implicaban el uso de atmósferas oxidantes y reductoras durante la cocción para conseguir efectos especiales. Los vasos griegos áticos de los siglos VI y V a.C. se consideran la cúspide de esta evolución.
Hasta el siglo XVI d.C. (EC = Era Común), la loza siguió siendo la principal clase de productos cerámicos fabricados en Europa y Oriente Medio. Los chinos fueron los primeros en introducir hornos de alta temperatura capaces de alcanzar hasta 1350°C y, alrededor del año 600 de la era común, desarrollaron la porcelana (un material con menos del 1% de porosidad) a partir de arcilla de caolín. Durante la Edad Media, el comercio a través de la Ruta de la Seda permitió la introducción y difusión de la porcelana en los países islámicos primero y en Europa después, debido en gran parte a los viajes de Marco Polo.
En el siglo XV se desarrollaron en Europa los primeros altos hornos, capaces de alcanzar hasta 1.500°C. Se utilizaban para fundir el hierro e inicialmente se construían con materiales naturales. Cuando en el siglo XVI se desarrollaron materiales sintéticos con mayor resistencia a las altas temperaturas (llamados refractarios), nació la revolución industrial. Estos refractarios crearon las condiciones necesarias para fundir metales y vidrio a escala industrial, así como para la fabricación de coque, cemento, productos químicos y cerámica.
Desde entonces, la industria cerámica ha experimentado una profunda transformación. No sólo la cerámica y el vidrio tradicionales se han hecho omnipresentes, sino que a lo largo de los años se han desarrollado nuevos productos para aprovechar las propiedades únicas de estos materiales, como su baja conductividad térmica y eléctrica, su alta resistencia química y su elevado punto de fusión. Alrededor de 1850 se introdujeron los primeros aislantes eléctricos de porcelana, iniciando la era de la cerámica técnica.
Después de la Segunda Guerra Mundial, la cerámica y el vidrio han contribuido al crecimiento de muchos campos tecnológicamente avanzados, como la electrónica, la optoelectrónica, la medicina, la energía, la automoción, la industria aeroespacial y la exploración espacial. Además, las innovaciones en las técnicas de procesamiento y caracterización de la cerámica han permitido crear materiales con propiedades adaptadas que cumplen los requisitos de aplicaciones específicas y personalizadas. En los últimos años, el procesamiento de la cerámica ha cobrado nuevo vigor gracias a la nanotecnología, que está permitiendo a los fabricantes introducir materiales y productos con propiedades no convencionales, como cerámicas transparentes, cerámicas dúctiles, huesos hiperelásticos y condensadores microscópicos.
Se espera que todos estos avances impulsen a la industria mundial de la cerámica y el vidrio a convertirse en un mercado de casi 1,1 billones de dólares en 2023, frente a los 800.000 millones de dólares estimados en 2018.
Un resumen de los hitos más relevantes en la historia de la cerámica y el vidrio se ofrece en la siguiente tabla.
| Año(s) | Desarrollo |
|---|---|
| 28.000 A.C. | Las figuritas de cerámica se utilizan con fines ceremoniales. |
| 18.000 AEC | Aparece la cerámica china. |
| 18.000 a.C. a 14.000 a.C. | La cerámica se extiende por Asia oriental. |
| 9.000 a.C. | Los productos de cerámica, como jarrones, ladrillos y azulejos, se hacen populares en Oriente Medio y Europa. |
| 7.000 AEC | Aparecen herramientas afiladas hechas de vidrio natural. |
| 5.000 AEC | Los mercaderes fenicios posiblemente fabrican el primer vidrio. |
| 3.500 a.C. | Se fabrican sencillos objetos de vidrio en Mesopotamia y Egipto. |
| 3.500 a.C. | Se inventa el torno, que más tarde se aplicará en la formación de la cerámica. |
| 3.000 a.C. | Se produce cerámica vidriada en Mesopotamia. |
| 1.500 AEC | Los egipcios comienzan a construir fábricas para la producción de cristalería. |
| 700 AEC | La cerámica se convierte en obra de arte en la Grecia ática. |
| 600 AECLos chinos introducen la porcelana. | |
| 1400 | Se desarrollan en Europa hornos de alta temperatura para uso metalúrgico. |
| 1500 | Se introducen materiales refractarios de alta temperatura para construir hornos para fabricar acero, vidrio, cerámica y cementos, dando paso a la revolución industrial. |
| Mediados del siglo XIX | Se inventan los aislantes eléctricos de porcelana y las bombillas incandescentes. |
| 1920 | Se introduce la porcelana enriquecida con cuarzo de alta resistencia para los aislantes, las bujías de alúmina, las ventanas de vidrio para los automóviles y los condensadores de cerámica. |
| Década de los 40 | Comienza la investigación sobre materiales magnéticos de óxido (ferritas) y materiales ferroeléctricos. |
| Década de los 50 | Se desarrollan condensadores cerámicos basados en titanato de bario. |
| 1960s | Se introducen aislantes de alúmina para tensiones superiores a 220 kV y se desarrollan aplicaciones para carburos y nitruros. Se inventa la primera cerámica transparente a base de itria. También se descubre el biovidrio. |
| Década de 1970 | Se desarrolla la circonia parcialmente estabilizada. Se comercializan sustratos cerámicos celulares de alto rendimiento para convertidores catalíticos y filtros de partículas para motores diésel. |
| 1980 | Se desarrollan superconductores cerámicos de alta temperatura. |
| 1990 | Se comercializan circuitos cerámicos multicapa (cerámicas de cocción a baja temperatura). Se introducen las cerámicas de baja fusión para las prótesis dentales. Se fabrican los primeros compuestos de alúmina reforzados con bigotes mediante prensado en caliente. Se desarrollan granates policristalinos de neodimio y aluminio para láseres de estado sólido. |
| Finales de la década de 1990 | Las iniciativas de nanotecnología comienzan a proliferar en todo el mundo. |
| Finales de la década de 1990 | Se desarrolla el proceso de robocasting para la impresión en 3D de cerámica. |
| Década de 2000 | Al crear compuestos basados en ZrB2/HfB2 que resisten temperaturas de hasta 2.200°C, la NASA reaviva el interés por el desarrollo de cerámicas de temperatura ultra alta (UHTC) para la fabricación de aviones hipersónicos y vehículos espaciales reutilizables. |
| 2010 | Se desarrollan diversos procesos para la impresión 3D de cerámicas técnicas. En 2017 se crea el primer hueso hiperelástico por impresión 3D. |