Aplicações dos materiais cerâmicos

Apresentação em tema: "Aplicações dos materiais cerâmicos"— Transcrição da apresentação:

1 Aplicações dos materiais cerâmicos

2 Classificação dos materiais cerâmicos

3 Usinagem - compósitos Metal duro: (WC, TiC TaC + Co)
Cermets: (TiC, MoC + Ni)

4 Usinagem - cerâmicos CBN – Nitreto cúbico de boro Al2O3 + TiC
Si3N4 - Nitreto de silício)

5 Importância dos materiais cerâmicos no processo de usinagem

6 Abrasivos

7 Variações da Alumina empregada para abrasivos e outras aplicações
Al2O3 – Branca > 99% de pureza Al2O3 – Marrom ~ 3% de TiO2 Al2O3 – Rosa < de 0.5% de Cr2O3 Al2O3 + ZrO2 (maior tenacidade) + 25% de ZrO2 + 40% de ZrO2 + 30% de ZrO2 + 5% de TiO2

8 Componentes mecânicos - Rolamentos
Si3N4 - Nitreto de silício)

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10 Componentes mecânicos – discos de freio
SiC ou Sialon (nitreto de silício + óxido de alumínio + nitreto de alumínio)

11 Componentes mecânicos – discos de freio
Sialon (nitreto de silício + óxido de alumínio + nitreto de alumínio)

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13 Disco de ferro fundido Disco de cerâmica

14 Componentes mecânicos – Freio cerâmico (a base de nitreto de silício) para parar o elevador, mais rápido do mundo, em caso de queda. Edifício Taipei 101 Taiwan.

15 Motores, turbinas e compressores
Si3N4 - Nitreto de silício) ZrO2 + CaO (P.S.Z. Partially Stabilized Zirconia) SiC- carbeto de silício Al2O3 + ZrO2 ( T.T.A. Transformation Toughened Alumina) L.A.S. Silicato de Alumínio e Lítio (baixa expansão térmica)

16 UTILIZAÇÃO POTENCIAL DE CERÂMICOS EM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA

17 Motores, turbinas e turbo compressores

18 Rotor de turbina de NITRETO DE SILÍCIO (Si3N4)

19 Blindagens e coletes a prova de bala

20 Sensor de oxigênio – ZrO2 + CaO

21 Facas cerâmicas -ZrO2 + CaO

22 Filtro cerâmico para fundição de aço e ferro fundido - ZrO2

23 Ônibus espacial

24 Ônibus espacial Muito alta temperatura: compósito reforçado de carbono com carbono. Alta temperatura: C + SiC (+O2 do ar forma SiO2). Menor temperatura: Sílica porosa (recoberta com SiO2 93% + B2O3 – óxido de Boro 5% + Silicato de Boro 2%)

25 Cerâmicos Usadas em aplicações Biomédicas
Cerâmica Formula caracteristica Alumina Al2O Bioinerte Zirconia ZrO Bioinerte Hidroxiapatita Ca10(PO4)6(OH)2 Bioativa

26 Cerâmicos como Biomateriais

27 Materiais cerâmicos biocompatíveis - Implantes
Hidroxiapatita [ Ca10(PO4)6 (OH)2] Por exemplo, uma das cerâmicas mais promissoras começa com uma mistura pulverulenta de compostos de cálcio e fosfato. (CaO e P205). Schowengerdt e Moore aquecem a mistura a 2600 ºC.  CaO e P2O5 reagem para produzir fosfato de cálcio (II)  Ca3(PO4)2, uma substância bastante similar (em termos químicos) a um osso real. A reacção também produz calor e produtos secundários gasosos que naturalmente formam poros

28 O osso natural cresce nos poros de um implante protótipo de cerâmica

29 Catalisadores Cordierita – [2MgO-2Al2O3-5SiO2]

30 Fibras refratárias cerâmicas

31 Fibras refratárias cerâmicas

32 Fibras refratárias cerâmicas

33 Outras aplicações Bicos para corte por água a alta pressão, em geral contendo pós abrasivos. Safira (alumina ) Bicos para jateamento de areia de alumina (abaixo) Bicos para jateamento de areia Ferro fundido: Resiste de 6 a 10 horas de utilização WC (carbeto de tungstênio) : Resiste entre 250 a 400 horas de utilização. B4C (carbeto de boro): Resiste até 1000 horas de utilização.