Cerâmicas Aula 16.

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1 Cerâmicas Aula 16

2 1. Definição Os materiais cerâmicos são compostos de elementos metálicos e não metálicos, com exceção do carbono.

3 2. Características das cerâmicas
São duros e frágeis em relação à tração (~166 N/mm2) Maior resistência à compressão do que à tração.

4 2. Características das cerâmicas
Resistência mecânica aumenta quando o o material é aquecido em altas temperaturas Alta dureza e alta resistência ao desgaste Frágil Elevado ponto de fusão Bom isolante térmico e elétrico A dilatação térmica é baixa comparada com metais e polímeros

5 óxido de Silício (SiO2) na forma de cristobalite
2. Características das cerâmicas Estrutura cristalina complexa Bom isolante térmico e elétrico Resistência à corrosão Matéria prima de custo relativamente baixo óxido de Silício (SiO2) na forma de cristobalite Estrutura cristalina perovskita

6 As propriedades dos materiais cerâmicos dos materiais variam em função de suas ligaçôes químicas.
Em geral os materiais cerâmicos usados industrialmente se dividem em dois grupos: Cerâmicas tradicionais (baixa tecnologia) Cerâmicas avançadas (alta tecnologia)

7 Vídeo: Telecurso 2000 Materiais 19 Cerâmica xvid 5:36 – 9:26 dnU

8 Processo genérico para fabricação de cerâmicas

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11 Exemplos - Material cerâmico na usinagem
O material cerâmico possui algumas propriedades que são muito interessantes para uma ferramenta de usinagem, tais como: Resistência ao desgaste Alta dureza à quente (1600oC) e a frio

12 Exemplos - Material cerâmico na usinagem
Usado com alta velocidade de corte; Não forma gume postiço Não reage quimicamente com o aço (o que evita a difusão, o que é muito importante quando se usina em altas velocidades e temperaturas) Longa vida da ferramenta

13 Exemplos - Material cerâmico na usinagem
Característica da cerâmica não metálica em relação ao aço 1/3 da densidade do aço; Alta resistência a compressão; Muito quebradiço; Módulo de elasticidade (E) em torno de 2 vezes ao do aço; Baixa condutividade térmica; Velocidade de 4 à 5 vezes a do metal duro; Baixa deformação plástica;

14 Exemplos - Material cerâmico na usinagem
Aplicado na usinagem de: Ferro Fundido Aço endurecido (hard steels) Ligas resistentes ao calor (Heat resistant alloys)

15 Exemplos - Material cerâmico na usinagem
Fabricação Pó finíssimo de Al2O3 mais ZrO2 é prensado, porém apresenta-se muito poroso. Para eliminar os poros, o material é aquecido (sinterizado) a uma temperatura de 1700o C ou mais. Durante a sinterização as peças experimentam uma contração progressiva, fechando os canais e diminuindo a porosidade.

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17 Exemplos – Fabricação de tijolos
Extração da matéria-prima Estocagem Desagregação Mistura de no máximo dois tipos de argilas

18 Exemplos – Fabricação de tijolos
Ajuste do teor de água se necessário Conformação por extrusão Secagem natural Queima em fornos intermitentes, em temperatura inferior à 1000 º C