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7/18/2019 9_Materiais_Ceramicos http://slidepdf.com/reader/full/9materiaisceramicos 1/120 Introdução a ciência dos materiais Prof. Daniel M Rosa Materiais cerâmicos

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Materials ceramics

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Introduccedilatildeo a ciecircncia

dos materiais

Prof Daniel M Rosa

Materiais ceracircmicos

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MATERIAIS CERAcircMICOS

Cubo de siacutelica de

isolamento

teacutermico O interior do cubo estaacute a

1250ordmC e pode

ser manuseado

sem proteccedilatildeo

Usada no

isolamentoteacutermico do

Ocircnibus Espacial

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Materiais ceracircmicos satildeo geralmente umacombinaccedilatildeo de elementos metaacutelicos enatildeo-metaacutelicos (formam oacutexidos nitretos ecarbetos)

Geralmente a ligaccedilatildeo predominante eacuteiocircnica

Geralmente satildeo isolantes de calor eeletricidade mas haacute supercondutores

Satildeo mais resistecircntes agrave altas temperaturas(devido ao elvado PF) e agrave ambientesseveros que metais e poliacutemeros

As ceracircmicas satildeo duras fraacutegeis possuemum elevado moacutedulo de elasticidade eelevada resistecircncia ao desgaste

Em geral satildeo leves (2-3 gcm3)

ALUMINA

CARACTERIacuteSTICAS GERAIS

SiC

MATERIAIS CERAcircMICOS

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Os materiais ceracircmicos satildeo atrativos por seremconstituiacutedos dos elementos mais abundantes nacrosta terrestre

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Ceracircmica Tradicional

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Ceracircmicas Avanccediladas

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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades

Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos

Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros

Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas

ligas

Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo

abundantes e mais baratos

A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista

covalente + iocircnica

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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das

ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida

Revestimento exterior com fibra

amorfas de siacutelica de alta pureza

Espessura 127-889cm

PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo

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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS

As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser

isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)

semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11

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PROPRIEDADES MECAcircNICAS

Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e

impacto

Os materiais ceracircmicos satildeo

Duros

Resistentes ao desgaste

Resistentes agrave corrosatildeo

Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)

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Diagrama de fases das

ceracircmicasbull Assim como os metais

a maioria dosmateriais ceracircmicos

natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases

natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas

Pode-se determinar

T fusatildeo de cada composto puro

Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados

A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas

Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )

T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo

A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo

Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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MATERIAIS CERAcircMICOS

Cubo de siacutelica de

isolamento

teacutermico O interior do cubo estaacute a

1250ordmC e pode

ser manuseado

sem proteccedilatildeo

Usada no

isolamentoteacutermico do

Ocircnibus Espacial

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Materiais ceracircmicos satildeo geralmente umacombinaccedilatildeo de elementos metaacutelicos enatildeo-metaacutelicos (formam oacutexidos nitretos ecarbetos)

Geralmente a ligaccedilatildeo predominante eacuteiocircnica

Geralmente satildeo isolantes de calor eeletricidade mas haacute supercondutores

Satildeo mais resistecircntes agrave altas temperaturas(devido ao elvado PF) e agrave ambientesseveros que metais e poliacutemeros

As ceracircmicas satildeo duras fraacutegeis possuemum elevado moacutedulo de elasticidade eelevada resistecircncia ao desgaste

Em geral satildeo leves (2-3 gcm3)

ALUMINA

CARACTERIacuteSTICAS GERAIS

SiC

MATERIAIS CERAcircMICOS

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Os materiais ceracircmicos satildeo atrativos por seremconstituiacutedos dos elementos mais abundantes nacrosta terrestre

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Ceracircmica Tradicional

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Ceracircmicas Avanccediladas

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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades

Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos

Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros

Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas

ligas

Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo

abundantes e mais baratos

A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista

covalente + iocircnica

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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das

ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida

Revestimento exterior com fibra

amorfas de siacutelica de alta pureza

Espessura 127-889cm

PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo

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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS

As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser

isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)

semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11

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PROPRIEDADES MECAcircNICAS

Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e

impacto

Os materiais ceracircmicos satildeo

Duros

Resistentes ao desgaste

Resistentes agrave corrosatildeo

Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)

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Diagrama de fases das

ceracircmicasbull Assim como os metais

a maioria dosmateriais ceracircmicos

natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases

natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas

Pode-se determinar

T fusatildeo de cada composto puro

Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados

A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas

Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )

T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo

A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo

Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Materiais ceracircmicos satildeo geralmente umacombinaccedilatildeo de elementos metaacutelicos enatildeo-metaacutelicos (formam oacutexidos nitretos ecarbetos)

Geralmente a ligaccedilatildeo predominante eacuteiocircnica

Geralmente satildeo isolantes de calor eeletricidade mas haacute supercondutores

Satildeo mais resistecircntes agrave altas temperaturas(devido ao elvado PF) e agrave ambientesseveros que metais e poliacutemeros

As ceracircmicas satildeo duras fraacutegeis possuemum elevado moacutedulo de elasticidade eelevada resistecircncia ao desgaste

Em geral satildeo leves (2-3 gcm3)

ALUMINA

CARACTERIacuteSTICAS GERAIS

SiC

MATERIAIS CERAcircMICOS

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Os materiais ceracircmicos satildeo atrativos por seremconstituiacutedos dos elementos mais abundantes nacrosta terrestre

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Ceracircmica Tradicional

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Ceracircmicas Avanccediladas

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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades

Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos

Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros

Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas

ligas

Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo

abundantes e mais baratos

A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista

covalente + iocircnica

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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das

ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida

Revestimento exterior com fibra

amorfas de siacutelica de alta pureza

Espessura 127-889cm

PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo

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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS

As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser

isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)

semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11

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PROPRIEDADES MECAcircNICAS

Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e

impacto

Os materiais ceracircmicos satildeo

Duros

Resistentes ao desgaste

Resistentes agrave corrosatildeo

Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)

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Diagrama de fases das

ceracircmicasbull Assim como os metais

a maioria dosmateriais ceracircmicos

natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases

natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas

Pode-se determinar

T fusatildeo de cada composto puro

Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados

A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas

Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )

T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo

A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo

Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Os materiais ceracircmicos satildeo atrativos por seremconstituiacutedos dos elementos mais abundantes nacrosta terrestre

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Ceracircmica Tradicional

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Ceracircmicas Avanccediladas

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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades

Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos

Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros

Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas

ligas

Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo

abundantes e mais baratos

A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista

covalente + iocircnica

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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das

ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida

Revestimento exterior com fibra

amorfas de siacutelica de alta pureza

Espessura 127-889cm

PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo

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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS

As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser

isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)

semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11

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PROPRIEDADES MECAcircNICAS

Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e

impacto

Os materiais ceracircmicos satildeo

Duros

Resistentes ao desgaste

Resistentes agrave corrosatildeo

Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)

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Diagrama de fases das

ceracircmicasbull Assim como os metais

a maioria dosmateriais ceracircmicos

natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases

natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas

Pode-se determinar

T fusatildeo de cada composto puro

Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados

A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas

Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )

T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo

A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo

Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Os materiais ceracircmicos satildeo atrativos por seremconstituiacutedos dos elementos mais abundantes nacrosta terrestre

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Ceracircmica Tradicional

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Ceracircmicas Avanccediladas

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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades

Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos

Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros

Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas

ligas

Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo

abundantes e mais baratos

A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista

covalente + iocircnica

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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das

ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida

Revestimento exterior com fibra

amorfas de siacutelica de alta pureza

Espessura 127-889cm

PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo

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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS

As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser

isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)

semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11

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PROPRIEDADES MECAcircNICAS

Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e

impacto

Os materiais ceracircmicos satildeo

Duros

Resistentes ao desgaste

Resistentes agrave corrosatildeo

Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)

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Diagrama de fases das

ceracircmicasbull Assim como os metais

a maioria dosmateriais ceracircmicos

natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases

natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas

Pode-se determinar

T fusatildeo de cada composto puro

Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados

A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas

Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )

T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo

A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo

Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Ceracircmica Tradicional

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Ceracircmicas Avanccediladas

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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades

Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos

Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros

Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas

ligas

Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo

abundantes e mais baratos

A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista

covalente + iocircnica

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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das

ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida

Revestimento exterior com fibra

amorfas de siacutelica de alta pureza

Espessura 127-889cm

PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo

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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS

As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser

isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)

semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11

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PROPRIEDADES MECAcircNICAS

Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e

impacto

Os materiais ceracircmicos satildeo

Duros

Resistentes ao desgaste

Resistentes agrave corrosatildeo

Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)

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Diagrama de fases das

ceracircmicasbull Assim como os metais

a maioria dosmateriais ceracircmicos

natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases

natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas

Pode-se determinar

T fusatildeo de cada composto puro

Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados

A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas

Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )

T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo

A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo

Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Ceracircmicas Avanccediladas

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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades

Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos

Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros

Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas

ligas

Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo

abundantes e mais baratos

A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista

covalente + iocircnica

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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das

ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida

Revestimento exterior com fibra

amorfas de siacutelica de alta pureza

Espessura 127-889cm

PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo

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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS

As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser

isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)

semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11

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PROPRIEDADES MECAcircNICAS

Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e

impacto

Os materiais ceracircmicos satildeo

Duros

Resistentes ao desgaste

Resistentes agrave corrosatildeo

Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)

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Diagrama de fases das

ceracircmicasbull Assim como os metais

a maioria dosmateriais ceracircmicos

natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases

natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas

Pode-se determinar

T fusatildeo de cada composto puro

Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados

A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas

Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )

T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo

A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo

Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades

Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos

Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros

Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas

ligas

Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo

abundantes e mais baratos

A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista

covalente + iocircnica

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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das

ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida

Revestimento exterior com fibra

amorfas de siacutelica de alta pureza

Espessura 127-889cm

PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo

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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS

As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser

isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)

semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11

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PROPRIEDADES MECAcircNICAS

Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e

impacto

Os materiais ceracircmicos satildeo

Duros

Resistentes ao desgaste

Resistentes agrave corrosatildeo

Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)

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Diagrama de fases das

ceracircmicasbull Assim como os metais

a maioria dosmateriais ceracircmicos

natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases

natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas

Pode-se determinar

T fusatildeo de cada composto puro

Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados

A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas

Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )

T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo

A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo

Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das

ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida

Revestimento exterior com fibra

amorfas de siacutelica de alta pureza

Espessura 127-889cm

PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo

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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS

As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser

isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)

semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11

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PROPRIEDADES MECAcircNICAS

Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e

impacto

Os materiais ceracircmicos satildeo

Duros

Resistentes ao desgaste

Resistentes agrave corrosatildeo

Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)

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Diagrama de fases das

ceracircmicasbull Assim como os metais

a maioria dosmateriais ceracircmicos

natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases

natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas

Pode-se determinar

T fusatildeo de cada composto puro

Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados

A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas

Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )

T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo

A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo

Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das

ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida

Revestimento exterior com fibra

amorfas de siacutelica de alta pureza

Espessura 127-889cm

PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo

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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS

As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser

isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)

semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11

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PROPRIEDADES MECAcircNICAS

Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e

impacto

Os materiais ceracircmicos satildeo

Duros

Resistentes ao desgaste

Resistentes agrave corrosatildeo

Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)

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Diagrama de fases das

ceracircmicasbull Assim como os metais

a maioria dosmateriais ceracircmicos

natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases

natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas

Pode-se determinar

T fusatildeo de cada composto puro

Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados

A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas

Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )

T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo

A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo

Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS

As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser

isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)

semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11

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PROPRIEDADES MECAcircNICAS

Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e

impacto

Os materiais ceracircmicos satildeo

Duros

Resistentes ao desgaste

Resistentes agrave corrosatildeo

Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)

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Diagrama de fases das

ceracircmicasbull Assim como os metais

a maioria dosmateriais ceracircmicos

natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases

natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas

Pode-se determinar

T fusatildeo de cada composto puro

Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados

A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas

Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )

T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo

A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo

Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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PROPRIEDADES MECAcircNICAS

Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e

impacto

Os materiais ceracircmicos satildeo

Duros

Resistentes ao desgaste

Resistentes agrave corrosatildeo

Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)

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Diagrama de fases das

ceracircmicasbull Assim como os metais

a maioria dosmateriais ceracircmicos

natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases

natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas

Pode-se determinar

T fusatildeo de cada composto puro

Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados

A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas

Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )

T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo

A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo

Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Diagrama de fases das

ceracircmicasbull Assim como os metais

a maioria dosmateriais ceracircmicos

natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases

natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas

Pode-se determinar

T fusatildeo de cada composto puro

Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados

A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas

Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )

T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo

A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo

Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Zircocircnia Tetragonal

Zircocircnia Cuacutebica

Zircocircnia Monocliacutenica

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Comportamento tensatildeo

deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria

exigida

bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo

bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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resistecircncia agrave flexatildeo

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Vidros

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Produtos agrave base de argila

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Refrataacuterios

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Abrasivos

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Ceracircmicas avanccediladas

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS

VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)

Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos

Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos

cristalinos diferindo noprocessamento

Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente

O Siliacutecio e o Oxigecircnio

formam cerca de 75

da crosta terrestre

sendo materiais de

ocorrecircncia comum na

natureza e de baixo

custo

As ceracircm icas avanccediladas

satildeo baseadas em oacutexidos

carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)

Teacutermica

Eleacutetrica

Magneacutetica Oacutetica

Nuclear

Quiacutemica

Bioloacutegica Mecacircnica

Esteacutetica

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais

PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Vidros

bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles

podem ser ajustados as suas finalidades

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios

bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais

bull Protege a natureza

bull Protege o consumidor

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O

bull modificadores de rede

bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a

bull intermediaacuterios

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro

tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de

janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido

que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Ponto de fusatildeo 1713 degC

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto

interrompe a continuidade da rede

bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a

viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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TIPOS DE VIDROS

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 76120

bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro

bull prensagem

bull insuflaccedilatildeo

bull estiramento

bull e conformaccedilatildeo das fibras

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO

bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 65120

bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 56: 9_Materiais_Ceramicos

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Moldaccedilatildeo por Sopro

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Moldagem por compressatildeo

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 120120

Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 65120

bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 66120

bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Processo de Estiramento (p

vidro plano ou tubular)

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 75120

bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 76120

bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 81120

Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Fibra de Vidro - Estiramento

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Tratamentos Teacutermicos dos

vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no

vidro

bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 64: 9_Materiais_Ceramicos

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PRODUTOS Agrave BASE DE

ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais

amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em

grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 89120

Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 91120

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 92120

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120

Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 65: 9_Materiais_Ceramicos

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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO

bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas

bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)

bull

bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica

bull bull Ligantes

bull bull Lubrificantes

bull bull Defloculantes

bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 116120

Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 119120

Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 70120

bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc

bull FASES DO PROCESSO

bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 71120

bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 72120

Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 73120

bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 74120

bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 76120

bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 81120

Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 71: 9_Materiais_Ceramicos

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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou

trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 94120

Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Prenssagem

bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)

bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas

bull Desvantagens

bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)

bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo

bull (pressureless sintering)

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 74: 9_Materiais_Ceramicos

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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica

bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 75: 9_Materiais_Ceramicos

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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem

pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 76: 9_Materiais_Ceramicos

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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo

aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Tratamentos Teacutermicos

bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas

bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)

bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos

bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 79: 9_Materiais_Ceramicos

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Sinterizaccedilatildeo

bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido

bull Exemplo

bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo

realizada a 1600degC

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Etapas de Sinterizaccedilatildeo

bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final

As partiacuteculas se ligam

atraveacutes de pontos de

contato Grande

nuacutemeros de poros

Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o

que torna a peccedila mais

densa

Final poros

arredondados com

menor espaccedilo entre

eles

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 81: 9_Materiais_Ceramicos

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes

distintas e conhecidas como

bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e

bull transporte pelo volume

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 82120

Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 85120

Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 86120

Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120

Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 94120

Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 95120

bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 96120

Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 100120

ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 102120

ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 107120

VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 108120

VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 115120

Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 117120

Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 118120

Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 119120

Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 120120

Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 82: 9_Materiais_Ceramicos

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 85120

Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 86120

Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 90120

sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 92120

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120

Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 94120

Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 95120

bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 96120

Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 100120

ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 104120

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 106120

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 107120

VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 108120

VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 118120

Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 119120

Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 120120

Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 83: 9_Materiais_Ceramicos

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes da superfiacutecie)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 84120

Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 85120

Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 86120

Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 89120

Anexo I

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 90120

sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 91120

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 92120

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120

Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 94120

Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 95120

bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 96120

Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 100120

ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 101120

BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 102120

ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 108120

VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Anexo III

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 115120

Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 117120

Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 118120

Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 119120

Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 120120

Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 84: 9_Materiais_Ceramicos

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 89120

Anexo I

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 90120

sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 92120

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120

Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 94120

Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 95120

bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 96120

Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 100120

ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 103120

TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 107120

VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 108120

VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 119120

Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 85: 9_Materiais_Ceramicos

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 86120

Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 90120

sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 91120

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 92120

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120

Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 94120

Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 95120

bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 96120

Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 102120

ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 103120

TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 108120

VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 109120

VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Anexo III

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 115120

Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo

(atraveacutes do volume)

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Anexo I

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 108120

VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Anexo I

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120

Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Anexo I

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 90120

sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 91120

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 92120

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120

Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 94120

Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 95120

bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 96120

Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 100120

ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 101120

BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 102120

ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 105120

OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 106120

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 108120

VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 110120

VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 116120

Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 118120

Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 119120

Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 120120

Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 89: 9_Materiais_Ceramicos

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Anexo I

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

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7182019 9_Materiais_Ceramicos

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120

Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 94120

Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

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F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 107120

VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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sonda lambda

A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 92120

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120

Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 94120

Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Teste

PO

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Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 120120

Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 91: 9_Materiais_Ceramicos

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120

Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 94120

Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 96120

Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 97120

Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 93: 9_Materiais_Ceramicos

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Sonda lambda

O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal

se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e

se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel

A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a

combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal

λ = ar combustiacutevel (em peso)

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 116120

Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 120120

Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 95: 9_Materiais_Ceramicos

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de

oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt

Rico Pobre

Fator λ

S

e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 104120

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 108120

VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 110120

VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 96: 9_Materiais_Ceramicos

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V ) Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 107120

VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 120120

Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 97: 9_Materiais_Ceramicos

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Rico Pobre

Fator λ

S e n s o r ( t e n s atilde o e m m

V )

Ideal

f

Teste

PO

PO Ln

F

RT E

Re4

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 108120

VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Anexo III

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 116120

Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 117120

Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 118120

Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 119120

Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

7182019 9_Materiais_Ceramicos

httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 120120

Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 98: 9_Materiais_Ceramicos

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Anexo II

Oacute

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 100120

ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 120120

Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 99: 9_Materiais_Ceramicos

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OacuteXIDOS PODEM SER

SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES

bull - Alumina (Al2O3)

bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)

bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)

bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)

bull Siacutelica (SiO2)

bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 100: 9_Materiais_Ceramicos

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ALUMINA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Baixo custo

bull Boas propriedades mecacircnicas

bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica

bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica

bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees

aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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BERIacuteLIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta boa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia Mecacircnica

bull Boas propriedades dieleacutetricas

bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar

bull A poeira eacute toacutexica

bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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ZIRCOcircNIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)

bull A zircocircnica estabilizada apresenta

bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)

bull Baixa condutividade teacutermica

bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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TOacuteRIA

bull CARACTERIacuteSTICAS

bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)

bull Aplicado em reatores nucleares

PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE

OacuteXIDOS CERAcircMICOS

OUTROS TIPOS DE

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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OUTROS TIPOS DE

MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS

bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de

titacircniobull BORETOS

bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio

bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO

bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC

VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-

CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados

bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo

bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado

bull Aplicaccedilotildees

bull Janelas garrafas coposhellip

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

Page 107: 9_Materiais_Ceramicos

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VIDROS AO CHUMBO

bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica

bull Custo relativamente baixo

bull Aplicaccedilotildees

bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip

VIDROS AO SILICATO DE

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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VIDROS AO SILICATO DE

BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica

bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico

bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar

bull Aplicaccedilotildees

bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos

de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip

VIDROS AO SILICATO

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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VIDROS AO SILICATO

ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado

bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque

teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos

bull Aplicaccedilotildees

bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

7182019 9_Materiais_Ceramicos

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA

bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute

1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave

accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil

bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Anexo III

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Funccedilotildees teacutermicas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade trocadores de calor

para pacoteseletrocircnicos

AlN

Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura

fibras de SiO2 Al2O3ZrO2

refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)

SiO2 Al2O3 ZrO2

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Funccedilotildees eleacutetricas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

condutividade elementos de

aquecimento parafornos

SiC ZrO2 MoSi2

Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3

isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos

Al2O3 AlN

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Funccedilotildees magneacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3

Magneacuteticas esuper-condutoras

magnetos moles nuacutecleos detransformadores

(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg

supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

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CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

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fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Funccedilotildees oacuteticas

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

translucecircncia materiais para

lacircmpadas de Na

Al2O3 MgO

Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2

transparecircncia aoinfravermelho

janelas para laserinfravermelho

CaF2 SrF2 NaCl

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Funccedilotildees nucleares

Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

fissatildeo combustiacutevel UO3 UC

Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons

C BeO

fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores

C SiC

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana

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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15

Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases

sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3

separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O

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dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

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Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC

Mecacircnicas refratariedadeestrutural

estatores e lacircminas deturbina

Al2O3 Si3N4 MgO SiC

resistecircncia a desgasteabrasatildeo

mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos

ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana

Esteacuteticas ceracircmica derevestimento

pisos azulejos greacutes porcelanato

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