Aula 1 cerâmicas.pptx

8/17/2019 Aula 1 cerâmicas.pptx

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE

Escola de Química e Alimentos

Engenharia io!uímica

Prof a. Msc. Bruna da Silva Vaz

email: [email protected]

Rio Grande !"#$.

IO"A#ERIAIS


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MATERIAISCERÂMICOS

Cerâmicas a base de silicatos

Propriedades mecânicas

Tipos e Aplicações de Cerâmicas


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Cerâmicas⇒

Compostos inorgânicos, não-metálicos, tipicamente duros,

frágeis, altas temperaturas de fusão, baixa condutibilidade

térmica e elétrica, boa estabilidade u!mica, podem ser

transparentes, transl"cidas ou opacas#

⇒ $sos% ti&olos, utens!lios domésticos, re'estimentos,

refratários, abrasi'os, 'idros em geral, componentes

elétricos e magnéticos, (bras )ticas para endoscopia,

material implante e regeneração de tecidos, odontologia


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⇒ *struturas cristalinas mais complexas+

⇒ igações inicas, co'alentes ou combinações+

⇒ Podem possuir estrutura cristalina ou não-

cristalina+

⇒ *struturas cristalinas está'eis% formadas uando os

ânions, ue estão ao redor de um cátion, estão todos

em contato com o cátion+

⇒ .á alguns tipos de estruturas cristalinas

dependendo da uantidade e do tipo de !ons

presentes+


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Raio iônico Fe =0 124nm

Estrutura do crista• magnitude da carga

elétrica• Taman/o dos cátions e

ânions


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Cer!micas a "ase desiicatos

0ilicatos são materiais compostos principalmente por 0i e

1+

Tetraedro 0i122-

Arran&os unidimensionais, bidimensionais e

tridimensionais

⇒ S#ica $di%&ido de si#cio ' SiO2() mais simples dos

silicatos, existem tr3s formas cristalinas polim)r(cas

4uart5o, cristobalita, tridimita6# T7 89:9;7C


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⇒ *idros + "ase de s#ica) a s!lica pode existir como um

s)lido não-cristalino#

- Vidros orgânicos simples: são

feitos < base de s!lica e adicionados

outros )xidos 4Ca1, =a>1, ? >1,

Al>1@6# A adição de alguns )xidos

ue são modifcadores ou

intermediários redu5em o ponto

de fusão e a 'iscosidade, tornando

mais fácil a sua conformação em T7


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⇒ Siicatos) /á 'ários minerais <

base de silicatos, onde um, dois ou

tr3s átomos de 1 são

compartil/ados com outros

tetraedros para formar estruturas

mais complexas#

- siicatos simes)

orsterita 4Bg>0i126,

Auermanita 4Ca>

Bg0i>

1:

6


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' siicatos em camadas)

possui estrutura bidimensional em

lâminas ou em camadas,

produ5ida pelo compartil/amento

de tr3s !ons oxig3nio#

*x% caolinita, talco, micas

epresentação% 40i>1D6->


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-roriedades mec!nicas

⇒ Aplicabilidade limitada de'ido


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⇒ Ensaios de .e&/o) tensão no momento da fratura

é con/ecido como resist3ncia < Eexão, m)dulo de

ruptura, resist3ncia < fratura ou resist3ncia ao

dobramento#

COM-ORTAMETO TESO'EFORMA3O


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⇒ M%duo de easticidade) inclinação cur'a tensão-

deformação#


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⇒ Cer!micas cristainas) possuem dure5a e fragilidade

de'ido < di(culdade do mo'imento das discordâncias+

⇒ Cer!micas n/o'cristainas) deformam-se por

escoamento 'iscoso 4igura6+

EFORMA3O -5STICA


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⇒ A porosidade dos materiais cerâmicos tem efeito

negati'o sobre as propriedades elásticas e resist3ncia <

Eexão+


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⇒ Possuem ele'ada dure5a, os materiais

mais duros são cerâmicos+

⇒ Com freu3ncia sofrem deformação

por Eu3ncia#


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Tios e Aica67es deCer!micas


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*idros

⇒ 0ão produ5idos com silicatos não-cristalinos e )xidos#

⇒ Transpar3ncia )ptica e facilidade de fabricação#


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⇒ Peças para irem ao forno, &anelas de fornos,

tampas de fogões, peças para irem < mesa, isolantes

térmicos, re'estimentos para aruitetura, trocadoresde calor#


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-rodutos + "ase de ar8ia

⇒ $sado muitas 'e5es na forma bruta+

⇒ Argila I água 8 massa plástica suscet!'el < moldagem+

Produtos estruturais < base de argila 8 ti&olos, tel/as,

tubulações de esgoto+

ouças brancas 8 tornam-se brancas ap)s o co5imento

em alta temperatura# *x#% porcelana, louças de barro,

louças para a mesa, louças 'itri(cadas e louças sanitárias.


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Re9rat:rios

⇒ 0uportam altas temperaturas e permanecem não-reati'os e

inertes uando expostos a ambientes se'eros+

⇒ Proporcionam isolamento térmico+

⇒ 1 desempen/o da cerâmica depende da sua composição+

Reratários de argila: misturas de alumina e s!lica *x


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Reratários de argila: misturas de alumina e s!lica# *x%

ti&olos refratários para fornos+

Reratários à base de sílica: capa5es de suportar cargas

ele'adas em altas temperaturas# *x% nos tetos em arco dos

fornos para a fabricação de aços e 'idros+ 'asos de

contenção de esc)rias ácidas

Reratários básicos: ricos em periclásio ou magnesia

4Bg16# *x% fornos de soleira aberta

Reratários especiais: produ5idos com )xidos de pure5aele'ada#

A"rasi;os


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A"rasi;os

⇒ 0ão usadas para desgastar, polir

ou cortar outros materiais, ue são

mais moles+

⇒ *x% carbeto de sil!cio, carbeto de

tungst3nio e areia de s!lica+

⇒ Abrasi'os re'estidos% lixas de

papel#

Cer!micas a;an6adas

⇒ 0istemas microeletromecânicos,

(bras )pticas, rolamentos de esferas

Cimentos⇒ Cimentos inorgânicos% cimento, gesso, cal+

⇒ Bisturados com água, formam uma pasta, ue depois

endurece+

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