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Cerâmicas
Aula 16
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1. Definição
• Os materiais cerâmicos são compostos de elementos metálicos e não metálicos, com exceção do carbono.
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2. Características das cerâmicas
• São duros e frágeis em relação à tração (~166 N/mm2)
• Maior resistência à compressão do que à tração.
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2. Características das cerâmicas
• Resistência mecânica aumenta quando o o material é aquecido em altas temperaturas
• Alta dureza e alta resistência ao desgaste• Frágil• Elevado ponto de fusão• Bom isolante térmico e elétrico• A dilatação térmica é baixa comparada com metais e
polímeros
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2. Características das cerâmicas
• Estrutura cristalina complexa• Bom isolante térmico e elétrico• Resistência à corrosão• Matéria prima de custo relativamente baixo
óxido de Silício (SiO2) na forma de cristobalite Estrutura cristalina perovskita
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• As propriedades dos materiais cerâmicos dos materiais variam em função de suas ligaçôes químicas.
• Em geral os materiais cerâmicos usados industrialmente se dividem em dois grupos:– Cerâmicas tradicionais (baixa tecnologia)– Cerâmicas avançadas (alta tecnologia)
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Vídeo: Telecurso 2000 Materiais 19 Cerâmica xvid 5:36 – 9:26
https://www.youtube.com/watch?v=hxB0udRVdnU
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Processo genérico para fabricação de cerâmicas
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Exemplos - Material cerâmico na usinagem O material cerâmico possui algumas
propriedades que são muito interessantes para uma ferramenta de usinagem, tais como:
• Resistência ao desgaste• Alta dureza à quente (1600oC) e a frio
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Exemplos - Material cerâmico na usinagem• Usado com alta velocidade de corte;• Não forma gume postiço• Não reage quimicamente com o aço (o que evita
a difusão, o que é muito importante quando se usina em altas velocidades e temperaturas)
• Longa vida da ferramenta
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Exemplos - Material cerâmico na usinagemCaracterística da cerâmica não metálica em relação ao aço
• 1/3 da densidade do aço;
• Alta resistência a compressão;
• Muito quebradiço;
• Módulo de elasticidade (E) em torno de 2 vezes ao do aço;
• Baixa condutividade térmica;
• Velocidade de 4 à 5 vezes a do metal duro;
• Baixa deformação plástica;
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Exemplos - Material cerâmico na usinagem
Aplicado na usinagem de:• Ferro Fundido
• Aço endurecido (hard steels)
• Ligas resistentes ao calor (Heat resistant alloys)
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Exemplos - Material cerâmico na usinagem
Fabricação
Pó finíssimo de Al2O3 mais ZrO2 é prensado, porém apresenta-se muito poroso. Para eliminar os poros, o material é aquecido (sinterizado) a uma temperatura de 1700o C ou mais. Durante a sinterização as peças experimentam uma contração progressiva, fechando os canais e diminuindo a porosidade.
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Exemplos – Fabricação de tijolos
1. Extração da matéria-prima
2. Estocagem
3. Desagregação
4. Mistura de no máximo dois tipos de argilas
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Exemplos – Fabricação de tijolos1. Ajuste do teor de água se necessário
2. Conformação por extrusão
3. Secagem natural
4. Queima em fornos intermitentes, em temperatura inferior à 1000 º C