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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO Campus Diadema Curso de Engenharia Química Unidade Curricular ADE: Ciências e Engenharia de Materiais Atividade Avaliativa 2 – Módulo Materiais Cerâmicos Profa. Cristiane Reis Martins Nome do Aluno: Paloma Silva Santos RA: 113.708_____________Data: 09.02.2021 1ª Questão (5,0 pontos): Com base no artigo da Revista Cerâmica Industrial (2019) - Estudo Estratégico da Cadeia Produtiva da Indústria Cerâmica no Estado de São Paulo: Parte I - Introdução e a Indústria de Cerâmica Vermelha, responda: 1.1. Explique por que as cerâmicas são processadas na forma de pós. 1.2. Explique por que peças cerâmicas grossas são mais susceptíveis a trincar durante a secagem do que peças finas. Por que isso ocorre? 1.3. Explique por que uma argila, uma vez tendo sido queimada em temperatura elevada, perde sua hidroplasticidade. 1.4. Alguns dos nossos utensílios de cozinha são feitos de materiais cerâmicos. a) Liste pelo menos três características importantes exigidas de um material para que ele seja usado em aplicações deste tipo; b) Compare as propriedades relativas e o custo de três materiais cerâmicos; c) Com base nesta comparação, selecione o material mais adequado para ser usado como utensílio de cozinha. RESPOSTAS: 1.1- Para processar o material cerâmico é importante que o material esteja na forma de pó para que haja melhor homogeneização da mistura já que a superfície de contato é mínima. 1.2- O processo de secagem em cerâmicas, como o próprio nome sugere, é feito com o objetivo de remover a água da peça, essa água está distribuída de forma homogênea por toda a peça e tem que ser removida de forma homogênea também, pois a retirada da água faz com que as partículas que compõem a peça se aproximem causando uma espécie de contração e caso essa aproximação não seja de feita de forma homogênea a peça pode sofrer trincas ou até rompimento, e quanto mais grossa a peça mais difícil é que a retirada de água ocorra de forma homogênea tornando-as mais suscetíveis a trincas durante a secagem. 1.3- A hidroplasticidade da argila, é a plasticidade adquirida pela argila após a adição de água, essas moléculas de água formam uma película ao redor das partículas de argila e ao submeter o material a uma secagem a temperaturas altas essa água evapora e as partículas de argila que antes estavam separadas se unem através de um líquido viscoso que passa a ocupar os poros da peça que antes eram preenchidos com a água, isso faz com que a peça fique rígida e perca sua hidroplasticidade. 1.4a- É importante que seja um material de baixa porosidade pois vai entrar em contato com água constantemente e caso seja poroso vai ser deteriorado com o tempo, um material resistente a altas e baixas temperaturas para que possa ser utilizado no forno e/ou na geladeira/refrigerador, um material resistente a abrasão para que não libere fragmentos de material em alimentos, por exemplo, e que não conduza muito calor. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO Campus Diadema Curso de Engenharia Química 1.4b- Vidro- R$15,50 placa retangular de 10mm de espessura. Propriedades do vidro: médio fundentes, calor a altas temperaturas e vitrificação completa. Cerâmica vermelha – R$1,80 plaqueta 23x11x3,5cm. Propriedades da cerâmica vermelha: muito fundentes, calor a baixas temperaturas e baixo grau de vitrificação. Refratários- R$11,50 plaqueta refratário 11x23x2,5 cm. Propriedades de refratário: pouco fundentes, calor a elevadas temperaturas, baixa vitrificação. 1.4c- O grau de vitrificação é a progressiva redução da porosidade do material, ou seja, quanto mais completa a vitrificação do material, menor a porosidade dele. Dito isso, é possível afirmar que mesmo o vidro seja o material cerâmico relativamente mais caro entre os citados ele é o mais indicado para utensílios de cozinha, já que possui vitrificação completa, conduz pouco calor e não é fundido a temperaturas utilizadas no dia a dia. 2ª Questão (2,5 pontos): Com base no vídeo “O segredo das coisas - Taças de cristal”, faça um fluxograma genéricos (bloco e/ou formas) desta produção de material cerâmico e acrescente um pequeno comentário sobre cada etapa e suas finalidades. Se você fosse comprar um conjunto de taças, qual tipo da taça (cristal ou vidro) iria adquirir? Justifique sua resposta. Compraria taças de cristal pois o processo de fabricação delas em conjunto com os aditivos incorporados na areia de sílica tornam elas mais resistentes, transparentes e com um acabamento mais fino que as taças de vidro. Mesmo que elas custem consideravelmente mais do que as taças de vidro, as vantagens dela aparentam compensar. Figura 1- Processo de produção de taças de cristal UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO Campus Diadema Curso de Engenharia Química 3ª Questão (2,5 pontos): Muitos silicatos, entre outras cerâmicas, formam vidros com muita facilidade, já que a cinética de cristalização é lenta. Os vidros podem ser moldados na forma de chapas (vidro plano obtido pelo processo float-glass), fibras e outros formatos. Vidros de silicatos são utilizados em janelas, para-brisas, fibras ópticas e como fibras ou cargas de reforços para compósitos. Com base no vídeo “Vale a pena comprar um carro blindado?”, compare os diferentes tipos de vidros (comum, temperado, laminado e blindado) com base na sua composição, processamento, propriedades e aplicação para justificar sua resposta. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO Campus Diadema Curso de Engenharia Química Vidro Float-glass o vidro fundido composto por areia de sílica fundida com aditivos (por exemplo, soda responsável por baixar o ponto de fusão da sílica, óxido de cálcio que dá estabilidade ao vidro, óxido de magnésio que aumenta a resistência mecânica, cloreto de Sódio, nitrato de Sódio e óxido de selênio que são afinantes) é despejado sobre uma camada de estanho derretido (como vidro e estanho são imiscíveiso vidro flutua e se espalha sobre o estanho buscando seu nível natural), formando uma lâmina lisa e contínua. Essa quantidade de vidro ao se espalhar esfria naturalmente. Com esta técnica é possível criar placas de vidros de diversas dimensões Vidro Temperado possui a mesma composição do vidro comum, porém ele recebe um tratamento térmico, onde ele é aquecido e logo em seguida resfriado rapidamente, esse tratamento torna o vidro mais rígido e mais resistente à quebra. Em caso de quebra produz pontas e bordas menos cortantes, fragmentando-se em pequenos pedaços arredondados. Vidro temperado é utilizado normalmente em objetos que necessitam resistir a peso e impacto, como por exemplo, prateleiras de geladeira, balanças de vidro, recipientes de armazenamento. Vidro Laminado é formado por duas ou mais camadas de vidro com uma película plástica de alta resistência de PVB - Polivinil Butiral entre elas. Essa(s) camada(s) fazem com que o vidro fique mais resistente ao choque e caso sofra quebra os cacos não se espalham pois ficam retidos pela camada plástica. Ele pode ser utilizado em coberturas, fachadas, sacadas, guarda- corpos, portas, janelas, divisórias, vitrines, pisos e outros, pois como os cacos ficam presos na película de PVB, ferimentos são evitados e a área fechada até que a substituição do vidro seja realizada. O vidro laminado também possibilita menor da entrada de ruídos externos quando comparado aos vidros comuns e a possui contra os raios UV graças ao PVB que barra 99,6% dos raios. Vidro Blindado é constituído por uma combinação de dois ou mais tipos de vidro, sendo pelo menos um deles duro e outro macio. A camada de vidro macia torna o vidro mais elástico, fazendo com que ele se flexione, ao invés de se estilhaçar, ao fazer essa mistura é necessário verificar o nível de transparência dos diferentes vidros para que o vidro resultante tenhaaspecto transparente uniforme. Ele normalmente é usado em carros fortes e de segurança em geral pois a principal característica dele é apresentar resistência a disparos de armas de fogo. http://www.cliquearquitetura.com.br/portal/dicas/view/o-vidro-principais-caracteristicas-/104 https://www.infoescola.com/materiais/vidro/
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