Resumo_CTM_Cap12

Prévia do material em texto

Capítulo 12 - Cerâmicas
1
12.1. INTRODUÇÃO
2
são materiais inorgânicos, não-metálicos, que após tratamento térmico em
temperaturas elevadas apresentam estrutura cristalina.
✓ Geralmente são compostos por materiais metálicos e não-metálicos,
➢ nos quais as ligações atômicas são totalmente iônica
➢ ou predominantemente iônica com algum caráter covalente.
Cristalinas
Óxidos
Nitretos
Carbonetos
Silicatos
Matéria prima 
queimada
12.1. INTRODUÇÃO
3
12.1. INTRODUÇÃO
4
A extrema fragilidade e dureza 
dos cerâmicos vem da 
natureza das suas ligações 
atômicas iônicas ou 
parcialmente covalentes.
As estruturas cristalinas, 
quando presentes,são 
extremamente complexas.
Exemplo: O óxido de Silício 
(SiO2) pode ter três formas 
cristalinas distintas: quartzo, 
cristobalite e tridimite. Silício
Oxigênio
5
• Ligações:
- Podem ter caráter iônico e/ou covalente.
-% caráter iônico aumenta com a diferença de
eletronegatividade entre os átomos
• O caráter iônico pode ser grande ou pequeno:
Ligações Atômicas nas Cerâmicas
SiC: pequeno
CaF2: grande
6
Fatores que determinam a estrutura cristalina
1. Tamanho relativo dos íons
- Formação de Estruturas Estáveis:
- -
- -
+
Instável
- -
- -
+
Estável
- -
- -
+
Estável
2. Magntitude da Carga
Elétrica:
--O cristal deve ser
eletricamente neutro.
--Reflexo na fórmula
química:
CaF2:
Ca2+
cátion
F-
F-
ânions+
AmXp
m, p valores que conferem caráter neutro
Na estrutura
7
• No de coordenação aumenta:
Número de Coordenação e Raio Atômico
2 
rcation
ranion
No Coord.
< 0.155 
0.155 - 0.225 
0.225 - 0.414
0.414 - 0.732 
0.732 - 1.0
3 
4
6
8
linear
triangular
tetraedrica
octaédrica
cúbica
ZnS
NaCl
CsCl
rcation
ranion
✓ Para formar uma estrutura estável, quantos
ânions devem estar em torno do cátion?
Geometria
8
Cálculo da densidade de Cerâmicas
A
AC )(
NV
AAn
C
+
=
Número de unidades da célula unitária
Volume da célula unitária
Número de Avogadro
= soma dos pesos atômicos de todos os ânions 
 
AA
 
 
AC = soma dos pesos atômicos de todos os cátions
12.1. INTRODUÇÃO
9
12.1. INTRODUÇÃO
10
CERÂMICOS
VITROCERÂMICOSCRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os cerâmicos à 
base de Silicatos, Óxidos, 
Carbonetos e Nitretos
Em geral com a mesma 
composição dos 
cristalinos, diferindo no 
processamento
Formados inicialmente 
como amorfos e tratados 
termicamente
Os cerâmicos avançados são 
baseados em óxidos, 
carbonetos e nitretos com 
elevados graus de pureza.
Classificação
12.1. INTRODUÇÃO
11
Classificação
Cerâmicas tradicionais: barro, argila, porcelanas, tijolos, 
ladrilhos e vidros.
Cerâmicas avançadas: aplicações tecnológicas tais como
encapsulamento de chips, isolamento térmico do ônibus espacial,
revestimento de peças, etc.
12.1. INTRODUÇÃO
12
Cerâmicas
Componentes 
elétricos e 
eletrônicos
Materiais 
para 
construção
Refratários
Louças
Vidros Peças estruturais
Abrasivos
Filtros e 
catalisadores
Carbono 
grafite
12.1. INTRODUÇÃO
13
✓ Cerâmica Vermelha: materiais com coloração avermelhada,
empregados na construção civil (tijolos, blocos, telhas,
elementos vazados, lajes, tubos cerâmicos e argilas
expandidas).
12.1. INTRODUÇÃO
14
✓ Cerâmica Branca: materiais constituídos por um corpo branco
e em geral recobertos por uma camada vítrea transparente e
incolor (louça sanitária, louça de mesa, isoladores elétricos).
12.1. INTRODUÇÃO
15
Materiais Refratários: Este grupo tem como finalidade suportar
temperaturas elevadas nas condições específicas de processo e
de operação dos equipamentos industriais.
12.1. INTRODUÇÃO
16
Isolantes térmicos: refratários isolantes, isolantes térmicos
não refratários, fibras ou lãs cerâmicas que podem chegar a
temperaturas de utilização de 2000º C .
12.1. INTRODUÇÃO
17
Fritas: é um vidro moído aplicado na superfície do corpo
cerâmico que adquire aspecto vítreo.
12.1. INTRODUÇÃO
18
Corantes: constituem-se de óxidos puros ou pigmentos
inorgânicos sintéticos obtidos a partir da mistura de óxidos ou
de seus compostos.
São adicionados aos esmaltes para conferir-lhes colorações das
mais diversas tonalidades e efeitos especiais.
12.1. INTRODUÇÃO
19
Vidro, Cimento, Resvestimentos e Cal
Revestimento Cerâmicos: são usados na
construção civil para revestimento de
paredes, pisos, bancadas e piscinas
(azulejos, placas ou ladrilhos para piso e
pastilhas)
12.1. INTRODUÇÃO
20
Cerâmica de Alta Tecnologia: desenvolvidos a partir de
matérias-primas sintéticas de altíssima pureza e por meio de
processos rigorosamente controlados.
Matéria prima Designação
Temperatura 
de queima (C)
Propriedades Produtos
Argila Louça de barro
800 a 1.000
900 a 1.000
Baixa/média
resistência
mecânica
Vasos, 
filtros,
cerâmica 
artística
Argila,
caulim, 
feldspato,
quartzo
Pó de pedra
Porcelana
Grês branco
1.100 a 1.250
1.300 a 1.400
1.250 a 1.300
Baixa/média resistência mecânica.
Elevada resistência mecânica.
Resistência mecânica muito elevada.
Louças
Laboratório
s químicos.
Argilas
refratárias,
caulim
Silício aluminoso 1.200 a 1450
Resistência a temperaturas de até 
1400 C.
Baixa resistência à escória básica.
Tijolos e 
refratários 
em geral.
Diásporo,
Bauxita,
Cianita,
Silimanita,
Corindon
Aluminoso 1.400 a 1700
Resistência a temperaturas de até 
1785 C.
Maior resistência à escória básica e 
ácida.
Tijolos e 
refratários 
em geral.
Quartzito Sílica 1450
Resistência a temperaturas entre
1680 e 1700 C.
Resistência à escórias ácidas.
Refratários 
12.1. INTRODUÇÃO
21
12.1. INTRODUÇÃO
22
Componentes Plásticos: Argilas e caulim
▪ Dão moldabilidade à massa.
▪ Atuam como agentes de suspensão em meio aquoso.
▪ Dão coesão e solidez à massa verde e crua.
▪ São responsáveis pela retração durante a secagem.
▪ Atribuem coloração natural.
12.1. INTRODUÇÃO
23
Componentes não-plásticos Componentes inertes
▪ Diminuem a plasticidade.
▪ Diminuem a retração de secagem e queima.
▪ Constituem o esqueleto na massa da cerâmica.
▪ Aumentam a porosidade aberta.
Exemplos: Sílica, Cinza natural, Cinza volante, Escória de alto
forno.
12.1. INTRODUÇÃO
24
Componentes não-plásticos - Componente vitrificante:
responsável pela formação da fase vítrea com a contribuição do
componente fundente
Exemplos: Sílica (areia quartzosa, quartzo, quatzito)
Componentes fundentes abaixam a temperatura da fase vítrea.
Exemplos: Carbonatos, Feldspatos e Silicatos de metais alcalinos
terrosos
12.1. INTRODUÇÃO
25
Componente Auxiliares:
Fluidificantes favorecem o escoamento e a dispersão das partículas da
massa. Exemplos: Água e polímeros.
Ligante unem as partículas da massa a cru, permitindo a queima ou
manuseio. Exemplos: Água, caulinita, esmectita.
Defloculante evitam a decantação das partículas em uma suspensão
aquosa. Exemplos: Carbonato e silicato de sódio, Fosfato e polifosfato de
metais alcalinos, ácidos orgânicos, poliacrilatos e celulose.
Plastificante/Lubrificante:aumentam a plasticidade da massa.
Exemplos:Grafite, talco, glicol, éster.
12.1. INTRODUÇÃO
26
A Cerâmica tem uma participação estimada de 1% do PIB
Segmento
Valor da Produção 
(milhões de US$/ano)
Cerâmica Vermelha 2.500
Revestimentos 1.700
Matérias-primas naturais 750
Refratários 380
Cerâmicas especiais 300
Sanitários 200
Louça de mesa 148
Fritas 140
Matérias-primas sintéticas 70
Cerâmica elétrica 60
equipamentos para cerâmica 25
Abrasivos 20
12.1. INTRODUÇÃO
27
28
• Vacâncias
-- estão presentes nos cátions e ânions
• Intersticiais
-- interstícios só existem para cátions
-- não são observados nos anions por que os ânios são maiores
que os sítios intersticiais
Imperfeições nas cerâmicas
Cation 
Interstitial
Cation 
Vacancy
Anion 
Vacancy
29
• Defeitos de Frenkel
-- ocorre no par lacuna catiônica – cátion intersticial
- Cátion deixa sua posição normal e se move para o sítio intersticial.
• Defeito de Shottky
-- ocorre devido ao emparelhamentode cátions e anion (lacuna 
catiônica e lacuna aniônica).
• Concentração dos defeitos no equilíbrio
Imperfeições nas cerâmicas
Shottky 
Defect:
Frenkel 
Defect
defeitosdeparesN
eNN
/kTQD
..'
.'
=
=
−
30
• Eletroneutralidade (balanço de carga) deve ser mantido
quando impurezas estão presentes
• Ex: NaCl
Imperfeições nas cerâmicas
Na+ Cl-
• Substitutional cation impurity
Sem impureza Ca2+ impureza com impureza
Ca2+
Na+
Na+
Ca2+
cation 
vacancia
• Substitutional anion impurity
Sem impureza O2- impureza
O2-
Cl-
anion vacancy
Cl-
com impureza
12.2. PROPRIEDADES
31
❑ Elevada dureza e rigidez.
❑ Frágeis em tração.
❑ Elevada resistência à compressão.
❑ Resistência ao desgaste.
❑ Isolantes térmicos.
❑ Isolantes elétricos.
❑ Resistentes à altas temperaturas.
❑ Menos densas que os metais.
12.2. PROPRIEDADES
32
Mecanismos de deformação plástica
✓ Cerâmicas cristalinas: Possuem estruturas serem semelhantes às
de metais,
➢ porém muitos sistemas de deslizamento não são ativos porque o
deslizamento em certos planos aproximaria íons de cargas iguais,
que se repelem.
✓ Isto não acontece em metais porque os átomos são neutros e
explica a dureza e fragilidade das cerâmicas.
➢ Não podendo deslizar, elas fraturam com pouca deformação 
plástica
✓ Cerâmicas não cristalinas: Como não há rede cristalina, estes
materiais se comportam como líquidos muitos viscosos.
12.2. DIAGRAMAS DE FASES DAS CERÂMICAS
33
❑ Sistema Al2O3-Cr2O3:
- Diagrama
simples;
- Semelhante ao
Cu/Ni
isomorfo
- Solução sólida
alumina-
cromica é do
tipo
substitucional
12.2. DIAGRAMAS DE FASES DAS CERÂMICAS
34
❑ Sistema MgO-Al2O3:
- Semelhante ao Pb/Mg
- Existência da fase
espinélica;
- Espinélio: Fase
intermediária MgAl2O4;
- 50% mol Al2O3-50%mol
MgO
- → 72%pAl2O3;
- → composto não
estequiométrico para
composição diferente
de 50% mol Al2O3-
50%mol MgO
12.2. DIAGRAMAS DE FASES DAS CERÂMICAS
35
❑ Sistema ZrO2-CaO:
12.2. PROPRIEDADES
36
• capacidade calorífica (  )
• coeficiente de expansão térmica ( )
• condutividade térmica ( )
Propriedades Térmicas 
Material Capacidade 
calorífica (J/Kg.K)
Coeficiente linear de expansão 
térmica ((°C)-1x10-6)
Condutividade 
térmica (W/m.K)
Alumínio 900 23,6 247
Cobre 386 16,5 398
Alumina (Al2O3) 775 8,8 30,1
Sílica fundida (SiO2) 740 0,5 2,0
Vidro de cal de soda 840 9,0 1,7
12.2. PROPRIEDADES
37
Propriedades Óticas
Aplicação
❑ Transparência – Janelas, lentes, artigos de laboratório
etc.
❑ Conversão de luz em eletricidade – Laser, eletrônica
(LED’s).
❑ Luminescência – Lâmpadas elétricas e telas de TV.
❑ Reflexão – Fibras óticas (telefonia, TV a cabo etc).
12.2. PROPRIEDADES
38
Propriedades Mecânicas
Os materiais cerâmicos são:
Duros
Resistentes ao desgaste
Resistentes à corrosão
Frágeis (não sofrem deformação plástica)
As cerâmicas (cristalinas ou não)
quase sempre fraturam antes de
qualquer deformação plástica quando
sob ação de uma carga de tração.
Tenacidade à fratura - KIC
Valores de KIC são tipicamente menores que 
os dos metais
12.2. PROPRIEDADES
39
Propriedades Mecânicas – Comportamento 
Tensão-Deformação
Comportamento tensão-deformação avaliados através de ensaio 
de flexão transversal. 
Módulo de elasticidade dos 
cerâmicos entre 70 e 540 Gpa.
Resistência à flexão: 
12.2. PROPRIEDADES
40
Propriedades Elétricas
As propriedades elétricas dos materiais cerâmicos são muito
variadas. Podendo ser:
▪ Isolantes: Alumina, vidro de sílica (SiO2)
▪ Semicondutores: SiC, B4C
▪ Supercondutores: (La, Sr)2CuO4, TiBa2Ca3Cu4O11
12.2. PROPRIEDADES
41
Porosidade x Propriedades mecânicas
Prensagem do pó + 
sinterização
Porosidade residual
Propriedades elásticas 
e resistência
MEV pós de óxido de alumínio compactado e sinterizado a 1700 0C
Contorn
o de 
grão
Poro
12.2. PROPRIEDADES
42
Se
çã
o
 7
.1
2
 -
C
al
lis
te
r
Módulo de elasticidade: diminui em função da fração 
volumétrica da porosidade (P)
E=E0(1 - 1,9P + 0,9P
2) 
Dados para o óxido de alumínio
Porosidade x Propriedades mecânicas
12.2. PROPRIEDADES
43
Se
çã
o
 7
.1
2
 -
C
al
lis
te
r
Resistência à flexão : diminui em função da 
fração volumétrica da porosidade (P)
srf = s0exp(-nP) 
s0 e n – constantes 
experimentais
Dados para o óxido de alumínio
Porosidade x Propriedades mecânicas
12.3. VIDROS
44
Vidro é uma substância inorgânica amorfa e fisicamente homogênea, obtida
pelo resfriamento de uma massa em fusão, que endurece pelo aumento
contínuo da viscosidade e que, resfriado, atinge a rigidez, sem cristalizar.
Industrialmente, o conceito de vidro pode ser o do produto obtido pela fusão da
sílica ou óxido de silício com outros óxidos e a alta temperatura que, no
resfriamento, endurece sem formar cristais.
12.3. VIDROS
45
Composição (%p)
Tipo de vidro SiO2 Na2O CaO Al2O3 B2O3 Outros Características e aplicações
Silica fundida >99,5
Elevada Temperatura de fusão, coef. de expansão muito pequeno 
(resistente a choques)
Silica 96%
(Vycor)
96 4
Resistentes a choques térmicos e a ataques químicos (usados em 
vidraria de lab.)
Borossilicato
(pyrex)
81 3,5 2,5 13
Resistentes a choques térmicos e a ataques químicos (usados em 
vidraria pra fornos)
Recipientes
(cal de soda)
74 16 5 1 4MgO
Baixa temperatura de fusão, facilmente trabalhável e também 
durável.
Fibra de vidro 55 16 15 10 4MgO Facilmente estirada na forma de compósitos fibras-vidro-resina
Sílex ótico 54 1 37PbO, 8K2O Alta densidade e alto índice de refração – lentes óticas.
Vitrocerâmica
(Pyroceram)
43,5 14 30 5,5
6,5TiO2, 
0,5As2O3
Facilmente fabricada, resistente, resiste a choques térmicos (usada 
em vidraria para fornos)
12.3. VIDROS
46
Devitrificação: transformação de vidro amorfo em um estado
cristalino através de tratamento térmico. Utiliza um agente de
nucleação (TiO2) para induzir a cristalização.
Propriedades: Baixo coeficiente de expansão térmica e alta resistência
mecânica.
Aplicações:
▪ Peças para temperatura.
▪ Isolante elétrico.
▪ Placas de circuito impressos.
▪ Revestimentos para trocadores de calor e
regeneradores.
12.3. VIDROS
47
Vidro temperado:
▪ O vidro é resfriado rapidamente de forma controlada.
▪ A superfície solidifica antes. O interior continua plástico e tenta
contrair mais do que a superfície permite. O interior tenta puxar a
superfície para dentro.
▪ Quando totalmente solidificado, restam tensões compressivas
na superfície e trativas no interior. O vidro se torna mais resistente
porque uma tração externa que poderia causar fratura, tem que
antes vencer a compressão da superfície.
▪ Usado em vidros de carros, lentes de óculos, portas.
12.3. VIDROS
48
Vidros da família soda-cal (Na2O / CaO)
◼ São os mais antigos, mais baratos e mais utilizados
◼ São de fácil conformação
◼ Podem ser usados até temperaturas de 460°C no estado
recozido e até 250°C no estado temperado
◼ Aplicações:
◼ Janelas, garrafas, copos,…
12.3. VIDROS
49
Vidros ao silicato de boro
◼ Têm excelente durabilidade química
◼ Excelente resitência ao calor e ao choque térmico
◼ O tipo mais + comum é o pyrex e o kovar
Aplicações:
◼ Vedações, visores, medidores, tubulações, espelhos de 
telescópios, vidros de laboratórios, vidros de fornos,…
12.3. VIDROS
50
Vidros ao silicato aluminoso
◼ São de custo elevado
◼ Apresentam boa resistência a temperaturas relativamente
elevadas e boa resistência ao choque térmico
◼ Boa resistência à produtos químicos
Aplicações:
◼ Termômetros para altas temperaturas, tubos de 
combustão, utensílios para empregos em fornos de 
cozinhar,…
12.3. VIDROS
51
Vidros de sílica fundida
◼ São constituídos 100% de sílica
◼ São muito puros e um dos mais transparentes
◼ São os mais resistentes à temperatura (resistem até 1260°)
◼ Possuem excelente resistência ao choque térmico e à ação de 
agentes químicos
◼ São de custo elevado e de conformação difícil
Aplicações:
◼ Especiais como sistemas ópticos de laboratório, instrumentos
para laboratório depesquisa, sistema de energia solar
12.4. ARGILA
52
Produtos estruturais: tijolos, azulejos, manilhas, telhas.
Louça Branca: porcelanas, louças de barro, louças para mesas, 
louças vitrificadas entre outros.
▪ Amplamente utilizada, barata e abundante.
▪ Utilizada como extraída.
▪ Estrutura:silicatos em camadas
▪ Processamento:misturados com água.
▪ Fácil conformação e modelagem.
▪ Secagem: para eliminação da água
▪ Tratamento térmico: Aumentar resistência
mecânica e eliminar de poros através da
vitrificação.
12.5. CERÂMICAS AVANÇADAS
53
Aplicações
Função eletro-eletrônica
Isolante 
elétrico
Al2O3, BeO, SiC substrato
semicondut
or
SnO2, ZnO, Bi2O3 Sensores de gás
Condutividade 
elétrica
MoSi2 Gerador de calor
Função óptica
Transparência Al2O3 Lâmpada de sódio
Condutividade SiO2 Fibra ótica
12.5. CERÂMICAS AVANÇADAS
54
Aplicações
Função mecânica
Resistência ao desgaste Al2O3, ZrO2 Polimento e moagem
Usinabilidade
Lubrificação MoSi2 Lubrificante sólido
Al2O3, ZrO2, TiC, WC Ferramentas de corte
Função térmica
Refratariedade Al2O3, SiC Fornos refratários
Isolamento térmico K2O, SiC, CaO Isolantes 
térmicos
Matéria prima Aplicação Propriedades Produtos
Óxido de ferro
Carbonato de bário
Carbonato de 
estrôncio
Titanato de bário
Cerâmicas
elétricas e
magnéticas
Magnetismo
Dieletricidade,
Pezoeletricidade
Semicondutividade.
Capacitores; geradores de faísca; 
semicondutores; eletrólitos sólidos; ferritas; 
ímãs; varistores e termistores.
Alumina
Zircônia
Cerâmicas
químicas e
eletroquímic
as
Adsorção
Resistência à corrosão
Catálise.
Suportes de catalisadores; sensores de gases; 
eletrólitos
Alumina
Vidro de sílica
Cerâmicas 
óticas 
Condensação ótica;
translucidez; 
fluorescência;
condução de luz.
Lâmpada de descarga elétrica de vapor de 
sódio; memórias óticas; cabos óticos; diodo 
emissor de luz; polarizadores.
Alumina
Zircônia
Cerâmicas 
térmicas
Condutividade térmica
Isolação térmica
Refratariedade
Absorção de calor
Resistência ao choque 
térmico.
Radiadores de infravermelho; isolantes 
térmicos; refratários; eletrodos de 
zircôniaytria para controle de oxigênio na 
fabricação do aço.
Alumina
Cerâmicas
Biológicas
Biocompatibilidade Implantes para substituir dentes, ossos, juntas.
12.5. CERÂMICAS AVANÇADAS
55
12.5. CERÂMICAS AVANÇADAS
56
Principais características 
• Resistir a altas temperaturas sem se decompor ou 
fundir.
• Inertes em ambientes severos
• Isolamento térmico
Classificadas de acordo com a composição:
• Argilas refratárias.
• Sílica.
• Básica.
• Refratário especial.
12.5. CERÂMICAS AVANÇADAS
57
Ricos em periclásio (magnesita - MgO)
Resistentes ao ataque de escória com concentrações de elevadas de 
MgO e CaO.
A presença de Sílica é prejudicial.
Aplicação: Fornos de soleira aberta para fabricação de aço.
Refratários especiais
Óxidos com pureza elevada, pouco porosos
Óxidos: alumina, sílica, magnesita, berília (BeO), zircônia (ZrO) e a 
mulita (3Al2O3-2SiO2).
Compostos à base de carbetos: SiC
São materiais relativamente caros.
12.5. CERÂMICAS AVANÇADAS
58
Propriedades:
• Dureza.
• Resistência ao desgaste.
• Elevada tenacidade - refratário.
Cerâmicos abrasivos: 
• Diamante (natural ou 
sintético).
• Carbeto de silício (SiC).
• Carbeto de tungstênio (WC).
• Óxido de alumínio.
• Areia de sílica.
Forma de utilização: 
• Colados a rodas de esmerilhamento.
• Abrasivos revestidos (lixa de papel).
• Pós soltos com diferentes 
granulometria.
12.5. CERÂMICAS AVANÇADAS
59
Propriedades
Cimento
Quando misturados com água formam uma pasta que pega
e endurece. Pode ser usado para moldar estruturas sólidas e
rígidas rapidamente.
Cimento Portland: mais consumido.
Produzido pela moagem e mistura de argila e minerais,
com posterior aquecimento (1400 0C), em forno rotativo
– calcinação.
O produto – clínquer - é moído e acrescentado de gesso
(CaSO4-2H2O) para retardar o processo de pega.
Composição = propriedades
12.5. CERÂMICAS AVANÇADAS
60
Piezoelétricas
Fibra óticas
Rolamentos
Propriedades elétricas, magnéticas e óticas -
exploradas para produção de novos produtos.
Aplicações: sistemas de comunicação por fibras
óticas, sistemas microeletromeânicos (MEMS),
transdutores para sonares (piezoelétricas),
rolamentos de esferas, etc.
Ler seção 13.10 do Callister
12.5. CERÂMICAS AVANÇADAS
61
ALUMINA
◼ CARACTERÍSTICAS:
▪ Baixo custo
▪ Boas propriedades mecânicas
▪ Excelente resitividade elétrica e dielétrica
▪ Resistente à ação química
▪ Aplicações: isoladores elétricos, aplicações aeroespaciais, 
componentes resistentes à abrasão.
12.5. CERÂMICAS AVANÇADAS
62
BERÍLIA
CARACTERÍSTICAS:
• Apresenta boa condutividade térmica
• Alta resistência Mecânica
• Boas propriedades dielétricas
• É cara e difícil de trabalhar
• A poeira é tóxica
• Aplicações: giroscópios, transistores, resistores.
12.5. CERÂMICAS AVANÇADAS
63
ZIRCÔNIA
CARACTERÍSTICAS:
• Apresenta-se em várias formas (monoclínica, cúbica
estabilizada,..)
• A zircônica estabilizada apresenta:
• Alta tempratura de fusão (2760°C)
• Baixa condutividade térmica
• Alta resistência à ação química
12.5. CERÂMICAS AVANÇADAS
64
Carbonetos:
- Carboneto de Tungstênio, carboneto de silício
(conhecido como carborundum), carboneto de 
titânio.
◼ Apresenta elevada condutividade térmica
◼ Baixa dilatação térmica (baixo choque térmico)
◼ É um dos melhores materiais sob o ponto de
vista de resitência ao desgaste e à abrasão
Carboneto de silício
12.5. CERÂMICAS AVANÇADAS
65
Boretos:
• Apresentam alta dureza
• Elevada relação resistência/rigidez
• Resitência à elevadas temperaturas
Exemplos: Boretos de hafnio, tântalo, tório, titânio, zircônio
Nitretos de boro e silício: têm dureza equivalente ao diamante e
resiste sem oxidação até 1926°C.
QUESTÕES DO CAPÍTULO 12
12.1. Descreva de maneira sucinta a estrutura cristalina encontrada 
nos materiais cerâmicos
12.2. Descreva de maneira sucinta a estrutura cristalina encontrada 
nos materiais cerâmicos à base de silicatos
12.3. Quais as principais imperfeições encontradas nos materiais 
cerâmicos? 
12.4. Quais as principais imperfeições encontradas nos materiais 
cerâmicos? 
66