Materiais Cerâmicos

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Materiais Cerâmicos
 Os materiais cerâmicos apresentam alto ponto de fusão;
 São geralmente isolantes elétricos, embora possam existir materiais cerâmicos semicondutoras, condutores e até mesmo supercondutores (estes dois últimos, em faixas específicas de temperatura);
 São comumente estáveis sob condições ambientais severas;
 Os materiais cerâmicos são geralmente duros e frágeis;
As propriedades desejáveis desses materiais são normalmente atingidas através de um processos de tratamentos térmicos a altas temperaturas conhecido por ignição.
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Principais Materiais Cerâmicos
Cerâmicos Tradicionais - tem como matéria-prima primária a argila, tendo como produtos:
 louça;
Azulejos;
Tijolos;
Telhas.
 Vidros e Vitro-Cerâmicas;
 Abrasivos;
Cimentos;
 Cerâmicas “Avançadas”: aplicações eletroeletrônicas, térmicas, mecânicas, ópticas, químicas, biomédicas, indústrias de computadores, comunicação e aeroespacial.
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Classificação dos Materiais Cerâmicos Baseada na Aplicação
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Estruturas Cristalinas
 A característica comum a estes materiais é serem constituídos de elementos metálicos e elementos não metálicos, ligados por ligações de caráter misto, iônico-covalente;
Os íons metálicos (cátions) estão carregados positivamente, pois eles doaram os seus elétrons de valência para os íons nãometálicos, ou ânions, os quais, por sua vez, estão carregados negativamente;
Duas características dos íons componentes em materiais cerâmicos cristalinos influenciam a estrutura do cristal:
A magnitude da carga elétrica em cada um dos íons componentes;
Tamanhos relativos dos cátions e dos âníons.
O cristal deve ser neutro, cargas positivas = cargas negativas.
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Estruturas Cristalinas
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Ca+2 = 2*F-
Fluroreto de Cálcio
Estruturas Cristalinas
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Como os elementos metálicos cedem elétrons quando ficam ionizados, os cátions são, ordinariamente, menos que os ânions, consequentemente a razão rc/ra geralmente é menor do que 1;
Cada cátion prefere ter tantos âníons como vizinhos mais próximos quanto for possível. Os ânions também desejam um número máximo de cátions como vizinhos mais próximos;
Somente íons na faixa de tamanho apropriado são estáveis em cada posição intersticial. Desta forma a relação entre o tamanho do cátion pelo do ânion tem influência na definição da estrutura cristalina.
Estruturas Cristalinas
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Ra > Rc
Problema
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Mostre que a razão mínima entre os raios do cátion e do ânion para um número de coordenação 3 é de 0,155.
Estruturas cristalinas binárias: Tipo AX 
 A- cátion X- ânion 
Tipo Sal de rocha: NaCl (Cloreto de sódio ou Sal-gema): 
RNa / RCl =1,02/1,81 = 0,5635 NC=6
Desta forma ânions ocupam posições equivalentes à uma rede CFC e os cátions os interstícios octaédricos
Outros cerâmicos desse grupo: KCl, LiF, KBR, MgO, CaO, SrO, BaO, CdO, VO, MnO, FeO, NiO,MnS, e muitos outros
Estruturas cristalinas binárias: Tipo AX 
 A- cátion X- ânion 
Tipo cloreto de césio:
CsCl: RCs/RCl = 1,70/1,81= 0,939 NC=8;
Assim, ânions estão nos vértices do cubo e cátions no interstício octaédrico central;
Outros cerâmicos: CsBr CsI;
Não é CCC.
Estruturas cristalinas binárias: Tipo AX 
 A- cátion X- ânion 
Tipo Blenda de Zinco:
ZnS RZn/RS= 0,75/1,84= 0,407 NC=4
Desta forma ânions formam uma estrutura CFC e os cátions ocupam 4 interstícios tetraédricos.
Outros cerâmicos desse grupo BeO, SiC, ZnTe Estruturas com forte caráter covalente. 
Estruturas cristalinas binárias: Tipo AmXp (AX2) 
 A- cátion X- ânion 
Se as cargas dos cátions e dos ânios não forem iguais, pode existir um composto com a fórmula AmXp, onde m e ou p ≠ 1. Tipo Fluorita (CaF2):
RCa/RF = 1,00/1,33 =0,75 NC=8
Logo ânions nos vértices do cubo e cátios no interstício central.
Como os cátions tem o dobro da carga dos ânions (valência 2 contra 1) somente metade dos interstícios centrais estão ocupados, para manter a eletroneutralidade.
Outros cerâmicos desse grupo: ThO2, UO2, CeO2 ZrO2 (em altas temperaturas) HfO2 PuO2 .
 
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Estruturas cristalinas binárias: Tipo AmBnXp 
 A- cátion B – Cátion X- ânion 
Estruturas cristalinas 
Estruturas cristalinas binárias: Tipo A2X3 
 A- cátion X- ânion
Estrutura tipo óxido de alumínio:
RAl/RO = NC=6
Os ânions estão arranjados segundo uma estrutura HC e os cátions ocupam 4 interstícios octaédricos da estrutura hexagonal de forma a se ter em cada célula unitária 6 ânions e 4 cátions respeitando a fórmula química e o balanço de cargas
Estruturas cristalinas 
Problema
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Com base nos raios iônicos, qual a estrutura cristalina você esperaria para o FeO?
Cálculo da Densidade das Cerâmicas
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Cerâmicas à Base de Silicatos
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Os silicatos são materiais compostos principalmente por Silício e Oxigênio, os dois elementos abundantes na crosta terrestre;
Solos, rochas, argilas e areais são classificados como silicatos;
 Os silicatos não são considerados como iônicos, pois as ligações interatômicas Si-O exibem um caráter covalente significativo, o que torna essas ligações direcionais e relativamente fortes.
Sílica (SiO2)
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A Sílica ou dióxido de silício, quimicamente, é o material mais simples à base de silicato;
Estruturalmente, ela consiste em uma rede tridimensional que é gerada quando todos os átomos de oxigênio localizados no vértice, em cada tetraedro, são compartilhados por tetraedros adjacentes. Dessa forma, o material é eletricamente neutro e todos os átomos possuem estruturas eletrônicamente estáveis;
Existem três formas polimórficas principais para a sílica: quartzo, cristobalita e tridimita. Suas estruturas são relativamente complicadas e comparativamente abertas; isto é, os átomos não estão densamente compactados. Consequentemente, essas sílicas cristalinas possuem densidades relativamente baixas;
A força das ligações interatômicas Si-O é refletida por uma temperatura de fusão relativamente elevada, de 17100C.
Sílica (SiO2) - Cristobalita
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Força Atômica
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Energia Atômica
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Rigidez
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Vidros à Base de Sílica (SiO2)
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A Sílica também pode ser constituída na forma de um sólido não-cristalino, com um elevado grau de aleatoriedade atômica, o que é uma característica dos líquidos; tal material é conhecido por sílica fundida ou sílica vítrea. Alguns óxidos como B2O3 e GeO2 podem formar estruturas vítreas;
Os vidros inorgânicos comuns que são usados para recipientes, janelas, são vidros à base de sílica aos quais foram adicionados outros óxidos, tais como CaO e Na2O. Óxidos como TiO2 e o Al2O3, reduzem o ponto de fusão e a viscosidade de um vidro, tornando mais fácil a sua conformação a temperaturas mais baixas;
Materiais refratários tem como principais constituintes a sílica SiO2 e a e Al2O3.
Silicatos em Camadas – Caolinita
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Ligações Iônicas;
Covalentes;
van der Waals
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Sílica Cristalina e Amorfa
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Estruturas cerâmicas: de um único elemento: 
Diamante-Grafita
Diamante
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Material extremamente duro e possui uma condutividade elétrica muito baixa. Essas características são devidas à estrutura cristalina e às fortes ligações interatômicas covalentes;
Condutividade térmica anormalmente alta para uma material nãometálico;
Oticamente transparente nas regiões visível e infravermelha;
Monocristais de diamante relativamente grandes são usados como pedras preciosas;
Industrialmente, os diamantes são utilizados para trituras ou cortar outros materiais mais moles.
Filmes finos de diamante
As técnicas de crescimento da película envolvem reações químicas na fase de vapor, que são seguidas pela deposição da película;
As espessuras máximas das películas são da ordem de mm;
Filme Fino de Diamante
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Diamante
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As propriedades mecânicas, elétricas e óticas das películas de diamante se aproximam daquelas do diamante bruto;
Aplicações em:
Superfícies de perfuratrizes;
Matrizes;
Mancais;
Facas;
Ferramentas;
Lentes e redomas;
Tweeters de autofalantes;
Micrômetros de alta precisão;
Superfícies de componentes de máquinas: engrenagens,
cabeças e discos de gravação ótica, além de substratos para dispositivos semicondutores.
grafita
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Excelente lubrificante;
Condutividade elétrica é relativamente alta;
Elevada resistência e boa estabilidade química a temperaturas elevadas e em atmosferas não-oxidantes;
Elevada condutividade térmica;
Baixo coeficiente de expansão térmica;
Alta resistência a choques térmicos;
Boa usinabilidade.
Aplicações
Frequentemente como elemento de aquecimento em fornos elétricos, como eletrodos para soldagem a arco, em cadinhos metalúrgicos, em moldes de fundição para ligas metálicas e cerâmicas, para materiais refratários e isolamentos de alta temperatura, em bocais de foguetes, em reatores de reação química, para contatos elétricos, escovas e resistores, como eletrodos em bateriais e em dispositivos de purificadores do ar.
Fullerenos
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NANOTUBOS DE CARBONO
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Estruturas Cerâmicas
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Estruturas Cerâmicas
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Vidros Laminados
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Vidros Laminados
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O vidro é um dos mais antigos materiais de construção. Os romanos já o empregava como janelas, conforme se vê nas ruínas de Pompéia;
O vidro calco-sódico, o mais utlizado no mundo, é um complexo químico composto aproximadamente de 70% de sílica (SiO2), 15% de Óxido de sódio (Na2O), 10% de Óxido de Cálcio (CaO) e 5% de outros óxidos;
Classificados como vidros de segurança, vidros laminados são os constituídos por duas ou mais chapas de vidro fortemente interligadas sob calor e pressão, por uma ou mais camadas de resina ultra resistente e flexível sendo a mais utilizada a polivinil butiral (PVB);
Vidros Laminados
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Propriedades
A principal característica dos vidros laminados é a de, ao quebrar, manter os estilhaços ou fragmentos presos ao butiral;
Por seu turno o butiral, pode ser muito flexível, pode ser distendido aproximadamente até cinco vezes a sua medida inicial sem se romper;
Outra propriedade das chapas laminadas é a de possibilitar a filtração de raios ultravioletas;
A películas de PVB também permite redução da transmissão sonora para o interior dos ambientes.
Vidros Laminados
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Campo de Aplicação
Segundo a norma brasileira BBR – 7199, é obrigatório o uso de vidro de segurança nos seguintes casos:
Balaustradas, parapeitos e sacadas;
Vidraças não verticais sobre passagens;
Claraboias e telhados;
Vitrines;
Vidraças que dão para o exterior, sem proteção adequada, até 0,10m do piso, no caso de pavimento térreo e 0,90m do piso para os demais casos.
Vidros Laminados
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Opções de Cor e Acabamento
Os vidros laminados podem ser encontrados nas opções liso, impresso geralmente no padrão pontilhado, ou misto, e neste caso tem acabamento liso numa face e pontilhado na outra;
Podem ser coloridos em função de cor do butiral.
Vidros Laminados
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Tipos de Vidros Laminados
Laminados Simples, constituídos por duas chapas de vidro e uma película de PVB. Oferece segurança limitada, mas em caso de quebra mantém os estilhaços presos ao butiral minimizando o risco de lacerações;
É encontrado nas espessuras 6, 7, 8, 9 e 10 mm, nas cores incolor, bronze, cinza e verde, podendo ainda ser confeccionado com película termorefletora. Dimensões máximas da chapa: 3,00 x 1,90 m;
Laminado múltiplo, constituído por três ou mais chapas de vidro e por duas ou mais camadas de butiral, utilizado nos casos de exigências sonoras de segurança, é classficado em função da espessura do conjunto de chapas:
Vidros Laminados
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Tipos de Vidros Laminados
As cores obedecem as mesmo padrão dos laminados simples. As chapas são fornecidas nas dimensões máximas de 1,00 x 2,00 m.
Categoria
Espessura
A
08 a 10 mm
B
12 a 14 mm
C
16 a 18 mm
D
20 a 25 mm
E
30 a 35 mm
F
50 a 60 mm
Vidros Laminados
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Critérios de Controle
As chapas devem ser inspecionadas no recebimento quanto a presença:
Bolhas;
Lentes;
Ondulações ou empenamentos;
Fissuras ou trincas;
Manchas;
Defeitos de corte.
As chapas deverão ser assentadas com folga mínima de 3 mm em cada lado, não sendo aceitas chapas fixadas sob tensão, comprometendo a segurança contra a ruptura da chapa;
Antes do assentamento dos vidros, os caixilhos e esquadrias deverão ser inspecionadas quanto à rigidez e resistência a deformações, de forma a não transmitirem esforços para as chapas;
Vidros Laminados
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No transporte e armazenamento deverão ser observados os seguintes procedimentos:
 Transportar as chapas sempre na posição vertical, com inclinação de aproximadamente 6%, observando a quantidade máxima para empilhamento estabelecida pelo fabricante;
 Dispor de mecanismo de segurança contra o tombamento da pilha;
 Separar mecanicamente as chapas de vidro para evitar abrasão ou quebra. Esta separação pode ser feita com papel jornal, com papelão de espessura fina e uniforme;
 No transporte e no armazenamento as pilhas devem ser mantidas cobertas, permitindo-se a ventilação, mas evitando-se a poeira entre as chapas, bem como o excesso de umidade.
Vidros Laminados
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Instruções de segurança
Quando assentados em caixilhos metálicos estes devem ser previamente pintados interna e externamente de modo a que eventuais oxidações não ataquem o butiral, destruindo as propriedades do vitro laminado;
As bordas dos vidros laminados devem ser protegidas contra agressões físicas ou químicas através da aplicação de um selador;
Na negociação de compra entre outras condições, deve ser definida a proteção das bordas de todas as chapas;
Não deverão ser usados selantes ou silicones que contenham sulfetos ou ácido acético;
Massas de vidraceiro que contenham óleo de linhaça também não devem ser utilizadas;
Na limpeza, não devem ser utilizados o álcool e produtos à base de cloro.
Vidros Laminados
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Características
Segurança às pessoas e anti-vandalismo;
Segurança patrimonial;
Pode ser um vidro a prova de balas;
Mesmo quebrado, o vidro permanece no caixilho, mantendo sua função de fechamento;
Melhoria acústica;
Filtragem dos raios ultravioletas;
Estética e personalização: a combinação feita entre vidros e cores de PVB faz com que haja inúmeras combinações;
Privacidade;
Pode permitir excelente iluminação natural, com baixa transmissão de calor.
Vidros Laminados
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Aplicações
Bancos, lojas, vitrines;
Fachadas;
Guarda-corpos;
Coberturas;
Pisos;
Janelas;
Locais que necessitem de segurança e/ou privacidade.
Instalação
Caixilho, glazing, pele de vidro.
Dimensões
Máxima: 3600mm x 2540mm;
Mínima: 300mm x 300mm.
Espessuras
Máxima: 53mm;
Mínima: 6mm.
VIDRO LAMINADO DE CONTROLE SOLAR
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VIDRO LAMINADO DE CONTROLE SOLAR
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Os vidros podem ser laminados de controle solar, o que torna as fachadas muito mais bonitas e sofisticadas;
O ambiente interno fica agradável e seguro, pois, estes vidros são eficazes no controle de entrada de luz e calor, e ainda protegem contra quebras acidentais;
São compostos por duas chapas de vidro: uma de vidro de controle solar e outra de vidro float, intercalada com uma película plástica de grande resistência, o PVB, que pode ser incolor ou colorida.
Características
Cores e reflexões bem definidas
Possibilita controle solar
Economia em climatização
Excelente homogeneidade de cor e reflexão
Pode permitir excelente iluminação natural, com baixa transmissão de calor
VIDRO LAMINADO DE CONTROLE SOLAR
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Aplicações
Caixilho
Glazing
Pele de vidro
Coberturas
Guarda-Corpo
Espessuras
Máxima: 53mm
Mínima: 6mm
Dimensões
Máxima: 3210 x 2540mm
Mínima: 300 x 300mm.
Vidro de Controle Solar Azul
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Vidro de Controle Solar Azul
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Vidros Temperados
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Em meados do século 20, surgiu a têmpera do vidro que passou, então, a garantir ao produto mais resistência mecânica e térmica;
O processo, que se configura como um aquecimento gradual do material até aproximadamente 700oC, seguido de um rápido resfriamento, confere ao temperado o status de vidro de segurança. Isso porque, quando um temperado se quebra, ele se fragmenta em pequenos cacos pouco cortantes, diminuindo consideravelmente o risco
de acidentes;
Outra vantagem desse tipo de vidro é sua característica autoportante, fechando vãos sem o uso de caixilhos e esquadrias - apenas ferragens são suficientes para suportar o vidro.
Vidros Temperados
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Eles são obtidos por meio de aquecimento controlado e resfriamento brusco, o que cria um estado de tensão interna aos vidros; seu interior fica sob tensão de tração e, por consequência, sua superfície fica comprimida.
É exatamente esta compressão na superfície dos vidros que aumenta sua resistência mecânica em cinco vezes;
No caso dos vidros temperados sofrerem um impacto muito violento, eles se quebram em pequenos fragmentos;
Estes fragmentos por serem muito pequenos, não provocam cortes profundos que possam ferir gravemente uma pessoa, ao contrário do vidro comum.
Vidros Temperados
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Vidros Temperados
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Graças à sua resistência mecânica, os vidros temperados devem ser aplicados quando a peça possui furações e recortes, sendo que o vidro deve ser temperado nas suas dimensões finais, pois após este processo, não é mais possível qualquer modificação no seu tamanho, em furos ou recortes. Além destas propriedades mecânicas, os vidros temperados possuem uma melhor resistência a variações de temperatura, quando comparados ao vidro comum ou laminado.
Vidros Temperado
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O vidro comum, quando submetido ao processo de têmpera, adquire cinco vezes mais resistência, suportando variações de temperatura de 200º C. Ao quebrar-se, o vidro temperado é fragmentado em pequenos pedaços arredondados, pouco cortantes.
 
Vidros Temperado
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Características
Alta resistência mecânica a choque;
Resistência à flexão mais significativa que de um vidro comum;
Fragmenta-se em pequenos pedaços.
Aplicações
Fachadas, janelas e portas;
Mobiliários residenciais e de escritórios;
Divisórias, box de banheiro;
Coletores solares (industrial);
Painéis acústicos.
Instalação
Caixilho, autoportante, glazing, pele de vidros, decoração, etc.
Cores
Incolor, Verde, Cinza, Bronze, Extra-Claro e Verde Escuro.
Espessuras
3, 4, 5 ,6, 8, 10, 12, 15 e 19mm.
Dimensões
Máxima: 3600 x 2400mm;
Mínima: 300 x 300mm.
Reparo de Vidros - Carglass
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Reparo de Vidros - Carglass
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Reparo de Vidros - Carglass
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Reparo de Vidros - Carglass
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Reparo de Vidros - Carglass
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Reparo de Vidros - Carglass
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Reparo de Vidros - Carglass
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Reparo de Vidros - Carglass
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Vidros Blindado
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Vidros de até 62 mm de espessura, compostos por camadas alternadas de vidro float, polivinil butiral (PVB), poliuretano e policarbonato e desenvolvidos de acordo com todos os pré-requisitos da norma ABNT 15000, sendo o carro-chefe o nível IIIA de 21 mm de espessura, resistente a pistolas Magnum 44 e metralhadoras 9 mm.
Vidros Blindado
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Matérias-primas utilizadas na produção de vidros blindados são:
Vidro float, material desenvolvido em processos de flutuação que permite superior paralelismo entre as duas partes da chapa de vidro;
Policarbonato, um plástico de engenharia que possui a maior capacidade de absorção energética entre os materiais transparentes disponíveis;
A junção desses materiais possibilita a obtenção de um produto composto altamente eficiente, leve e fino, e de superior transparência.
O processo de produção é totalmente controlado, unindo o talento humano com equipamentos computadorizados de última geração.
Vidros Blindado
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Processo de Fabricação:
Inicialmente o float é cortado de acordo com o molde pré-definido e é encaminhado para a lapidação;
O próximo passo é a serigrafia, que consiste na pintura da borda do vidro para torná-lo o mais próximo do original de fábrica;
Depois de pintado, o material vai para um primeiro forno onde é feita a fusão da tinta cerâmica e, em seguida, para um segundo forno para a execução de sua curvação;
A próxima etapa é a montagem, em que as diversas camadas do vidro recebem uma camada de policarbonato. Posteriormente, o laminado (vidro + policarbonato) é prensado em autoclave em alta pressão e temperatura.
Vidros Acústicos
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A poluição sonora nas grandes cidades é praticamente inevitável. Ruído em excesso faz mal para a saúde e compromete o rendimento no trabalho. É pensando em um maior conforto em casa e no escritório que é aplicado os Vidro Laminado Acústico.
O Vidro Laminado Acústico é formado por dois ou mais vidros recozidos ou temperados, colados fortemente entre si por um ou mais filmes de PVB acústico. Isso torna o vidro um eficaz atenuante sonoro, além de um item de extrema segurança.
Com espessura igual de vidro, o vidro laminado acústico produz um ganho médio de 2dB a 5dB quando comparado aos vidros monoliticos ou laminados comuns. Os valores de isolamento acústico de um PVB acústico são em média 3dB superiores ao de um PVB comum. Esse desvio pode atingir 10dB na zona de frequencia crítica.
Vidros Acústicos
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Características
Resolução acústica elevada
Atenuação de todas as frequências solúveis
Elevada atenuação dos ruídos externos
Atenuação de som equivalente a vidros duplos de espessura até três vezes maior
Vidro laminado com proteção contra: ferimentos em caso de quebra, vandalismo e arrombamento
Grande variedade de cores Instalação
Caixilho, glazing, pele de vidro
Aplicações
Divisórias
Fachadas
Janelas
Coberturas
Espessuras
Máxima: 53mm
Mínima: 6mm
Dimensões
Máxima: 3210mm x 2540mm
Mínima: 300mm x 300mm
Laminados Coloridos
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Os vidros laminados com PVB incolor possuem as cores dos vidros utilizados na composição (cinza, verde, bronze e incolor).;
Podem ser obtidas infinitas tonalidades de vidros laminados, combinando as diversas matérias-primas existentes, com composições de películas coloridas.
Oferece uma ampla opção de cores para dar o tom certo ao ambiente;
 As películas para laminação estão disponíveis em dez cores básicas, em tons claros e escuros de rosa, amarelo, azul, cinza e branco.
Combinadas, as películas oferecem mais de 600 opções de cores transparentes ou translúcidas, que ajudam a criar o ambiente ideal. Além dessas qualidades, os vidros laminados com PVB colorido conferem controle térmico, redução acústica, proteção e segurança.
Laminados Coloridos
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Características
Segurança às pessoas e anti-vandalismo;
Segurança patrimonial;
Pode ser um vidro a prova de balas;
Mesmo quebrado, o vidro permanece no caixilho, mantendo sua função de fechamento;
Melhoria acústica;
Filtragem dos raios ultravioletas;
Estética e personalização: a combinação feita entre vidros e cores de PVB faz com que haja inúmeras combinações;
Privacidade;
Pode permitir excelente iluminação natural, com baixa transmissão de calor.
Aplicações
Bancos, lojas, vitrines;
Fachadas;
Guarda-corpos;
Cobertura;
Pisos;
Janelas;
Locais que necessitem de segurança e/ou privacidade.
Laminados Coloridos
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Instalação
Caixilho, glazing, pele de vidro.
Dimensões
Máxima: 3210mm x 2400mm;
Mínima: 300mm x 300mm.
Cores
Rosa, Amarelo, Azul, Cinza, Verde, Opaco, Branco, Laranja, Vermelho e Preto.
Espessuras
Máxima: 53mm;
Mínima: 6mm.
Temperado e Laminados
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O vidro temperado e laminado une as vantagens destes dois tipos de vidro de segurança:
 a resistência mecânica do vidro temperado com a segurança do vidro laminado (manutenção do vão em caso de quebra). 
São obtidos inicialmente por meio de tratamento térmico (tempera-aquecimento controlado e resfriamento brusco) das lâminas que compõem o produto.
A seguir, as lâminas de vidro, já temperadas, são unidas com quatro filmes de plástico especial chamado Polivinil Butiral ou PVB;
Ele é submetido ao processo onde as chapas de vidros são intercaladas com o PVB e prensadas em um equipamento chamado calandra; depois disso, o vidro passa por alta pressão e temperatura na autoclave. No final temos as chapas de vidro fortemente ligadas por meio deste filme plástico.
No caso do vidro temperado e laminado sofrer um impacto muito violento ele se quebra em pequenos fragmentos, mas o conjunto não se rompe e os fragmentos de
vidro ficam presos no filme plástico evitando-se a abertura do vão.
Graças à sua resistência mecânica, o vidro temperado e laminado é o produto que deve ser aplicado quando a peça exige resistência e segurança, como por exemplo, guarda-corpos, piso de vidro e visores de piscina.
O vidro temperado e laminado com PVB também oferece proteção contra desbotamento e envelhecimento provocados pelo sol, pois filtra 99,6% dos raios UV, minimizando o desbotamento de imóveis e tecidos, sem interferir no crescimento das plantas.
Temperado e Laminados
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Características
4 vezes mais resistente que um vidro laminado comum
Aplicações
Escadas, guarda-corpos, pisos, fachadas e coberturas
Espessuras
Máxima: 53mm
Mínima: 6mm
Dimensões
Máxima: 3210mm x2400mm
Mínima: 300mm x 300mm.
VIDRO SERIGRAFADO
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O vidro temperado possui a vantagem de poder ser serigrafado em diversas cores e desenhos;
O vidro serigrafado alia a estética com o controle solar, e é obtido pela deposição de esmalte cerâmico através de uma tela têxtil onde está gravado um desenho;
Em seguida o vidro é submetido ao processo de têmpera e o esmalte cerâmico funde-se com o vidro;
Este processo proporciona ao vidro serigrafado a resistência do vidro temperado, com uma excelente estabilidade do desenho e uma fantástica durabilidade do serigrafado;
O vidro serigrafado pode ser fornecido com motivos padrão ou desenhos personalizados e em diversas cores;
O desenho pode cobrir de 1% a 100% da superfície do vidro e, além disso, o vidro serigrafado pode ser utilizado no vidro laminado ou compor o vidro duplo;
Estes vidros reúnem uma variedade de 35 telas padrão de desenhos (formas) ligados a uma mistura de 12 cores padrão;
Além dos padrões, há opções de desenhos especiais que podem ser encomendados exclusivamente pelo cliente. Ex: formas humanas, animais, celestiais, etc.
VIDRO SERIGRAFADO
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Características
Facilidade de limpeza e manutenção;
Resistência mecânica até 5 vezes maior que a do vidro comum;
Elevada resistência a variações de temperatura;
Desenhos e cores padrão personalizadas;
Reflete o calor proporcionando controle solar.
Aplicações
Fachadas;
Divisórias;
Box de banheiro;
Decoração;
Coberturas de pisos (quando laminado).
Espessuras
4, 5, 6, 8, 10, 12 e 15 mm.
Instalação
Auto-portante, caixilho, glazing, pele de vidro, instalação.
Cores
Branco, preto, cinza, verde, vermelho, fosco, azul, amarelo e personalizada.
VIDRO SERIGRAFADO
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VIDRO Duplos
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Os vidros duplos mais simples são formados por duas chapas de vidro, separadas por um perfil de alumínio que é colado em todo o seu perímetro. Isto cria uma câmara interna cheia de ar entre as chapas que, opcionalmente, pode ser preenchida por outro gás;
Dentro do perfil é colocado um material hidrossecante (tamis molecular), que absorve a umidade que porventura tenha ficado remanescente dentro desta câmara;
 Após este processo é realizada uma segunda selagem, que garante a estanqueidade do vidro em relação ao meio ambiente.
As chapas de vidro podem ser laminadas ou temperadas e podem ser feitos vidros com mais de uma câmara. Esta câmara possibilita o isolamento térmico e acústico que é a grande vantagem da utilização deste tipo de vidro;
Com a sua aplicação, pode-se obter uma melhora de mais de quatro vezes no isolamento térmico até 30% superior no isolamento acústico, e mais de 20% no controle solar, quando comparado ao vidro monolítico;
 O controle solar e o isolamento térmico são muito importantes em projetos onde se requer economia na climatização dos ambientes;
O vidro duplo pode ter sua característica de isolamento acústico melhorada, se for utilizado na sua composição, o vidro laminado acústico.
VIDRO Duplos
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VIDRO Duplos
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Conforto Acústico
O Vidro Duplo é um ótimo vidro acústico, já que a atenuação é conseguida pela associação da câmara de ar, diferenças de espessuras entre os vidros e a performance dos vidros que o compõe.
Conforto Térmico
Por ser um material isolante, diminui a troca de calor em comparação a um vidro simples. Ideal para locais quentes, frios ou com alta amplitude térmica. Tanto o conforto térmico, quanto o controle solar influenciam muito na economia em climatização.
Economia
Por ser um vidro de controle solar isolante, proporciona grande economia na climatização dos ambientes. 
Segurança
Por sua composição (um ou mais vidros são laminados e/ou temperados) este se torna um vidro de segurança. 
Controle Solar
Diminui o fator solar de todos os vidros sem diminuir muito a transmissão luminosa. 
Versatilidade
Além da possibilidade de ser composto por diversos vidros, pode ter persianas internas e pinázios.
VIDRO Duplos
86
Aplicações
Fachadas (vidros encaixilhados ou colados);
Janelas;
Coberturas;
Divisórias;
Refrigeradores.
Dimensões
Máxima 2000 x 3000mm;
Mínima 300 x 300mm.
VIDRO COM CONTROLE DE TRANSPARÊNCIA
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A tecnologia revolucionária permite ao vidro ser transparente e translúcido, bloqueando ou permitindo a visão quando desejado. Ele é constituído por duas chapas de vidro entre as quais é colocado um filme de cristais líquidos (LCD), no qual atua um campo elétrico modificando sua orientação. 
Quando não está submetido a uma corrente elétrica, os cristais líquidos estão desalinhados impedindo a passagem de luz, tornando-o translúcido. Ao aplicarmos uma corrente elétrica os cristais orientam-se e alinham-se, tornando o vidro transparente instantaneamente. O consumo de energia é muito baixo: menos que 5W/m².
VIDRO COM CONTROLE DE TRANSPARÊNCIA
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VIDRO COM CONTROLE DE TRANSPARÊNCIA
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VIDRO COM CONTROLE DE TRANSPARÊNCIA
90
Disponível em:
11, 12 e 14 mm;
Incolor, Bronze, Cinza e Verde.
Divisórias
Elimina a necessidade de persianas;
Higiênico;
Além de excelentes propriedades acústicas, pode igualmente combinarse com a nossa gama de vidros de atenuação acústica.
Aplicações exteriores verticais
Bloqueia a maior parte dos raios UV e não necessita de nenhuma manutenção específica;
Pode ser aplicado a vidro simples ou vidro duplo;
Pode ser curvado.
Segurança
É um vidro laminado, portanto um vidro de segurança;
Ideal para esconder objetos preciosos permitindo mostrá-los apenas a uma clientela selecionada.
VIDRO RESISTENTE A FOGO
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O requisito mínimo exigido dos elementos resistentes ao fogo é impedir a passagem de chamas, gases e fumaças. São comercializados dois produtos resistentes ao fogo: vidro para-chama e vidro corta-fogo.
O vidro para-chama, corresponde a classificação E (integridade) de resistência ao fogo, alcança tempos de resistência de até 120 minutos, não apresenta diferenças ópticas, em relação a vidro sem característica de resistência ao fogo. Em caso de fogo, impede a passagem de chamas, gases e fumaças, mantendo a sua transparência.
O vidro corta-fogo, corresponde a classificação EI (integridade e isolamento térmico) de resistência ao fogo. Também alcança tempos de resistência de até 120 minutos; e em caso de fogo, impede a passagem de chamas, gases, fumaças e promove a efetiva redução na transmissão de radiação e condução de calor, através da expansão e opacidade de seu intumescente interno.
Os produtos são testados pelo IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas), e aprovados pelo Corpo de Bombeiros.
VIDRO RESISTENTE A FOGO
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VIDRO RESISTENTE A FOGO
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Aplicações
Paredes, coberturas, fechamento e divisórias resistentes ao fogo.
Instalação
Todos os elementos a serem utilizados na sua instalação, devem também ser resistentes ao fogo.
Dimensões
Máxima: 1500 x 2500 mm;
Mínima: 300 x 400 mm;
(A espessura varia de acordo com o produto e o tempo de resistência requerido).
SPIDER GLASS
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O Spider Glass é um sistema de fechamento de vidros utilizado em fachadas, coberturas, divisórias, vitrines e similares;
A principal característica que o difere dos sistemas convencionais existentes é que ele utiliza vidros furados, parafusados e fixados em quatro pontos.
Estes pontos correspondem aos braços das “aranhas”
(spiders) que mantêm os vidros afastados das estruturas de fixação;
Os parafusos possuem rótulas internas que impedem o surgimento de tensões nos pontos de fixação dos vidros quando estes são submetidos a esforços devido às cargas de vento.
As juntas entre vidros são nuas, apenas seladas com silicone;
 O resultado do conjunto é o aumento da área transparente e a valorização estética da superfície envidraçada, sem que a presença dos vidros seja notada pelo observador.
SPIDER GLASS
95
SPIDER GLASS
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Rótulas
Existem 03 tipos. São fabricadas de modo a não serem abertas pelo lado de fora.
Aranhas
Existem 02 modelos diferentes: em aço inoxidável e de alumínio. Ambas com a mesma resistência.
Estrutura
Colunas metálicas (aço inox ou aço carbono), colunas de vidro, cabo de aço ou madeira.
Composição
Vidros temperados, lapidados, furados e com medidas diversas;
Estes ainda podem ser opcionalmente serigrafados, temperados laminados e duplos;
Parafusos de aço inox com rótulas;
Spiders em inox ou alumínio. (spiders padrão ou spiders especiais).
Estrutura portante. Estas estruturas podem ser de aço carbono, aço inox, alumínio;
Silicone extrudado e silicone estrutural para juntas e vedações.
SPIDER GLASS
97
Aplicações
Fachadas;
Divisórias;
Coberturas;
Guarda-corpos;
Passarelas.
Instalação
O sistema é comercializado completo;
Desde os estudos e cálculos estruturais, até a fabricação e montagem. 
Dimensões
Sob consulta.
Corte à água
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Corte a jato de água
O corte abrasivo por jato de água, ou seja, o corte por pressão ultra-alta com uma mistura de água e areia, tem longa tradição;
No corte por jato de água, o material não é influenciado termicamente e nem pelas forças de processamento. Outras características desse processo são a flexibilidade quase infinita com relação a materiais e, devido à elevada qualidade de corte, a economia em custos extras;
Corte a laser e por jato de água se complementam mutuamente;
O equipamento de corte por jato de água aperfeiçoa a exatidão do processo, entre outros motivos, devido a seu cabeçote de corte de alta precisão, assim como à regulagem automática do distanciamento para o corte;
Corte à água
99
Corte a jato de água
O equipamento convence por causa da extraordinária segurança do processo, graças ao controle automático de todos os parâmetros críticos, e coloca padrões em termos de rentabilidade;
Pode ser equipado de forma seriada com uma mesa intercambiável que, durante o processo de corte, pode ser usada para operações de carregar e descarregar;
As principais peças são: a bomba de alta pressão, cabeçote de corte de alta precisão e os reservatórios para corte.
Corte a jato de água
Fita com grande largura nos materiais a serem processados;
Elevada qualidade nos resultados de corte;
Nenhuma influência térmica e mecânica;
O dispendioso retrabalho é minimizado ou até eliminado.
Corte a Laser
100
Corte a laser
Inovadora tecnologia de ponta, máxima produtividade
O corte a laser agrega cada vez mais novas utilizações no processamento de chapas e apresenta qualidade singular;
 A elevada flexibilidade na fabricação, unida a uma quase infinita gama de materiais e formas, justifica o reconhecimento mundial desta tecnologia básica absolutamente necessária; 
Alta precisão dimensional e dissipação mínima de calor na peça de chapa são apenas duas vantagens que convencem o usuário sobre os excelentes resultados de corte;
Componentes tecnológicos: ponta diretivas como óptica portátil, fonte a laser, o singular Direct Helical Motor System (DHM), comando CNC e software do usuário melhoram substancialmente os processos de fabricação e impõem um importante avanço tecnológico.
Corte a Plasma
101
O que é o plasma?
Se você levar um gás a temperaturas extremamente altas, você obtém o plasma;
A energia começa a romper as moléculas de gás e os átomos começam a quebrar;
Átomos normais são feitos de prótons e nêutrons no núcleo, cercados por uma nuvem de elétrons;
No plasma, os elétrons se separam do núcleo. Quando a energia do calor libera os elétrons do átomo, eles começam a se mover freneticamente;
Eles são carregados negativamente e deixam para trás seus núcleos carregados positivamente;
Estes núcleos carregados positivamente são conhecidos como íons;
Quando os elétrons em alta velocidade colidem com outros elétrons e íons, liberam grandes quantidades de energia;
É ela que dá ao plasma seu status único e seu inacreditável poder de corte.
Corte a Plasma
102
Plasma está em todos os lugares. Quase 99 % de toda a matéria do universo é plasma. Ele não é comum na Terra devido às suas temperaturas extremamente altas, mas em outros lugares como o Sol, ele impera. Na Terra, você pode encontrá-lo nos raios entre outros lugares;
Os cortadores a plasma não são os únicos dispositivos a aproveitar o poder do plasma;
Letreiros ou sinalização de néon, lâmpadas fluorescentes e telas de plasma (somente para citar alguns usos), todas dependem do plasma para concretizar suas tarefas. Esses dispositivos usam o plasma "frio“;
Embora o plasma frio não possa ser usado para cortar metais, ele tem uma série de outras aplicações importantes. 
Corte a Plasma
103
O Processo de Corte de Metais por Plasma
O Processo de Corte Plasma foi desenvolvido desde os anos 50 para cortar metais condutores, principalmente o aço inoxidável e o alumínio;
Hoje é o processo com maior crescimento na indústria, nas instalações industriais e nas oficinas em geral como excelente ferramenta para o corte de metais, em virtude da velocidade e precisão do corte.
Corte a Plasma
104
Definição de Plasma
Os três estados da matéria são sólido, líquido e gasoso. Para a substância mais conhecida, a água, temos o gelo, água e vapor;
Se adicionarmos energia em forma de calor ao sólido (gelo), teremos a mudança de estado para o líquido (água) e se mais calor for adicionado teremos o gás (vapor). Quando uma quantidade substancial de calor for adicionado ao gás, este se transforma em plasma;
Corte a Plasma
105
Plasma é um gás eletricamente condutor;
 A ionização dos gases gera a criação de elétrons livres e de íons positivos junto com os átomos de gás;
Quando isso ocorre, o gás torna-se eletricamente condutor, com a característica de transportar corrente, tornando-se assim o plasma;
Um exemplo de plasma, como aparece na natureza é o relâmpago. Como a tocha plasma, o relâmpago conduz eletricidade de um lugar a outro. No relâmpago, os gases do ar são gases ionizados.
Corte a Plasma
106
Cortando com o Plasma
O corte a Plasma é um processo que utiliza um bico com um orifício para restringir o gás ionizado em alta temperatura até que possa se utilizado para cortar secções de metais, como o aço carbono, aço inoxidável, o alumínio e outros metais eletricamente condutores;
O arco Plasma derrete o metal, e a alta velocidade do gás remove o material derretido. Segue exemplo da técnica de operação do corte de metais por Plasma:
1) Fixar o grampo terra/obra na peça a ser cortada, para que ocorra a transferência do arco plasma.
Corte a Plasma
107
Cortando com o Plasma
2) Posicionar o bico da tocha na posição vertical em relação à peça de trabalho;
3) Começar o corte a partir da borda da peça de trabalho;
Corte a Plasma
108
4) Em seguida prosseguir com o corte do material nas dimensões necessárias para o trabalho. Obs: O uso de guias ou esquadros é indicado para manter o corte na medida necessária e também cortes em linhas retas;
5) No caso do corte iniciar no meio da chapa ou para fazer furos, a técnica indicada é iniciar o corte com o bico inclinado.
Corte a Plasma
109
Aplicações do Corte Plasma 
Com o processo de corte Plasma é possível cortar também fora da posição plana, utilizar tartarugas de corte, mesas CNC, entre outros dispositivos de automação, tornando o processo versátil em diversas aplicações onde o objetivo é cortar metais.
A foto acima mostra o corte Plasma mecanizado
com tartaruga
Corte a Plasma
110
A principal aplicação do processo é na preparação de juntas para a soldagem, onde a qualidade de corte sem a pós operação de limpeza para remoção de escórias facilita o processo de operação seguinte;
Os principais mercados atendidos pelo processo de corte Plasma são:
 Soldagem – corte e preparação dos conjuntos a serem soldados;
 Manutenção em geral;
 Estruturas metálicas;
 Usinas siderúrgicas;
 Usinas de açucar e álcool;
 Móveis metálicos;
Caldeirarias;
 Indústrias agrícolas;
 Autopeças & automotiva;
 Funilarias;
Carrocerias metálicas;
Sucata & Ferro e Aço;
Outras aplicações que necessitam cortar metais como: aço carbono, aço inoxidável, alumínio, cobre, ferro fundido.
Corte a Plasma
111
Como dimensionar o Equipamento de Corte Plasma
O equipamento de corte Plasma é dimensionado conforme a espessura do material a ser cortado, comprimento do corte e velocidade de corte. A grandeza elétrica corrente, é a principal informação do equipamento de corte plasma, fazendo a relação entre corrente X espessura.
Segue tabela com as informações sobre corrente e espessura de:
Corte a Plasma
112
Resumo do processo de Corte por Plasma
 Processos eficiente de corte;
Sem necessidade de pós operação;
Velocidade e facilidade na operação;
Preparação de juntas para a soldagem;
Reparo e manutenção;
Corta uma ampla faixa de espessuras (Dependendo da capacidade do equipamento, é possível cortar metais desde 0.5mm até 60mm de espessura);
Processo muito seguro, não utiliza perigosos cilindros de oxigênio e gás combustível e nem mangueiras transportando elementos combustíveis;
Corta qualquer metal condutor (Aço carbono, inoxidável, alumínio, bronze, cobre, ferro fundido);
Alta velocidade de corte;
Perfura sem pré-aquecimento;
Permite cortar placas empilhadas;
Corte limpo (O corte não deixa escória, por isso, não é necessária a limpeza posterior com esmeril);
Não super aquece o material (Devido a alta velocidade de avanço, a zona térmica afetada - ZTA é muito pequena);
As chapas de espessura fina não se deformam.
FRATURA FRÁGIL DAS CERÂMICAS
113
Os materiais cerâmicos têm a sua aplicabilidade limitada em certos aspectos devido às suas propriedades mecânicas, quem em muitos aspectos são inferiores àquelas apresentadas pelos metais;
A principal desvantagem é uma disposição à fratura catastrófica de uma maneira frágil, com muito pouca absorção de energia.
À temperatura ambiente, tantos as cerâmicas cristalinas como as cerâmicas não-cristalinas quase sempre fraturam antes que qualquer deformação plástica possa ocorrer em resposta à aplicação de uma carga de tração;
O processo de fratura frágil consiste na formação e na propagação de trincas através da seção reta do material em uma direção perpendicular à carga aplicada;
O crescimento da trinca em cerâmicas cristalinas se dá geralmente através dos grão.
FRATURA FRÁGIL DAS CERÂMICAS
114
As resistências à fratura medidas para os materiais cerâmicos são substancialmente inferiores àquelas estimadas pela teoria a partir das forças interatômicas;
A existência de defeitos muito pequenos e onipresentes no material, os quais servem como fatores de concentração de tensões, ou seja, pontos onde a magnitude de uma tesão de tração é aplicada é amplicaficada. O grau de ampliação da tensão depende do comprimento da trinca e do raio de curvatura da extremidade da trinca, sendo maior no caso de defeitos longos e pontiagudos;
As concentrações de tensões podem ser diminutas trincas de superfície ou internas (microtrincas), poros internos e arestas de grãos, os quais são virtualmente impossíveis de serem eliminados ou controlados; 
FRATURA FRÁGIL DAS CERÂMICAS
115
A umidade e os contaminantes presentes na atmosfera podem introduzir trincas de superfície em fibras de vidro recentemente estiradas;
Essas trincas afetam a resistência de uma maneira negativa;
Uma concentração de tensões na extremidade de um defeito pode causar a formação de uma trinca, a qual pode se propagar até uma fratura real;
A medida da habilidade de um material cerâmico em resistir à fratura quando uma trinca está presente é especificada em termos de tenacidade à fratura. A tenacidade à fratura em deformação plana, Klc, é definida de acordo com a seguinte expressão:
 
FRATURA FRÁGIL DAS CERÂMICAS
116
Y - representa um parâmetro ou função adimensional que depende tanto da amostra como das geometrias da trinca;
s é a tensão aplicada;
a – é o comprimento de uma trinca de superfície, ou metade do comprimento de uma trinca interna;
A propagação da trinca não irá ocorrer enquanto o lado direito da Eq. for inferior à tenacidade à fratura em deformação plana para os materiais cerâmicos são menores do que 10MPa√m;
Os valores de Klc para vários materiais cerâmicos estão incluídos na Tab. 8.1 e no B.5. 
FRATURA FRÁGIL DAS CERÂMICAS
117
FRATURA FRÁGIL DAS CERÂMICAS
118
FRATURA FRÁGIL DAS CERÂMICAS
119
Sob algumas circunstâncias, a fratura de materiais cerâmicos ocorrerá pela propagação lenta de trincas, quando as tensões são de natureza estática e quando o lado direito da Eq. é menor do que Kic. Essse fenômeno é conhecido por fadiga estática ou por fratura retardada;
 Esse tipo de fadiga é especialmente sensível às condições do ambiente, especificamente quando existe umidade presente na atmosfera;
Em relação ao mecanismo, ocorrerá provavelmente um processo de corrosão sob tensão nas extremidades da trinca; isto é, a combinação da aplicação da tensão de tração e da dissolução do material leva ao afilamento e a um aumento no comprimento das trincas até que, ao final, uma trinca cresce até um tamanho que é capaz de apresentar uma rápida propagação.
FRATURA FRÁGIL DAS CERÂMICAS
120
Os vidros à base de silicato são especialmente suscetíveis a esse tipo de fratura; isso também tem sido observado em outros materiais cerâmicos, incluindo a porcelana, o cimento portland, as cerâmicas com alto teor de alumina, o titanato de bário e o nitreto de silício;
Existe uma variação e uma dispersão consideráveis na resistência à fratura para muitas amostras de um material cerâmico frágil especifico;
Uma distribuição das resistências à fratura para o cimento portland está mostrado na fig a seguir. Esse fenômeno pode ser explicado pela dependência da resistência à fratura em relação à probabilidade da existência de um defeito que seja capaz de iniciar uma trinca;
Essa probabilidade varia de uma amostra para outra, de um material para outro e depende da técnica de fabricação e de qualquer tratamento subsequente;
O tamanho ou o volume da amostra também influencia a resistência à fratura, quanto maior for a amostra, maior é a probabilidade de existência de defeitos e menor é a resistência à fratura .
121
FRATURA FRÁGIL DAS CERÂMICAS
122
Para tensões de compressão, não existe qualquer amplificação de tensões associadas com qualquer defeito existente;
Por essa razão, as cerâmicas frágeis exibem resistência maiores em compressão do que em tração (da ordem de fator de 10), e elas são geralmente utilizadas quando as condições de carregamento são compressivas;
A resistência à fratura de uma cerâmica frágil pode ser melhorada substancialmente pela imposição de tensões residuais de compressão na sua superfície. Uma maneira segundo a qual isso pode ser realizado é através de revenimento térmico.
COMPORTAMENTO TENSÃO-DEFORMAÇÃO
123
RESISTÊNCIA À FLEXÃO;
Os ensaios de tração não são interessantes:
É difícil de preparar e testar amostras que possuam geometrias exigida;
É difícil prender e segurar materiais frágeis sem fraturá-los;
As cerâmicas falham após uma deformação de apenas aproximadamente 0,1%, o que exige que os corpos de prova de tração estejam perfeitamente alinhados, com o objetivo de evitar a presença de tensões de dobramento ou flexão.
COMPORTAMENTO TENSÃO-DEFORMAÇÃO
124
RESISTÊNCIA À FLEXÃO;
Os limites de resistência à tração dos materiais cerâmicos equivalem a aproximadamente um décimo das resistências à compressão, e
uma vez que a fratura ocorre na face do corpo de prova que está sendo submetida à tração, o ensaio de flexão é um substituto razoável para o ensaio de tração;
A tensão no momento da fratura quando se emprega esse ensaio de flexão é conhecida por resistência à flexão, módulo de ruptura, resistência à fratura ou resistência à dobra, e consiste em um importante parâmetro mecânico para os materiais cerâmicos frágeis. Onde Ff representa a carga no momento da fratura.
Resistência à Flexão
125
126
127
COMPORTAMENTO ELÁSTICO
Obs: A faixa para módulo de elasticidade para materiais cerâmicos encontra-se entre aproximadamente 70 e 500 GPa, sendo ligeiramente maior do que para os metais. Tab. 13.5 e Ap. B.2
MECANISMOS DE DEFORMAÇÃO PLÁSTICA
128
À temperatura ambiente a maioria dos materiais cerâmicos sofre fratura antes do surgimento de qualquer deformação plástica;
A deformação plástica é diferente no caso das cerâmicas cristalinas e das cerâmicas não-cristalinas.
MECANISMOS DE DEFORMAÇÃO PLÁSTICA
129
Cerâmicas Cristalinas
A deformação plástica ocorre, como é o caso dos metais, através do movimento de discordâncias;
Uma razão para a dureza e a fragilidade desses materiais é a dificuldade de escorregamento (ou movimento da discordância). Como as ligações são predominantemente iônicas, existem poucos sistemas de escorregamento ao longo dos quais as discordâncias podem se mover. Íons de mesma carga se repelem, no caso dos metais os átomos são eletricamente neutros;
No caso das cerâmicas, em que a ligação é altamente covalente, o escorregamento também é díficil, e eles são frágeis pelas seguintes razões:
As ligações covalentes são relativament fortes;
Existe também um número limitado de sistemas de escorregamento;
As estruturas das discordâncias são complexas.
MECANISMOS DE DEFORMAÇÃO PLÁSTICA
130
Cerâmicas Não-Cristalinas
A deformação plástica não ocorre pelo movimento de discordâncias, pois não existe uma estrutura atômica regular;
Esses materiais se deformam através de uma escoamento viscoso, que é a maneira segunda a qual os líquidos se deformam; a taxa de deformação é proporcional à tensão aplicada;
Em resposta a aplicação de uma tensão de cisalhamento, os átomos ou íons deslizam uns sobre os outros através da quebra e da reconstrução de ligações interatômicas. Contudo não existe uma maneira ou direção pre-determinada segundo a qual esse fenômeno ocorre, como é o caso para as discordâncias. Fig 13.30 
131
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TAXONOMIA
136
APLICAÇÕES DAS CERÂMICAS
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PROPRIEDADE DOS VIDROS
138
Os materiais vítreos, ou não-cristalinos, não se solidificam do mesmo modo que os materiais cristalinos;
Mediante resfriamento, com a diminuição de temperatura, um vidro se torna continuamente mais e mais viscoso; não existe uma temperatura definida na qual o líquido se transforma em um sólido, como ocorre nos materiais cristalinos ;
Uma das das distinções entre os materiais cristalinos e não-cristalinos está na dependência do volume específico (volume por unidade de massa, o que é o inverso da densidade) em relação à temperatura, Fig 14.3;
No caso dos materiais cristalinos, existe uma diminuição descontínua no volume quando se atinge a temperatura de fusão, Tf.
Nos materiais vítreos, o volume diminui continuamente em função de uma redução na temperatura; ocorre uma pequena diminuição na inclinação da curva no que é conhecido por temperatura de transição vítrea, Tv,ou temperatura fictícia. Abaixo dessa temperatura, o material é primeiro um líquido super-resfriado, e finalmente um líquido.
TEMPERATURA DE TRANSIÇÃO VÍTREA
139
FABRICAÇÃO E PROCESSAMENTO DE VIDROS
140
O ponto de fusão corresponde à temperatura na qual a viscosidade é de 10Pa-s; o vidro é fluido o suficiente pra ser considerado um líquido;
O ponto de operação representa a temperatura na qual a viscosidade é de 103 Pa-s; o virdo é facilmente deformado nessa viscosidade;
O ponto de amolecimento, a temperatura na qual a viscosidade é de 4x 106 Pa-s, é a temperatura máxima na qual uma peça de vidro pode ser manuseada sem causas alterações significativas;
O ponto de recozimento é a temperatura na qual a viscosidade é de 4x 1012 Pa-s. Nessa temperatura, a difusão atômica é suficientemente rápida, tal que quaisquer tensões residuais podem ser removidas dentro de um intervalo de aproximadamente 15 min;
O ponto de deformação corresponde à temperatura na qual a viscosidade se torna 3x 1013 Pa-s. Para temperaturas abaixo do ponto de deformação plástica. A temperatura de transição vítrea será superior à temperatura do ponto de deformação.
VIDROS
141
TEMPERATURA DE TRANSIÇÃO VÍTREA
142
CONFORMAÇÃO DO VIDRO
143
O vidro é produzido pelo aquecimento das matérias-primas até uma temperatura elevada, acima da qual ocorre a fusão;
A maioria dos vidros comerciais é do tipo sílica-soda-cal; a sílica é geralmente suprida na forma de areia de quartzo comum, enquanto o Na2O e o CaO são adicionados como soda barrilha (Na2CO3 ) e calcário (CaCO3);
Para a maioria das aplicações, especialmente quando a transparência ótica é um fator importante, torna-se essencial que o vidro produzido seja homogêneo e esteja isento de poros;
A homogeneidade é atingida através da fusão e da mistura completa dos ingredientes brutos. A porosidade resulta de pequenas bolhas de gás que são produzidas; essas devem ser absorvidas pelo material fundido ou de outra maneira eliminadas, o que exige um ajuste apropriado da viscosidade do material fundido.
CONFORMAÇÃO DO VIDRO
144
Os métodos de conformação utilizados para fabricar produtos à base de vidro são:
Prensagem;
Insuflação;
Estiramento;
Conformação das fibras.
A prensagem é usada na fabricação de peças com paredes relativamente espessas, tais como pratos e louças;
A peça de vidro é conformada pela aplicação de pressão em um molde de ferro fundido revestido com grafita, que possui forma desejada; o molde é normalmente aquecido para assegurar uma superfície uniforme;
Atualmente o processo é automatizado produzindo peças como:
Jarras;
Garrafas;
Lâmpadas.
CONFORMAÇÃO DO VIDRO
145
CONFORMAÇÃO DO VIDRO
146
O estiramento é utilizado para conformar longas peças de vidro, como lâmpadas, barras, tubos e fibras, as quais possuem uma seção reta constante;
Um processo segundo o qual são formadas lâminas de vidro está na figura a seguir; elas também podem ser fabricadas por laminação a quente;
O grau de planificação e o acabamento da superfície podem ser melhorados de maneira significativa pela flutuação da lâmina em um banho de estanho fundido a uma temperatura elevada; a peça é resfriada lentamente e depois tratada termicamente por recozimento;
Fibras de vidro contínuas são conformadas segundo uma operação de estiramento que é um tanto sofisticada. O vidro fundido é colocado em uma câmara de aquecimento de platina;
As fibras são conformadas pelo estiramento do vidro derretido através de muitos orifícios pequenos na base da câmara. A viscosidade do vidro, que é crítica, é controlada pelas temperaturas da câmara e dos orifícios.
CONFORMAÇÃO DO VIDRO
147
TRATAMENTO TÉRMICO DOS VIDROS
148
Recozimento
Quando um material cerâmico é resfriado a partir de uma temperatura elevada, tensões internas, conhecidas por tensões térmicas, podem ser introduzidas como resultado da diferença na taxa de resfriamento e na contração térmica entre regiões da superfície e do interior da peça;
Essas tensões térmicas são importantes nas cerâmicas frágeis, especialmente nos vidros, uma vez que elas podem enfraquecer o material ou, em casos extremos, levar à fratura, um fenômeno conhecido por choque térmico;
Normalmente, são feitas tentativas para evitar as tensões térmicas, o que pode ser conseguido pelo resfriamento da peça a uma taxa suficientemente lenta;
Uma vez que tais tensões tenham sido introduzidas, no entanto, é possível a eliminação, ou pelo menos uma redução na sua magnitude, através de um tratamento térmico de recozimento, onde a peça
de vidro é aquecida até o ponto de recozimento e então lentamente resfriada até a tremperatura ambiente.
TRATAMENTO TÉRMICO DOS VIDROS
149
Têmpera
A resistência de uma peça de vidro pode ser melhorada pela introdução intencional de tensões residuais de superfície de natureza compressiva, conhecida como têmpera térmica;
A peça de vidro é aquecida até uma temperatura acima da região de transição vítrea, porém abaixo do ponto de amolecimento;
Em seguida, é resfriada até a temperatura ambiente em meio a um jato de ar ou, em alguns casos, em meio a um banho de óleo;
As tensões residuais surgem de diferenças nas taxas de resfriamento para as regiões da superfície e do interior da peça;
Inicialmente, a superfície resfria mais rapidamente e, uma vez que ela tenha se resfriado até uma temperatura abaixo do ponto de deformação, torna-se mais rígida;
TRATAMENTO TÉRMICO DOS VIDROS
150
Têmpera
Nesse momento, o interior, que se resfriou mais lentamente, encontra-se a uma temperatura mais elevada (acima do ponto de deformação), e portanto ainda em condição plástica;
Com a continuação do resfriamento, o interior tenta se contrair em maior grau do que o agora rígido exterior irá permitir. Desta forma, o interior tende a contrair o exterior ou a impor tensões radiais voltadas para dentro;
Como consequência, após a peça de vidro ter-se resfriado até a temperatura ambiente, ela mantém tensões compressivas sobre a superfície, com tensões de tração nas regiões inferiores;
A distribuição das tensões à temperatura ambiente ao longo da seção reta de uma chapa de vidro está representada esquematicamente na figura a seguir.
TÊMPERA
151
TRATAMENTO TÉRMICO DOS VIDROS
152
Têmpera
A falha de materiais cerâmicos quase sempre resulta de uma trinca que é inciada na superfície pela aplicação de uma tensão de tração;
Para causar a fratura de uma peça de vidro temperado, a magnitude de uma tensão de tração aplicada externamente deve ser grande o suficiente para, em primeiro lugar, superar a tensão residual de superfície de natureza compressiva e, além disso, para tensionar a superfície em tração o suficiente para dar início a uma trinca, a qual poderá então se propagar;
No caso de um vidro que não foi submetido a têmpera, uma trinca será introduzida a um nível mais baixo de tensão externa e, consequentemente, a resistência à fratura será menor;
O vidro temperado é usado para aplicações onde é importante uma alta resistência; entre essas aplicações estão incluídas portas grandes, pára-brisas de automóveis e lentes de óculos.
VITROCERÂMICOS
153
É a transformação de materiais não-cristalinos em cristalinos, processo de devitrificação, material policristalino com grãos finos;
Um agente de nucleação (frequentemente o dióxido de titânio) deve ser adicionado para introduzir o processo de cristalização ou devitrificação;
As características desejáveis incluem: 
Baixo coeficiente de expansão térmico, para evitar choques térmicos;
Resistência mecânica e condutividade térmica elevada.
Alguns vitrocerâmicos podem ser tornados oticamente transparentes e outros opacos;
 As técnicas convencionais de conformação de vidros podem ser usadas de maneira conveniente para produção em massa de peças praticamente isentas de poros;
Utilizados na fabricação de peças para irem ao forno ou de louças para irem a mesa, devido à sua elevada condutividade térmica;
Servem como isolantes térmicos e como substratos para placas de circuito impresso, utilizados como revestimento em trabalhos de arquitetura e trocadores de calor.
VITROCERÂMICOS
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É um material cerâmico obtido por técnicas vidreiras e constituído de microcristais dispersos numa fase vítrea. É obtido submetendo o vidro comum a temperaturas elevadas (de 500°C a 1000°C );
Este tratamento térmico provoca a sua cristalização. Ao contrário de cerâmicas sinterizadas, não têm poros entre os cristais;
O termo vitrocerâmica refere-se essencialmente a uma combinação de vidro com lítio, silício, alumínio e óxidos que produz uma variedade de materiais com interessantes propriedades termomecânicas;
Materiais vitrocerâmicos possuem maior resistência (não sendo, porém, totalmente inquebráveis) que os vidros comuns, uma baixa condutividade elétrica e quase nenhuma dilatação térmica;
Ao mesmo tempo apresenta baixa condutividade térmica e resistência a choque térmico. Possui algumas aplicações importantes na astronomia (espelhos de telescópios), medicina (ossos e dentes artificiais) e uso doméstico (fogões elétricos).
PRODUTOS À BASE DE ARGILA
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É um ingrediente muito barato;
Encontrado naturalmente e em grande abundância;
É usado frequentemente na forma como é extraído, sem qualquer melhoria na sua qualidade;
Facilidade de ser conformados;
Quando misturado com água forma uma massa plástica que é suscetível a modelagem;
A peça modelada é secada para remover parte da umidade, após ela é cozida a uma temperatura elevada para melhorar a sua resistência mecânica;
A maioria dos produtos à base de argila se classificam como:
Produtos estruturais à base de argila (tijolos , azulejos, tubulações de esgoto);
Louças brancas (se tornam brancas após um cozimento a uma temperatura elevada) Por ex: porcelanas, louças de barro, louças para mesa, louças vitrificadas, louças sanitárias.
PRODUTOS À BASE DE ARGILA
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Além da argila, muitos desses produtos contêm ingredientes não-plásticos que influenciam tanto as alterações que ocorrem durante os processos de secagem e cozimento como as características da peça acabada.
CARACTERÍSTICAS DAS ARGILA
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As argilas são aluminossilicatos, sendo compostas por alumina e sílica, as quais contêm água quimicamente ligada;
Nas argilas encontra-se impurezas como óxidos à base de bário, cálcio, sódio, potássio e ferro e alguns materiais orgânicos;
Os minerais argilosos mais comuns são as argilas caolinita, que quando a água é adicionada, as moléculas de água se posicionam entre as lâminas em camadas e formam uma película fina ao redor das partículas de argila;
As partículas ficam, dessa forma, livres para se moverem umas sobre as outras, o que é responsável pela plasticidade resultante da mistura água-argila.
CARACTERÍSTICAS DAS ARGILA
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COMPOSIÇÃO DOS PRODUTOS À BASE DE ARGILA
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As louças brancas contêm ingredientes não-plásticos ou mineriais não-argilosos:
Sílex ou quartzo finamente moído;
Um fundente, tal como o feldspato.
O quartzo é usado principalmente como:
Material de enchimento, ou carga, por ser barato, relativamente duro e quimicamente não-reativo;
Experimenta pouca alteração durante o tratamento térmico a alta temperatura;
Possui elevada temperatura de fusão, quando fundido;
Apresenta habilidade para formar um vidro.
Quando misturado com a argila, um fundente forma um vidro que possui um ponto de fusão relativamente baixo;
Uma porcelana típica pode conter aproximadamente: 50% de argila, 25% quartzo e 25% de feldspato.
TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO
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As materias-primas no estado em que são extraídas geralmente têm que ser submetidas a uma operação de moagem ou trituração, onde os tamanhos das partículas são reduzidos;
Em seguida vão para o peneiramento ou uma classificação por granulometria que produz um produto pulverizado que produz uma faixa desejada de tamanho de partículas;
Para sistemas multicomponentes, os materiais pulverizados devem ser completamente misturados com água e, talvez, outros ingredientes, para dar as características de escoamento que são compatíveis com a técnica particular de conformação empregada;
A peça conformada deve possuir uma resistência mecânica suficiente para permanecer intacta durante as operações de transporte, secagem e cozimento;
Duas técnicas usuais de modelagem são utilizadas para a conformação de composições à base de argila: conformação hidroplástica e fundição por suspenção.
CONFORMAÇÃO HIDROPLÁSTICA
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Os minerais à base de argila, quando misturados com água, se tornam altamente plásticos e flexíveis, e podem ser moldados sem que ocorram trincas;
entretanto, eles possuem limites de escoamento extremamente baixos;
A consistência (razão água-argila) da massa hidroplástica deve dar um limite de escoamento suficiente para permitir que uma peça conformada mantenha a sua forma durante o manuseio e a secagem;
A técnica de conformação hidroplástica mais comum é a extrusão, onde a massa cerâmica plástica rígida é forçada através de um orifício de uma matriz que possui a geometria de seção reta desejada;
Tijolos, tubos, blocos cerâmicos e azulejos são todos geralmente fabricados utilizando uma técnica de conformação hidroplástica;
CONFORMAÇÃO HIDROPLÁSTICA
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A cerâmica plástica é forçada através de uma matriz por meio de uma rosca sem fim acionada por um motor, e o ar é frequentemente removido em uma câmara de vácuo, para melhorar a densidade da peça;
As colunas ocas no interior da peça extrudada (por ex: tijolos de construção) são formadas pela introdução de inserções colocadas dentro do molde.
FUNDIÇÃO POR SUSPENSÃO
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SECAGEM E COZIMENTO
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Uma peça cerâmica que tenha sido conformada hidroplásticamente ou atráves de uma fundição por suspensão retém uma porosidade significativa e também possui resistência que é insuficiente para maioria das aplicações práticas;
A secagem serve para remover líquido residual;
A densidade e a resistência são melhoradas como resultado de um tratamento térmico a alta temperatura ou de um procedimento de cozimento;
Um corpo seco, porém não cozido é conhecido como cru;
As técnicas de secagem e cozimento são crtíticas no sentido de que defeitos que ordinariamente tornam a peça imprestável (ex: empenamento, distorçã e trincas) podem ser introduzidos durante a operação;
Os defeitos são resultado de tenões que são estabelicidades por uma contração de volume não-uniforme.
SECAGEM
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Na medidade em que um corpo cerâmico à base de argila seca, ele também experimenta alguma contração de volume;
Nos estágios iniciais do processo de secagem, as partículas de argila estão virtualmente envolvidas separadas umas das outras por uma fina película de água;
Com o progresso da secagem e a remoção da água, a separação interpartículas diminui, gerando uma contração de volume (Fig. 14.9);
Durante a secagem, torna-se crítico controlar a taxa de remoção de água;
A secagem nas regiões internas de um corpo é realizada através da difusão das moléculas de água para a superfície, onde ocorre a evaporação;
Se a taxa de evaporação for maior que a taxa de difusão, a superfície irá secar (e, como consequência, irá contrair em volume) mais rapidamente do que o interior, com uma grande probabilidade de formação de defeitos ;
SECAGEM E COZIMENTO
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SECAGEM
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A taxa de evaporação da superfície deve ser diminuída para, no máximo, a taxa de difusão da água; a taxa de evaporação pode ser controlada pela temperatura, pela umidade e pela taxa de escoamento do ar;
Outros fatores também influenciam a contração de volume. Um desses fatores é a espessura do corpo; uma contração de volume não-uniforme e a formação de defeitos são mais pronunciadas em peças mais grossas do que peças mais finas;
O teor de água no corpo conformado também é crítico: quanto maior o teor de água, mais intensa é a contração de volume. Consequentemente, o teor de água é mantido normalmente tão baixo quanto possível;
O tamanho das partículas de argila também possui influência; a contração de volume é aumentada na medida em que o tamanho da partícula é diminuído. Para minimizar a contração de volume, o tamanho das partículas pode ser aumentado, ou materiais não-plásticoss que possuam partículas relativamente grandes podem ser adicionados à argila.
SECAGEM
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A energia de microondas também pode ser usada para secar peças cerâmicas. Uma vantagem dessa técnica é que as altas temperaturas usadas nos métodos convencionais são evitadas; as temperaturas de secagem podem ser mantidas abaixo de 500C;
Isso é importante, uma vez que a temperatura de secagem de alguns materiais sensíveis a temperatura elevadas deve ser mantida tão baixa quanto possível.
COZIMENTO
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Após a secagem, um corpo é geralmente cozido a uma temperatura entre 900 e 14000C; a temperatura de cozimento depende da composição química e das propriedades desejadas para a peça acabada;
Durante a operação de cozimento, a densidade é novamente aumentada (redução da porosidade) e a resistência mecânica é melhorada;
Quando materiais à base de argila são aquecidos a temperaturas elevadas, ocorrem algumas reações consideramente complexas, como a vitrificação;
A vitrificação é a formação gradual de um vidro líquido que flui para dentro e preenche parte do volume dos poros;
O grau de vitrificação depende da temperatura e do tempo de cozimento, bem como da composição do corpo;
A temperatura na qual a fase líquida se forma é reduzida pela adição de agentes fundentes, como o feldspato.
COZIMENTO
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Essa fase fluida escoa ao redor das partículas não fundidas que permanecem no meio e preenche poros, como resultado de forças de tensão superficial (ou ação capilar);
Uma contração de volume também acompanha esse processo;
Com o resfriamento, essa fase fundida forma uma matriz vítrea que resulta em um corpo denso e resistente;
A microestrutura final consiste em uma fase vitrificada, quaisquer partículas de quartzo que não reagiram e alguma porosidade;
O grau de vitrificação, obviamente, controla as propriedades à temperatura ambiente da peça cerâmica; resistência, durabilidade e densidade são melhoradas à medida que a vitrificação aumenta;
A temperatura de cozimento determina a extensão de acordo com a qual ocorre a vitrificação; isto é, a vitrificação aumenta em função de um aumento na temperatura de cozimento;
COZIMENTO
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Os tijolos de construção são cozidos normalmente a uma temperatura aproximadamente de 9000C , e são relativamente porosos;
Por outro lado, o cozimento de uma porcelana altamente vitrificada, que está no limiar de ser óticamente translúcida, ocorre a temperaturas muito mais altas;
Uma vitrificação completa deve ser evitada durante o cozimento, uma vez que o corpo se torna muito mole e irá eventualmente colapsar.
REFRATÁRIOS
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As propriedades característica das cerâmicas refratárias incluem:
Capacidade de resistir a temperaturas elevadas sem fundir ou decompor;
Capacidade de permanecer não-reativo e inerte quando são expostos a ambientes severos;
Habilidade para proporcionar isolamento térmico
Suas aplicações típicas:
Revestimentos de fornos para o refino de metais;
Fabricação de vidro;
Tratamento térmico metalúrgico;
Geração de energia.
REFRATÁRIOS
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Classificação:
Argila refratária;
Sílica básica
Refratários especiais.
REFRATÁRIOS
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Para os materiais comerciais, os ingredientes brutos consistem tanto em partículas grandes como em partículas finas, as quais podem possuir composições diferentes;
Mediante o cozimento, as partículas finas estão normalmente envolvidas na formação de uma fase de ligação ou colagem, que é responsável pela maior resistência do tijolo, essa fase pode ser predominante vítrea ou cristalina;
A temperatura de serviço é normalmente inferior àquela na qual a peça refratária foi cozida; 
A porosidade é uma variável microestrutural que deve ser controlada para produzir um tijolo refratário adequado;
A resistência, a capacidade de suportar uma carga e a resistência ao ataque por materiais corrosivos aumenta em função de uma redução de porosidade. Ao mesmo tempo, as características de isolamento térmico e a resistência a choques térmicos são diminuídas;
Porosidade ótima depende das condições do serviço. 
PRENSAGEM DO PÓ
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SINTERIZAÇÃO
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FUNDIÇÃO EM FITA
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