RESPOSTAS exercícios REVISÃO 2

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1) Defina temperatura de transição vítrea. 
Temperatura na qual o líquido formador do vidro passa do estado 
borrachoso (plástico) à rígido (frágil, vítreo). Em outras palavras, é a 
temperatura na qual o líquido super resfriado se torna vidro ou seja, se 
torna rígido e amorfo. 
 
2) Explique a diferença entre um óxido formador e um óxido 
modificador para a composição do vidro. 
Os“formadores de rede”, tal como o nome indica, são responsáveis pela 
rede tridimensional de átomos que se organiza aleatoriamente para 
formar a estrutura vítrea. No entanto, fazem diminuir a temperatura de 
fusão e a viscosidade do material, provocam também a diminuição de 
algumas propriedades do vidro. Para resolver este problema entram em 
ação os “modificadores de rede”, também utilizados para proporcionar 
dureza à estrutura vítrea, ou seja, enquanto o formador é a base para o 
vidro, os modificadores agem melhorando as propriedades de acordo 
com a necessidade. 
3) Qual o significado da viscosidade para a fabricação de vidros. 
A viscosidade define o regime de temperatura sobre a qual o vidro pode 
ser trabalhado. Por exemplo, a faixa de trabalho do vidro normalmente 
acontece em uma faixa de viscosidade entre 10^3Pa e 10^6Pa. 
 
4) Definir: a) Temperatura inferior de recozimento: (strain point) : 
temperatura na qual as tensões do vidro são substancialmente 
relaxadas em 4 horas. Corresponde a uma viscosidade, η= 10^15.5Pa.s. 
e está abaixo de 50% do valor do annealing point. 
 
 b) Temperatura superior de recozimento: (annealing point): 
temperatura na qual qualquer tensão interna é substancialmente 
reduzida em 5min. Corresponde a uma viscosidade é 10^13,4Pa.s. 
Acima desta temperatura as peças se deformam por ação do próprio 
peso. 
 
 c) Temperatura de amolecimento: (softening point): 
temperatura na qual a viscosidade atinge o valor de 10^8,6Pa.s. Neste 
ponto o alongamento é aproximadamente 3% em uma velocidade de 
1mm/min sob ação de seu próprio peso quando aquecida em um forno 
na velocidade de 5°C/min. 
 
 d) Faixa de trabalho: (working point) é o intervalo de 
temperatura na qual o vidro pode ser prontamente moldado, perfilado, 
etc 
 
5) Classificar os vidros quanto à sua faixa de trabalho. 
As massas fundidas que possuem uma grande faixa de trabalho são 
conhecidas como vidros longos, enquanto aqueles com pequena faixa 
de trabalho são chamados vidros curtos. Se a faixa de trabalho ocorre 
em temperaturas relativamente altas com relação às temperaturas de 
um vidro soda-cal-sílica, a composição é designada vidro duro. Por outro 
lado se for abaixo daquela do vidro de soda-cal-sílica, a composição é 
chamada vidro macio. 
 
6) O que é cerâmica vítrea? 
São materiais policristalinos produzidos pela cristalização controlada de 
vidro e compostos de cristais orientados aleatoriamente com teor de 
vidro residual entre 2 e 5 por cento, sem espaços vazios ou porosidade. 
 
7) Como são obtidas as cerâmicas vítreas? 
Na produção de um vidro cerâmico é preciso assegurar que a 
cristalização não ocorra durante o resfriamento a partir da temperatura 
de formação. O processamento é semelhante ao dos vidros e em 
seguido de um tratamento térmico de nucleação e crescimento da fase 
cristalina de tal forma que a microestrutura final é composta de cristais 
em uma matriz vítrea. 
 
8) Quais as características básicas da cerâmica tradicional? 
resistência elétrica e térmica; fácil modelagem; baixa perda dielétrica; baixo 
coeficiente de expansão térmica; ótima resistência a choques térmicos; alta 
porosidade; boa flexibilidade. 
 
9) Classifique a cerâmica branca quanto ao teor de água absorvida. 
-Porcelana: quando o teor de água absorvido varia de 0% à 0,5%. 
-Grês: quando a absorção situa-se entre 0,5 a 3% 
-Louça ou Faiança ou Maiólica: neste, a absorção fica acima de 3% 
 
10) Quais as vantagens da cerâmica vítrea com relação ao vidro 
comum? 
A vantagem mais importante de vitrocerâmicas é a facilidade de 
processamento. Sinterização é muito mais fácil e mais rápido do que 
sinterização em estado sólido. O motivo para a utilização de cerâmicas 
vítreas é tirar vantagem da facilidade de processamento inerente ao 
vidro a moldar e formar formas complexas, seguido de transformação da 
fase de vidro para um sólido mais refratária em que as propriedades 
podem ser adaptadas por cristalização judiciosa. 
Ao contrário dos corpos cerâmicos feitos por prensagem e sinterização 
convencional, cerâmicos de vidro tendem a ser livre de poros. Isto é 
porque durante a cristalização o vidro pode fluir e acomodar variações 
no volume. 
 
11) Diferencie cerâmica estrutural da cerâmica funcional 
Na CERÂMICA ESTRUTURAL são usadas como MATÉRIA PRIMA a 
argila comum e folhelo. Alguma outra matéria prima não argilosa é 
usada frequentemente, tal como carbonato de cálcio, material contendo 
carbono (serragem e palha), cinzas de combustível 
Na CERÂMICA FINA são usadas como MATÉRIA PRIMA a argila 
plástica (ball clay), caulim, quartzo e feldspato. Neste grupo de 
cerâmicos não são utilizados óxidos que forneçam cor ao produto e o 
nível de impurezas deve ser baixo. 
Ou seja, na estrutural são usadas matérias primas a argila comum 
enquanto na fina é usada a argila plástica 
 
12) Caracterize o comportamento do refratário quanto à: 
a) Condutibilidade Elétrica: via de regra, os refratários são isolantes, 
a exceção é para os refratários usados em fornos elétricos que são 
de carbono na forma de grafite, utilizados como eletrodo e no 
revestimento destes fornos. Os refratários com componentes 
metálicos também são condutores. 
 
b) Resistência Mecânica: Os materiais refratários dificilmente falham 
por esforço à compressão. A medida da resistência à compressão 
em temperatura ambiente é realizada para garantir a conformidade 
do lote, a homogeneidade dos tratamentos térmicos dos produtos 
queimados, da atuação do ligante nos produtos resinados de 
maneira que o material possa ser manuseado e aplicado com 
segurança. Indiretamente dá indicação de outras propriedades como 
a resistência à abrasão. 
Ao contrário, a flexão é significativa para o desenvolvimento e 
especificações de aplicação dos refratários sujeitos à grandes 
esforços 
 
c) Condutividade Térmica: Em geral, os refratários devem ter baixa 
condutibilidade térmica, para diminuir as perdas de calor através das 
paredes do equipamento. Em alguns casos, a condutibilidade térmica 
deve ser alta como nos processos de aquecimento através das 
paredes usados em retortas de coqueificação e em muflas e nos 
empilhamentos de tijolos dos regeneradores de calor. 
 
 
 
 
 
13) Classifique o biomaterial quanto à sua interação com o tecido 
hospedeiro. Caracterize cada um. 
 
Bioinerte: São materiais menos suscetíveis a causar uma reação 
biológica adversa devido a sua estabilidade química em comparação 
com outros materiais. 
 
Bioativo: Ao contrário do bioinerte, favorece o reparo do tecido e a 
integração de dispositivos associados. bioatividade é definido como 
sendo a propriedade de formar tecido sobre a superfície de um 
biomaterial e estabelecer uma interface capaz de suportar cargas 
funcionais ou como a capacidade do material interagir com os tecidos 
vivos de tal modo a estimular processos físico-químicos inerentes a 
sistemas biológicos capazes de permitir a integração do biomaterial no 
ambiente receptor. 
Bioreabsorvíveis: São materiais que atuam por um determinado período 
junto aos tecidos biológicos, e depois são degradados, solubilizados ou 
fagocitados pelo organismo, quando no contatocom os fluidos fisiológicos, 
este material se dissolve ou degrada e é substituído pelos tecidos vizinhos. 
 
Não-Bioreabsorvíveis: São o contrário dos Bioreabsorvíveis 
 
14) Quais as principais matérias prima da cerâmica tradicional, 
identifique a função de cada uma. 
Argila : conferir plasticidade ao corpo verde, ligar os outros materiais e 
vitrificar durante a queima. 
Quartzo: dar resistência e durabilidade ao produto. 
Óxidos de ferro: dar cor vermelha em atmosfera de queima oxidante ou 
cor azul escura em atmosfera redutora. 
Carbono: quando finamente disperso age como um combustível interno 
e pode melhorar a aparência do tijolo. 
Cinzas de combustível pulverizada(CCP),escórias siderúrgicas, 
serragem e palha são usadas para fornecer combustível ao interior do 
corpo e para melhorar as propriedades. 
A serragem e a palha aumentam a porosidade e melhoram as 
características de isolamento térmico do produto. 
 
Argila plástica : conferir plasticidade e resistência ao corpo, e ajudar 
a ligar os outros componentes. 
Caulim: conferir, principalmente, alta brancura ao corpo queimado. 
Quartzo: considerado material de enchimento ou carga, o quartzo 
diminui 
a plasticidade, evita o empenamento e a contração das peças. Além de 
aumentar a brancura. 
Feldspato: antes da queima, o feldspato torna a argila menos gorda e 
durante a queima age como um fundente baixando a temperatura de 
fusão e como formador da fase vítrea que une os componentes do corpo 
cerâmico. 
 
 
15) Definir: 
 a) Biomaterial: Substâncias naturais ou sintéticas que são toleradas 
de forma transitória ou permanente, pelos diversos tecidos que 
constituem o organismo humano. 
 
 b) Biocompatibilidade: Habilidade de um material ter um desempenho 
satisfatório, com resposta adequada do tecido hospedeiro, para uma dada 
aplicação 
 
16) Definir argila e caracterizar um argilo mineral. 
Por definição argila é um material de ocorrência natural composto 
primariamente por partícula muito finas de minerais, os quais se tornam 
plásticos com a adição de água e depois endurecem se secos ou 
queimados. 
A caulinita é o argilomineral mais frequentemente encontrado na 
natureza, sendo formado pelo empilhamento de camadas 1:1, ou seja, 
em cada camada encontra-se uma folha de tetraedros SiO4 e uma folha 
octaédrica de Al2(OH)6 ligadas entre si pelo oxigênio comum, 
 
17) Como se origina uma argila? Explique os mecanismos. 
A argila natural é proveniente da alteração de rochas silicatadas, constituída 
essencialmente por silicatos hidratados de alumínio, ferro, metais alcalinos e 
alcalinos terrosos, além de matéria orgânica e outras impurezas tais como, sais 
solúveis e partículas de quartzo, pirita, mica, calcita, dolomita e outros. 
Cite exemplo de um argilo mineral (nome e fórmula). 
 
18) Cite exemplo de um argilo mineral (nome e fórmula). 
 caulinita - Al2O3. 2SiO2.2 H2O 
 
 
 
 
 
19) Quais os argilominerais presentes no caulim? 
Argilomineral predominante é a caulinita. São formados a partir da 
decomposição de rochas com teores de SiO2 acima de 65 %, tais como 
granitos, gnaisses e pegmatitos. Junto ao caulim bruto são encontrados 
quartzo, feldspatos, micas, óxidos de titânio, óxidos e hidróxidos de ferro 
trivalente, pirita, siderita, marcassita, ilmenita, biotita, fluorita, etc. Alguns 
caulins apresentam hidróxidos de alumínio que aumentam o conteúdo 
de alumina. 
 
20) O que diferencia uma argila que dá queima branca daquela que dá 
queima vermelha? 
A proporção média ou alta de óxidos de ferro origina a cerâmica de 
queima vermelha, enquanto na cerâmica de queima branca, essa 
proporção de óxidos de ferro é baixa. 
 
21) Q que são “ball clays”? 
Argilas do tipo ball clay ou argila "bola" são argilas cauliníticas-ilíticas de 
plasticidade extremamente elevada, granulometria fina, No estado 
natural variam da cor creme-escura ou rosada até várias tonalidades de 
cinza e preto, entretanto após queima acima de 1000°C , apresentam 
cores claras, porém mais escuras que as dos caulins; após queima na 
faixa de 1000-1250°C, tornam-se bastante densas e vitrificadas 
 
22) Quais as características de uma argila refratária ou “fire clay”? 
Argilas refratárias ou " fire clay": são argilas sedimentares cauliníticas 
e/ou haloisíticas, plástica que contêm baixos teores de óxidos e 
hidróxidos de Fe, Mg e álcalis e que podem suportar temperaturas acima 
de 1500ºC. São usadas na fabricação de louça de mesa, de forno e de 
cerâmica ornamental. 
 
23) Como se classifica as argilas para fins cerâmicos? Explique como é 
feita esta classificação. 
 
1) Classificação de argila em três grupos cerâmicos pela cor 
apresentada pelo corpo de prova após secagem a 110°C e após queima 
em três temperaturas; 
2) Classificação em subgrupos pelas propriedades físico-mecânicas ou 
propriedades cerâmicas e 
3) Classificação em um dos tipos de argilas industriais. 
Na classificação para fins cerâmicos, os corpos de provas seguem 
normas padronizadas pela American Ceramic Society. Estes corpos são 
queimados nas temperaturas de 950°C , 1250°C e 1450°C durante três 
horas, em atmosfera oxidante. Após resfriamento observam-se as cores 
adquiridas em cada queima, conforme esquema da tabela a seguir: