Tecnologia de Materiais não Metálicos aula3v2 2017

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Tecnologia de Materiais não 
Metálicos
Roberta Viana Ferreira
CERÂMICOS
• Cerâmicas – palavra grego Keramikos: matéria 
queimada
Propriedades são atingidas através do 
tratamento térmico a altas temperaturas 
(Cozimento)
• Conceito: cerâmicos são materiais inorgânicos
e não-metálicos que consistem em compostos
que são formados entre elementos metálicos
e não-metálicos, para os quais as ligações
interatômicas são iônicas, covalentes ou são
predominantemente iônicas com alguma
natureza covalente.
• Cerâmicas tradicionais: porcelana, argila,
vidros, telhas, azulejos, vidros e cerâmicas de
altas temperaturas
• Cerâmicas atualmente: conceito mais amplo –
indústria eletrônica, computadores,
comunicação, aeroespacial
CERÂMICOS
• Compostos de elementos metálicos e não-
metálicos
• Ligações iônica (compostos iônicos) e
covalentes (sólidos covalentes)
• Seus componentes são unidos por ligações
covalentes e/ou iônicas
• Não contêm elétrons livres em grande
quantidade
• As ligações iônicas conferem aos cerâmicos:
- estabilidade relativamente alta
- temperatura de fusão, em média, superior a
dos metais e polímeros
- maior dureza
- maior resistência a ataques químicos
Ligações Iônica
• Entre metais e não-metais;
• Ligação não-direcional: magnitude é igual
em todas as direções ao redor de um íon
• Energias de ligação: 600 a 1500kJ/mol
• As ligações iônicas conferem aos cerâmicos:
- Altas temperaturas de fusão
- Duros
- Frágeis (posições definidas dos íons/aplicação
de força promove aproximação de cargas de
mesmo sinal – o cristal quebra)
Posições definidas no cristal
• Compartilhamento de elétrons entre os
átomos adjacentes-elétrons pertencem
aos dois átomos
• Ligação direcional – entre átomos
específicos e existe apenas na direçãos
dos átomos que participam do
compartilhamento
• Sólidos covalentes – materiais cerâmicos
• Ligações muito fortes (sólidos covalentes)
Ligação covalente
Ligações iônicas versus covalentes
Os materiais cerâmicos de caráter muito iônico caracterizam compostos
de mais baixo ponto de fusão (para o grupo dos cerâmicos), baixa
dureza, baixa resistência e grande expansão térmica.
Os materiais cerâmicos que possuem ligações de caráter menos iônico
são compostos de mais alto ponto de fusão, alta resistência mecânica e
alta dureza.
% caráter iônico = {1 – exp [-(0,25)(XA-XB)²]}x100
Onde XA e XB são as eletronegatividades dos respectivos elementos. A é o elemento mais 
eletronegativo
A eletronegatividade corresponde à capacidade que o núcleo de um átomo tem de 
atrair os elétrons envolvidos em uma ligação química.
Cálculo da porcentagem do caráter iônico
Exercício
Calcule os percentuais de caráter iônico das ligações interatômicas nos compostos
Al2O3, Si3O4 e SiC e defina qual composto tem maior ponto de fusão, maior
resistência mecânica e maior dureza.
% caráter iônico = {1 – exp [-(0,25)(XA-XB)²]}x100
% caráter iônico = {1 – exp [-(0,25)(XA-XB)²]}x100
Conceitos importantes
• Materiais sólidos podem ser classificados de 
acordo com a regularidade com que átomos 
ou íons se arranjam:
– Materiais cristalinos 
– Materiais não-cristalinos ou amorfos
Vidro - amorfoGrafite - cristalino
Classificação das Cerâmicas 
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Materiais cerâmicos
Vidros
Vidros Vidro-
Cerâmicas
Produtos 
estruturai
s à base 
de argila
Louças 
Brancas
Argilas Refratários Abrasivos Cimentos
Cerâmicas 
Avançadas
Argilas 
refratárias
Louças Básico Especiais
Cerâmica à base de Silicatos
– Oxigênio e silício
– Dois elementos mais abundantes na crosta
terrestre
– Solos, argilas, areia, rochas
– Arranjo tetraédrico (estrutura cristalina)
Unidade básica dos silicatos SiO4
4-
– Caráter covalente forte das ligações SiO (12%
iônico – caráter iônico é baixo)
– Ligações direcionais e fortes
– Estruturas dos silicatos surgem das diferentes
maneiras pelas quais as unidades SiO4
4- são
combinadas: arranjos uni, bi ou tridmensionais
Silica
• Silicato mais simples: SiO2
• Rede tridimensional: átomos de oxigênio nos 
vértices de cada tetraedro são compartilhados 
por tetraedros adjacentes
• Material eletricamente neutro 
• Todos os átomos com configuração eletrônica 
estável – razão Si/O = 1:2
• Arranjo ordenado e regular do tetraedro 
• Arranjo ordenado e regular do tetraedro gera
três tipos de estruturas cristalina:
– Quartzo
– Cristobalita
– Tridmita
• Estruturas complexas e abertas:
– Não há empacotamento denso
– Baixa densidade 
– Densidade do quartzo = 2,65 g/cm3
• Ligações covalentes fortes: T fusão = 1710°C
Cristobalita
Vidros
– Sólido ou vidro não-cristalino (amorfo)
– Amorfo: alto grau de aleatoriedade/característica de um
líquido
– Denominado: sílica fundida ou vítrea
– Unidade básica tetraedro SiO4
4- - formadores de rede
• Propriedades: Transparência ótica e facilidade de
produção
• Aplicações: Recipientes, lentes, fibra de vidro
Não cristaliza durante o resfriamento
Composição do Vidro
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composição do vidro é muito variada – depende da aplicação
composição dos vidros mais 
comuns é similar à da crosta 
terrestre
Vidro
• Maior constituinte é a Sílica
• Estrutura amorfa
Vidros à base de sílica
• Modificadores de rede: Na2O e CaO
– Não formam redes
• Intermediários: TiO2 e Al2O3
– Substituem o Si na rede estabilizando-a
• Modificadores e intermediários: 
• Reduzem Tfusão e viscosidade
• Facilitam a conformação em temperaturas mais baixas
23
• https://www.youtube.com/watch?v=CCuR_K
WjgUk
Vidrocerâmicas
• Vidrocerâmica: material policristalino com
grãos finos
– Vidros são transformados em estado cristalino:
através de um processso de cristalização
(tratamento térmico altas temperaturas na
presença de agente de nucleação - dióxido de
titânio)
– Transformação de fases: formação de pequenos
grãos vidrocerâmicos e envolve estágios de
nucleação e crescimento
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Vidrocerâmicas
– Propriedades: resistências mecânicas
relativamente elevadas, baixos coeficientes de
expansão térmica (evitar choque térmico),
temperaturas de serviço altas, bons isolantes
elétricos (encapsular componentes eletrônicos),
boa compatibilidade biológica.
– Opticamente transparentes ou opacas de acordo
com o processamento utilizado
– Facilidade de fabricação
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Vidrocerâmicas
– Peças para forno, mesa
– Janelas de fornos, tampas de fogões de cozinha,
– Substratos para placas de circuitos
– Trocadores de calor
• Pyroceram, Corningware, Cercor, Vision
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• Processo de pelotização – pelotização para
posterior fusão e formação das fibras
• Processo de fusão direta – fiadas diretamente 
a partir do forno de fusão
Carbono
• Várias formas polimórficas
• Grafita, diamante, fulerenos e nanotubos de 
carbono
Diamante
• Sólido de rede cristalina
• Polimorfo metaestável do carbono
• Estrutura cristalina: variação da blenda de Zn;
átomos de carbono em todas as posições tem
ligações totalmente covalentes.
Célula unitária do 
Diamante 
• Diamante:
– Duro
– Baixo condutividade elétrica
– Estrutura cristalina e fortes ligações internas 
covalentes
– Elevada condutividade térmica para um não 
metálico
– Tranparente
– Elevado índice de refração
Filme fino de Diamante
• Pedras preciosas
• Material de corte e polimento
• Diamante sintético
• Filmes finos de diamante
Grafita
• Sólido de rede cristalina
• Estável a temperatura e pressão ambientes
• Camadas de átomos de carbono com arranjo hexagonal: cada
carbono liga a 3 outros átomos no plano e 1 elétron fica
disponível para ligar com o plano adjacente
Estruturado grafite 
Grafita
• Elevada resistência
• Boa estabilidade química em altas
temperaturas
• Baixo coeficiente de expansão térmica
• Alta resistência à choques térmicos
• Elevada adsorção de gases
• Boa usinabilidade
Fibra de carbono
- material filamentar composto por mais de
90% de carbono;
- filamentos de 5 a 15 µm de diâmetro;
Camadas de átomos de carbono (grafeno) 
dispostos num padrão hexagonal regular
Estrutura das fibras
- Dependente da matéria-prima: precursores e
processos de produção
- Composta por regiões:
- Grafíticas - cristalinas
- Turboestrática – amorfas
- Híbridas – compostas por regiões cristalinas e
amorfas
Estrutura grafítica
Conjunto de camadas de átomos de carbono (grafeno)
dispostos num padrão hexagonal com um empilhamento
regular
Empilhamento regular
Turboestrática
Estrutura de planos de carbono, que se assemelha a fitas
entrelaçadas, apresentando ordenação bidirecional desses
planos e arranjo ao acaso na terceira direção.
Empilhamento irregular
• As camadas de carbono estão orientadas
paralelamente ao eixo da fibra - As fibras de carbono
atingem sua resistência excepcional devido ao
bloqueio e dobramento destes planos.
Transformação da PAN em Carbono
PAN
Estrutura de um plano
da fibra de carbono
Estágio 1:
Até T = 300°C
Estágio 2:
Até T = 1700°C
Estágio 3
Até T = 2800°C
Produção de Fibras de Carbono a partir de Fibras de PAN
https://www.youtube.com/watch?v=ki1aCdk
MSeo&t=135s
Fulereno
• Descobertos em 1985
• Aglomerado esférico e oco de 60 átomos de C
• Cada molécula é composta por ligações para formar
estruturas hexagonais ou pentagonais
Molécula C60
20 hexágonos e 12 pentágonos 
arranjados de modo que não existem 2 
pentagonos compartilhando o mesmo 
lado – Bola de futebol
• Na fase sólida se organizam em uma célula
unitário do tipo CFC
• Puros são isolantes
• Presença de impurezas pode se tornar
condutor ou semicondutor
Nanotubos de Carbono
• Lâminas de grafita enroladas na forma de um
tubo e com extremidades fechadas com C60
• Material nanométrico – diâmetros são da
ordem de nm (abaixo de 100 nm)
• Cada nanotubo é uma molécula com milhões
de átomos com l >>> d
• Multiwall- cilindros concêntricos
• Singlewall – um cilindro
• Resistentes e rígidos
• Relativamente dúcteis
• Singlewall tem resistência de 50 a 200 Gpa (uma 
ordem de grandeza acima das fibras de carbono)
• Módulo de elasticidade = 1 Tetrapascal (103GPa)
• Deformações na fratura de 5 a 20%
• Baixas densidades
• Denominado fibra definitiva – excelente reforço
• Características elétricas únicas – condutor a semi-
condutor
Nanotubos de Carbono
Imagem de Microscopia 
de Força Atômica do 
nanotubo de carbono
Estrutura do nanotubo de carbono
Método de produção
• https://www.youtube.com/watch?v=FQ5Fe5I8
vYU
Cerâmicas à base de Argila
• Rochas sedimentares compostas de grãos
muito finos de silicatos de alumínio,
associados a óxidos que lhes dão tonalidades
diversas,
• encontradas próxima de rios, muitas vezes
formando barrancos nas margens.
Dois tipos:
• argilas primárias: decomposição do solo por
ações físico-químicas do ambiente natural,
através dos anos, apresentando-se
normalmente na forma de pó;
• argilas secundárias: sedimentação de partículas
transportadas através das chuvas e dos ventos,
que se apresentam na forma pastosa ou de
lama.
 granulometria fina
 plasticidade
 resistência mecânica após secagem e/ou queima
Propriedades:
Propriedades das Argilas
Plasticidade é a propriedade que um sistema rígido possui de 
deformar-se, sem romper-se, pela aplicação de uma força (tensão) 
e de reter essa deformação quando a força aplicada é retirada
Produtos à base de Argila
• Aluminossilicatos: Sílica (SiO2) e Alumina
(Al2O3) que contém água quimicamente ligada
– Insumo barato, natural, utilizado como é extraído,
• Facilidade de conformação: Argila e água
misturados formam massa plástica susceptível
à modelagem - hidroplasticidade
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Silicatos
• Compartilhamento de 1, 2 ou 3 átomos de
oxigênio com outros tetraedros
• Formam estruturas mais complexas
• Ca2+ ;Mg2+ ;Al3+
– Compensam as cargas negativas mantendo a
eletroneutralidade
– Ligam ionicamente os tetraedros entre si
Silicatos
Silicatos simples
• Tetraedros isolados: SiO4
4-
– MgSiO4
– 2 íons Mg2+ para cada tetraedro
– Mg2+ 6 íons vizinhos
• 2 tetraedros: Si2O7
6-
• Aquermanita Ca2MgSi2O7
• 2 íons Ca2+ e 1 Mg2+ para cada tetraedro
Silicatos em camadas
• Bidimensional
• Formam lâminas
• Compartilhamento de 3 átomos de oxigênio
por cada tetraedro Si2O5
2-
• 1 lamina de átomos que se projeta para fora
do plano sendo neutralizada por uma outra
camada com carga oposta
Silicatos em camadas
Caolinita 
Lâmina de silicato é neutralizada por 
lâmina de Al2(OH)4
2+
Lâmina de 
silicato
Silicatos em camadas
Micrografia eletrônica da 
caolinita – lâminas 
Lâmina duplas 
empilhadas – formam 
placas com tamanhos 
menores que 1 mm, 
aproximadamente 
hexagonais
Caolinita – Argila - Al2(Si2O5)(OH)4
• Ligação dentro da lâmina – fortes e
intermediárias entre iônicas e covalentes
• Lâminas adjacentes – ligações fracas de Van
Der Waals
• Materias primas cerâmicas
– Grupos mais complexos dentro dos materiais
cerâmicos
– Argilas (Al2(Si2O5)(OH)4 , talco Mg3(SiO5)2(OH)2 e
micas KAl3(Si3O10(OH)2
Tipos de Argila
1. Argila natural: É uma argila que foi extraída e limpa, e que pode ser utilizada em
seu estado natural, sem a necessidade de adicionar outras substâncias.
2. Argila refratária: Argila que adquire este nome em função de sua qualidade de
resistência ao calor.
3. Caulim ou argila da china: Utilizada na fabricação de massas para porcelanas. É
de coloração branca e funde a 1800°C.
4. Ball-Clay: Muito plásticas, de cor azulada ou negra, apresenta alto grau de
contração tanto na secagem quanto na queima. É adicionada em massas cerâmicas
para proporcionar maior plasticidade e tenacidade à massa.
5. Argilas para grês: Argila de grão fino, plástica e refratária - que suporta altas
temperaturas. Nelas o feldspato atua como material fundente. Após a queima sua
coloração é variável, vai do vermelho escuro ao rosado e até mesmo acinzentado do
claro ao escuro.
6. Argilas vermelhas: São plásticas com alto teor de ferro resistem a temperaturas de
até 1100°C . Sua coloração é avermelhada escuro quando úmida chegando quase ao
marrom. A coloração se intensifica para o escuro de acordo com seu limite de
temperatura de queima.
7. Bentonita: Argila vulcânica muito plástica, contém mais sílica do que alumínio, se
origina das cinzas vulcânicas. Apresenta uma aparência e tato gorduroso, pode
aumentar entre 10 e 15 vezes seu volume ao entrar em contato com a água.
Adicionada a argilas para aumentar sua plasticidade.
8. Argilas expandida: A argila expandida é produzida a altas temperaturas (1100oC).
Suas principais características são: leveza, resistência, inércia química, estabilidade
dimensional, além de excelentes propriedades de isolamento térmico e acústico.
Principais Tipos:
Tijolo maciço de argila cozida (tijolo comum) – baixo custo de fabricação e
normalmente usado em paredes de vedação.
Bloco cerâmico (tijolo baiano)- Segudo a NBR 7171 classifica os blocos em dois
tipos:
1- Blocos de vedação- são os blocos que não tem a função de suportar
cargas verticais além das provenientes do próprio peso e pequenas
cargas de ocupação. São assentados com furos na direção horizontal.
2- Blocos estruturais- São projetados para suportar outras cargas 
verticaisalém do peso próprio, compondo o arcabouço estrutural da 
edificação. São projetados para serem assentados com os furos na 
vertical.
Cerâmica Vermelha: Cor vermelha a 950° C, marrom ou preta a 1250° C. 
Altos teores de Fe, K e Ca.
Telhas comuns: As telhas podem ser agrupadas em dois tipos: as de encaixe e as
de capa canal.
Telhas e tijolos aparentes- são produtos de melhor qualidade, usados nos casos
em que se deseje boa aparência, uniformidade e cor.
Principais características das cerâmicas vermelhas:
1) Regularidade de forma e dimensões
2) Homogeneidade de massa, com ausência de trincas, fendas, etc.
4) Baixa absorção de água.
5) Peso reduzido
6) Resistência mecânica à flexão e a compressão adequada.
7) Facilidade de corte, apresentando fratura de grão fino, homogênea e de cor
uniforme.
Cerâmica Branca: A massa é constituídas de argilas plásticas de queima
branca, caulins, quartzo e fundentes (feldspato, filito, rochas feldspáticas,
carbonatos).
Principais Tipos:
Cerâmica artística - a cerâmica artística é um produto mais sofisticado, feito sob
encomenda em escala artesanal. Personalizados, seus desenhos são feitos peça por
peça. Por estas características tem custo de 10 a 15 vezes superior aos revestimentos
cerâmicos industrializados
Porcelana: quando a absorção é zero (pode-se admitir até 0,5%);
Louça de mesa e sanitária: refere-se os corpos mais porosos (geralmente superior 
a 3%).
Materiais de Revestimento: São componentes produzidos a partir de argilas
e/ou matérias-primas inorgânicas, sendo utilizados como componente
principal da camada mais externa de pisos, paredes e fachadas. As placas
cerâmicas podem ser esmaltadas ou não esmaltadas.
Principais Tipos:
Azulejos: Podem-se encontrar azulejos lisos, decorado, plano ou texturizado.
Apresentam baixa exigências mecânicas e abrasivas. Por isso, não é recomendado
seu uso no revestimento de pisos.
Pastilhas: Como revestimento são os mais duráveis (a vida útil chega até 60 anos).
Porcelanato: O Porcelanato é compacto, homogêneo, denso e totalmente vitrificado.
Ladrilho Hidráulico: recebem bem os tratamentos modernos de impermeabilização
• Impermeabilidade
• Resistência à flexão
• Congelamento
• Resistência ao risco
• Choque térmico
• Resistência à abrasão
• Resistência à manchas
• Resistência ao ataque de agentes químicos
Principais características das cerâmicas brancas e de revestimentos
Absorção de água
Classe Absorção de
água (%)
Denominação Uso
recomendado
Módulo de
ruptura
(Kgf./cm2)
Ia 0 a 0,5 Porcelana Piso e parede 350 a 500
Ib 0,5 a 3 Grés Piso e parede 300 a 450
IIa 3 a 6 Baixa absorção Piso e parede 220 a 350
IIb 6 a 10 Semiporoso Piso e parede 180 a 300
III 10 a 20 poroso Parede 150 a 200
Resistência à abrasão
Classe Uso
0 Revestimento somente para paredes
1 Banheiros e dormitórios residenciais
2 Ambientes residenciais sem portas externas
3 Ambientes residenciais com portas externas
4 Áreas internas de uso comercial
5 Alto tráfego, uso público interno e externo
Classe coeficiente de atrito e uso
Classe 1- inferior a 0,4 satisfatórios para instalações normais
Classe 2 - igual ou superior a 0,4 recomendados para uso onde se requer resistência ao
escorregamento.
Resistência a manchas
Classe 1: impossibilidade de remoção da mancha
Classe 2: removível com produto de limpeza especial (ácido clorídrico ou acetona)
Classe 3: removível com produto de limpeza forte (água sanitária ou ácido muriático
diluído)
Classe 4: removível com produto de limpeza fraco (detergentes convencionais)
Classe 5: máxima facilidade de remoção (água)
Resistência ao ataque de produtos químicos domésticos e de piscina- GA -
resistência química elevada; GB - resistência química média; GC - resistência química
baixa
REFRATÁRIOS
Utilizados nas indústrias de fundição, química, cerâmica, vidro, etc.
Propriedades importantes destes materiais
1. Resistência a baixas e altas temperaturas
2. Densidades entre 2.1 - 3.3 g/cm3
3. Porosidade variável
Tijolos- resistência à corrosão e à penetração por líquidos baixa porosidade -
sílica, alumina
Cerâmicos refratários industriais 
Ácidos: silica, alumina 
Básicos: MgO, CaO, cromita
Neutros ou especiais: SiC 
Propriedades das cerâmicas refratárias incluem: 
 a capacidade de resistir a temperaturas elevadas sem fundir ou 
decompor, 
 a capacidade de permanecer não reativo e inerte quando são expostos 
a ambientes severos.
 podem ser usados como isolantes térmicos.
Aplicações típicas: tijolos refratários (mais comum), revestimentos de fornos
para o refino de metais, a fabricação de vidro, tratamento térmico
metalúrgico, e a geração de energia.
Classificação de refratários
1. Quanto à forma
• Refratários Moldados
– Tijolos
– Peças Especiais
• Refratários Monolíticos
– Argamassas
– Massas de Socar
– Plásticos Refratários
– Granulados Refratários
– Concretos Refratários
– Massas de Projeção
– Massas de Injeção
– Massas de Cobertura
– Pinturas Refratárias
Isolantes Térmicos
os produtos deste segmento podem ser classificados em:
a) refratários isolantes que se enquadram no segmento de
refratários,
b) isolantes térmicos não refratários; lã de vidro e lã de rocha
c) fibras ou lãs cerâmicas
Fritas e Corantes
Frita (ou vidrado fritado) é um vidro moído, fabricado por indústrias
especializadas a partir da fusão da mistura de diferentes matérias-primas. É
aplicado na superfície do corpo cerâmico que, após a queima, adquire
aspecto vítreo.
Corantes constituem-se de óxidos puros ou pigmentos inorgânicos sintéticos
obtidos a partir da mistura de óxidos ou de seus compostos.
Abrasivos
Entre os produtos mais conhecidos podemos citar o óxido de alumínio
eletrofundido e o carbeto de silício.
Vidro e Cimento
São dois importantes segmentos cerâmicos e que, por suas particularidades,
são muitas vezes considerados à parte da cerâmica
Cerâmica de Alta Tecnologia/Cerâmica Avançada
São materiais com solicitações maiores e desempenho destacado, obtidos a
partir de matérias-primas mais puras.
As principais demandas de cerâmicas avançadas provêm da indústria
automobilística e aeroespacial
Vantagens sobre ligas metálicas:
Capacidade de suportar maiores temperaturas de operação, o que
aumenta a eficiência do combustível;
Excelente resistência contra desgaste e corrosão;
Menores perdas por atrito;
Possibilidade de operação sem um sistema de refrigeração;
Menor densidade que resulta em diminuição do peso total do motor.
Matérias-primas (sintéticas) – Cerâmicas avançadas
Al2O3 –Alumina
Obtida a partir da digestão alcalina da bauxita (processo Bayer), seguida
por precipitação e calcinação.
Alumina eletrofundida
Produzida em fornos de arco elétrico (T > 2000 ºC) . Se obtém maior
tamanho de grão e melhores propriedades refratárias e abrasivas.
Alumina Calcinada
Para produção de alumina para cerâmica há necessidade de se introduzir
algumas modificações no processo Bayer e no tratamento térmico,
(temperaturas que variam de 1250 ºC a 1500ºC), visando principalmente
reduzir o teor de Na2O e controlar o tamanho e forma dos cristais que tem
influência sobre as propriedades finais do produto cerâmico.
Carbeto de Silício
O carbeto de silício (SiC), é um produto sintético, cuja preparação em
escala industrial foi conseguida pela primeira vez por Acheson, em 1981,
pelo aquecimento de areia e coque em forno elétrico.
ZrO2 – Zircônia
Obtida a partir da dissociação do silicato de zircônio ZrSiO4 em forno de
plasma.
Nitreto de silício (Si3N4)
O nitreto de silício foi produzido pela primeira vez em 1857 por Deville e
Wohlermas sua produção comercial ativa começou apenas em 1950.
Obtidos pela redução carbotérmica da sílica em atmosfera de nitrogênio
Cerâmica técnica – Propriedades dos materiais
Resistência à flexão
Biocompatibilidade
Resistência química
Densidade e rigidez (Módulo de Young)
Resistência compressiva
Isolamento elétrico
Dureza
Resistência à corrosão
Compatibilidade com os alimentos
Piezoeletricidade
Resistência à temperatura
Resistência ao choque térmico e às flutuações
Resistência ao desgaste
Expansão térmica
Isolamento térmico
Condutividade térmica
Abrasivos: Variações da Alumina empregada para abrasivos e outras
aplicações
Al2O3 – Branca > 99% de pureza
Al2O3 – Marrom ~ 3% de TiO2 
Al2O3 – Rosa < de 0.5% de Cr2O3
Al2O3 + ZrO2 (maior tenacidade)
• + 25% de ZrO2 
• + 40% de ZrO2 
• + 30% de ZrO2 + 5% de TiO2 
Utilização
Componentes mecânicos - Rolamentos
Si3N4 – (Nitreto de silício)
 Não necessita de muita lubrificação
 O rolamento cerâmico é mais leve, mais forte,
mais duro, produz menor fricção e é isolante
elétrico.
Componentes mecânicos – discos de freio
• Sialon (nitreto de silício 
+ óxido de alumínio + 
nitreto de alumínio)
Rotor de turbina de Nitreto 
de silício (Si3N4)
Blindagens e coletes a prova de bala
Facas cerâmicas - ZrO2 + CaO
Materiais cerâmicos biocompatíveis - Implantes
Hidroxiapatita [ Ca10(PO4)6 (OH)2]
Essa cerâmica é produzida a partir
de uma mistura pulverulenta de
compostos de cálcio e fosfato (CaO
e P205). Schowengerdt e Moore
aquecem a mistura a 2600 ºC. O
CaO e P2O5 reagem para produzir
fosfato de cálcio (II) [Ca3(PO4)2].
Essa substância é muito similar (em
termos químicos) a um osso real.
Atividade 1
1) Leitura das páginas 336 – 341 do livro do
Callister
a) Faça um resumo
b) Classifique as cerâmicas de acordo com a sua
aplicação
c) Identifique as aplicações de cada grupo de
material cerâmico apresentado e justifique as
aplicações de acordo com as propriedades
exibidas por cada tipo