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Profª. Roseli Balestra - Disciplina: Engenharia de Materiais - Curso: Engenharia de Produção Profª. Roseli Balestra - Disciplina: PMC - Cursos: EM e EP 
Processamento de Materiais Cerâmicos 
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Processamento de Materiais Cerâmicos 
Definição do melhor processamento: 
 
 
Aspecto econômico do mercado 
 
Resposta dos consumidores 
 
Tolerância dimensionais 
 
A qualidade aparente 
 
Produtividade 
 
 
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Processamento de Materiais Cerâmicos 
Benificiamento físico/químico: 
 
Britagem 
Moagem 
Lavagem 
Dissolução química 
Sedimentação 
Flutuação 
Separação magnética 
Dispersão 
Mistura 
Classificação 
Dasaerização 
Filtração 
Filtroprensagem 
Entre outros 
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 Moagem 
Processamento de Materiais Cerâmicos 
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 Moagem 
Processamento de Materiais Cerâmicos 
• Importância da moagem: 
- “melhorar a qualidade de um pó ou mistura de pós 
para posterior compactação e sinterização” 
 
• Objetivos: 
- Reduzir o tamanho médio das partículas 
- Liberar as impurezas 
- Modificar a distribuição das partículas 
- Quebrar aglomerados e agregados 
- Modificar a morfologia das partículas 
- Homogeneizar misturas 
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Processamento de Materiais Cerâmicos 
Aglomerados e Agregados 
Partículas muito pequenas – forças superficiais leva 
a associar-se em unidades de maior dimensão – 
pelo menos uma orde de grandeza mais elevada. 
 
• Aglomerados  Forças de fraca amplitude – van 
der Walls e forças derivadas da tensão superficial 
do líquido das pontes entre as partículas – fraca 
resistência mecânica. 
• Agregados  ligações sólidas fortes entre as 
partículas primárias - maior resitência mecânica - 
TT, calcinação após sínteses dos pós 
 
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 Moagem 
Processamento de Materiais Cerâmicos 
MOINHO 
DE ROLOS 
MOINHO DE FACAS E 
DE MARTELOS 
TRITURADORES DE 
MANDÍBULAS 
MOINHOS DE BOLAS 
MOINHO DE ATRITO 
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 Moagem 
Processamento de Materiais Cerâmicos 
 
• Energia de trituração é proporcional a massa e a 
velocidade do meio de moagem no instante de 
impacto 
 
 
 
2
2
1
mvE 
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 Moagem 
Processamento de Materiais Cerâmicos 
 
• Parâmetros que afetam a moagem : 
- Tempo de moagem 
- Tipo de corpo moedor 
- Meio de moagem 
- Movimento do moinho 
- Velocidade de rotação do moinho 
- Velocidade crítica – η = 54,2/(R-r)1/2 
R- Raio da carcaça do moinho 
r – Raios das bolas 
 
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 Moagem 
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 Moagem 
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Tamanho de Partículas 
Granulometria é o termo usado para caracterizar o 
tamanho das partículas de um material. 
1 μm até 0,5 mm 
Sólidos Granulares 0,5 a 10 mm 
Blocos Pequenos 1 a 5 cm 
Blocos Médios 5 a 15 cm 
Blocos Grandes > 15 cm 
Pós 
Distinguem-se pelo 
tamanho cinco tipos de 
sólidos particulados: 
12 
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B) Densidade 
C) Dureza 
D) Fragilidade 
E) Aspereza 
F) Porosidade (e) 
G) Densidade Aparente 
Os parâmetros mais utilizados 
são os seguintes: 
FORMA E COMPOSIÇÃO DAS PARTÍCULAS 
A forma e composição das partículas é determinada pelo 
sistema cristalino dos sólidos naturais e no caso dos 
produtos industriais pelo processo de fabricação. A forma 
é uma variável importante. 
 
13 
A) Esfericidade e Diâmetro 
Equivalente 
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A forma de uma partícula pode ser expressa pela esfericidade (), 
que mede o afastamento da forma esférica. 
  
Superfície da esfera de igual volume da partícula 
Superfície externa da partícula real 
Logo = 1 para uma partícula esférica 
 < 1 para qualquer outra forma 
0   1 
A) Esfericidade e Diâmetro Equivalente 
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A forma de uma partícula pode ser expressa pela esfericidade (), 
que mede o afastamento da forma esférica. 
  
Superfície da esfera de igual volume da partícula 
Superfície externa da partícula real 
A) Esfericidade e Diâmetro Equivalente 
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Permite classificar os sólidos nas seguintes classes: 
- Leves (<500 kg/m3) = serragem, turfa, coque 
- Médios (1000 ≦  ≦ 2000 kg/m3) = areia, minérios 
leves 
- Muito Pesados ( > 2000 kg/m3) = minérios pesados 
- Intermediários (550<  <1100 kg/m3) = produtos 
agrícolas 
B) Densidade 
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Esta propriedade costuma ter dois significados. Nos 
plásticos e metais corresponde a resistência ao corte, 
enquanto que no caso dos minerais é a resistência que 
eles oferecem ao serem riscados por outros minerais. 
A escala de dureza que se emprega nos minerais a Escala 
de Mohr, que vai de um a dez e cujos minerais 
representativos são: 
C) Dureza 
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Mede-se pela facilidade à fratura 
por torção ou impacto. Muitas vezes 
não tem relação com a dureza. Os 
plásticos podem ser pouco duros 
(moles) mas não são frágeis. 
D) Fragilidade 
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Determina a maior ou menor dificuldade de 
escorregamento das partículas. 
E) AsperezaProfª. Roseli Balestra - Disciplina: Engenharia de Materiais - Curso: Engenharia de Produção Profª. Roseli Balestra - Disciplina: PMC - Cursos: EM 
É a propriedade da partícula que mais influencia as 
propriedades do conjunto (leito poroso) 
É a proporção de espaços vazios. Quanto mais a partícula se 
afastar da forma esférica, mais poroso será o leito. 
F) Porosidade (e) 
v0 
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Quanto maior a esfericidade menor a porosidade do leito. 
F) Porosidade (e) 
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 É a densidade do leito poroso, ou seja, a massa total do leito poroso 
dividida pelo volume total do leito poroso. 
 
G) Densidade Aparente (a) 
 Pode-se calcular por meio de um balanço de massa 
a partir das densidades do sólido e do fluido, que 
muitas vezes é o ar. 
 
 
 
ρa = (1- ε).ρp + ε.ρf 
Proporção de 
Sólido 
Densidade do 
Sólido Porosidade 
Densidade 
do Fluido 
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1. Com o auxílio de um microscópio 
2. Por peneiramento: fazer passar por 
malhas progressivamente menores, até 
que fique retida a maior porção. O 
tamanho corresponde ao tamanho da 
peneira o a média das peneiras. 
3. Decantação: o material é posto numa 
suspensão que se deixa em repouso 
durante um certo tempo, findo o qual o 
nível dos sólidos decantados terá descido. 
A partir das frações de massa separadas, 
calcula-se o tamanho da partícula. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O tamanho da partícula de materiais homogêneos 
(com partículas uniformes) pode ser obtido: 
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O tamanho da partícula de materiais homogêneos 
(com partículas uniformes) pode ser obtido: 
4. Elutriação: 
 O princípio empregado é o mesmo, porém a 
suspensão é mantida em escoamento ascendente 
através de um tubo. Variando-se a velocidade de 
escoamento, descobre-se o valor necessário para evitar 
a decantação das partículas. Esta será a velocidade de 
decantação do material. 
5. Centrifugação: 
 A força gravitacional é substituída por uma força 
centrífuga cujo valor pode ser bastante grande. É útil 
principalmente quando as partículas são muito 
pequenas e, por conseqüência, têm uma decantação 
natural muito lenta. 
 
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Neste caso o material terá que ser separado em frações 
com partículas uniformes por qualquer um dos métodos 
de decantação, elutriação ou centrifugação 
anteriormente citados. 
O meio mais prático, no entanto, é o tamisamento, 
consiste em passar o material através de uma série de 
peneiras com malhas progressivamente menores, cada 
uma das quais retém uma parte da amostra. 
Esta operação, conhecida como análise granulométrica, 
é aplicável a partículas de diâmetros compreendidos 
entre 7 cm e 40 µm. 
O tamanho da partícula de materiais heterogêneos 
(com partículas sem uniformidades) pode ser obtido: 
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A análise granulométrica é realizada com 
peneiras padronizadas quanto à abertura das 
malhas e à espessura dos fios de que são 
feitas. 
Séries de Peneiras mais Importantes 
British Standard (BS) 
Institute of Mining and Metallurgy (IMM) 
National Bureau of Standards - Washington 
Tyler (Série Tyler) – A mais usada no Brasil 
 
 
O tamanho da partícula de materiais heterogêneos 
(com partículas sem uniformidades) pode ser obtido: 
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http://www.fluidizacao.com.br/pt/home.php?pgi=caracter3.html 
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(com partículas sem uniformidades) pode ser obtido: 
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O tamanho da partícula de materiais heterogêneos 
(com partículas sem uniformidades) pode ser obtido: 
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O sistema Tyler é constituído de quatorze 
peneiras e tem como base uma peneira de 
200 fios por polegada (200 mesh), feita com 
fios de 0,053 mm de espessura, o que dá 
uma abertura livre de 0,074 mm. 
As demais peneiras, apresentam 150, 100, 
65, 48, 35, 28, 20, 14, 10, 8, 6, 4 e 3 mesh. 
 
Quando se passa de uma peneira para a 
imediatamente superior (por exemplo da de 
200 mesh para a de 150 mesh), a área da 
abertura é multiplicada por dois e, portanto, 
o lado da malha é multiplicado por 
 
O tamanho da partícula de materiais heterogêneos 
(com partículas sem uniformidades) pode ser obtido: 
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O ensaio consiste em colocar a 
amostra sobre a peneira mais grossa a 
ser utilizada e agitar em ensaio 
padronizado o conjunto de peneiras 
colocadas umas sobre as outras na 
ordem decrescente da abertura das 
malhas. 
Abaixo da última peneira há uma 
panela que recolhe a fração mais fina 
que consegue passar através de todas 
as peneiras da série. 
O tamanho da partícula de materiais heterogêneos 
(com partículas sem uniformidades) pode ser obtido: 
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O tamanho da partícula de materiais heterogêneos 
(com partículas sem uniformidades) pode ser obtido: 
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As quantidades retidas nas 
peneiras e na panela são 
pesadas. 
 
A fração de cada tamanho se 
calcula dividindo a massa pela 
massa total da amostra. 
O tamanho da partícula de materiais heterogêneos 
(com partículas sem uniformidades) pode ser obtido: 
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Esta fração poderá ser caracterizada de dois modos: 
1) Como a fração que passou pela peneira i-1 e ficou retida na peneira 
i. 
Se estas forem as peneiras 14 e 20, respectivamente, 
será a fração 14/20 ou –14+20. 
2) A fração será representada pelas partículas de diâmetro igual a 
média aritmética das aberturas das malhas das peneiras i e i-1. 
No caso que estamos exemplificando, será a fração com partículas 
de tamanho: 
O tamanho da partícula de materiais heterogêneos 
(com partículas sem uniformidades) pode ser obtido: 
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Quando temos uma mistura de partículas de diversos diâmetros, 
podemos definir um diâmetro médio que represente esse material. 
Uma mistura que contem 
frações com Ni partículas de diâmetro equivalente deq 
(se forem esféricas seria dpi) pode apresentar uma distribuição 
granulométrica com a seguinte forma: 
O tamanho da partícula de materiais heterogêneos 
(com partículas sem uniformidades) pode ser obtido: 
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Area Superficial 
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Método mais utilizado: Brunauer, Emmet e 
Teller, conhecido como método BET 
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http://www.transportedegraneis.ufba.br/arquivos/Tabela_Mesh.PDF