CERÂMICAS E VIDROS

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CERÂMICAS E VIDROS
Química Geral
CERÂMICAS
HISTÓRIA DA CERÂMICA
Cerâmicas são mais antigas do que os metais e foram “descobertas” na  Idade da Pedra.
Sem elas, a humanidade não teria iniciado a Idade dos Metais. Recipientes de cerâmica, em decorrência de suas propriedades térmicas, são utilizados para armazenar metais na forma líquida.
As Cerâmicas não existem na natureza, elas foram os primeiros materiais criados pelo homem, originalmente para aplicações domésticas como potes e vasilhas.
Aplicação da cerâmica
Tijolos, louças, refratários, telhas, vasos, materiais magnéticos, dispositivos eletrônicos, fibras, abrasivos, pranchas de alisamento de cabelos, ferramentas, componentes aeroespaciais e em implantes odontológicos.
CARACTERÍSTICAS
As cerâmicas são substâncias inorgânicas, constituídas de elementos metálicos com alguns não-metálicos, com propriedades que variam em função de suas ligações químicas.
São geralmente isolantes elétricos, embora possam existir materiais cerâmicos semi-condutores, condutores e até mesmo supercondutores.
Os materiais cerâmicos são geralmente duros e frágeis.
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CERÂMICA
As cerâmicas são compostos de elementos metálicos com alguns não metálico e grande parte da cerâmica que vimos no nosso dia a dia é produzida a partir da argila, um dos constituintes do solo.
A argila é um material proveniente da decomposição, durante milhões de anos, das rochas feldspáticas, muito abundantes na crosta terrestre.
É um silicato de alumínio hidratado, composto por alumínio (óxido de alumínio), sílica (óxido de silício) e água.
O mineral básico das argilas é a caolinita. Por ser plástica apresentada a propriedade de quando misturados com água serem amassados e trabalhados mantendo a forma que se quer.
TIPOS DE CERÂMICAS
Cerâmicas tradicionais – 
oriundas de matéria-prima natural, com processo simples de fabricação, utilizadas principalmente na construção civil.
Ex.: tijolos, telhas, azulejos, vidros
Cerâmicas avançadas – 
fabricadas a partir de materiais sintéticos como óxidos, nitretos, boretos e carbonetos, com processo de fabricação sofisticado.
Ex.: ossos e dentes artificiais, motores, fibras ópticas, monitores.
CERÂMICAS TRADICIONAIS
São constituídas basicamente de:
ARGILA: AlO3-SiO2-H2O a combinação desses elementos com oxigênio produz o dióxido de sílica (46,64%) e o oxido de alumínio (39,45%) que se combinam quimicamente com a água (13,91%), constituindo o barro. Em química esse composto é denominado silicato de alumínio.
SILICATOS: materiais compostos primariamente de silício e oxigênio. SÍLICA: SiO2 
FELDSPATO: K20-Al2O3-6SiO2 (ortoclásio) , Na2O-Al2O3-6SiO2 (albita)
Produtos estruturais como tijolos e pisos possuem os três componentes.
Cerâmicas brancas, como porcelanas e peças sanitárias tem o teor de feldspato controlado.
CERÂMICAS AVANÇADAS
Constituídas basicamente de óxidos, carbetos e nitretos.
Alumina - Al2O3 : uso diverso, desenvolvido como refratário.
Carbeto de Silício - SiC : muito duro, usado como reforço em compósitos com metais e cerâmicos.
Nitreto de Silício - Si3N4 : melhor conjunto de propriedades, usado em componentes de motores.
PROPRIEDADES CERÂMICAS
Alta dureza
Alta fragilidade
Estrutura cristalina complexa
Elevado ponto de fusão
Bom isolante térmico e elétrico
Matéria-prima de baixo custo
VIDROS
HÍSTÓRIA DO VIDRO
Existem notícias de descobertas de objetos de vidro nas necrópoles egípcias, levando a crer que o vidro já era um material conhecido há pelo menos 4 mil anos antes da Era Cristã.
Na França, o vidro já era fabricado desde a época dos romanos. Porém, a produção francesa só encontrou prosperidade e atingiu a perfeição ao longo do reinado de Luís XIV, entre os séculos XVII e XVIII, quando o rei reuniu alguns mestres vidreiros e montou a companhia Le Compagnie de Glaces, responsável pela produção dos vitrais do Palácio de Versalhes.
A modernidade para o vidro surgiu com a mecanização dos processos e a evolução tecnológica trazida pela revolução industrial.
CARACTERÍSTICAS
O vidro é um material sólido, homogêneo e inorgânico, que se obtém por arrefecimento rápido de uma massa em fusão. 
A indústria vidreira dedica-se, especialmente, a dois tipos de vidros: em maioria encontram-se os vidros de silicatos (SLSG) e, em menor escala, os denominados vidros de boro-silicatos (BSG). 
O vidro de silicatos é essencialmente constituído por sílica (SiO2), seguido de óxido de cálcio e de óxido de sódio (CaO e Na2O). Em pequenas quantidades, também se encontra magnesia e alumina (MgO e Al2O3, respectivamente).
Os vidros de boro-silicatos diferem dos anteriores por se alterarem os compostos secundários, que passam a ser maior itariamente constituídos por óxido de boro (B2O3), encontrando-se ainda óxido de potássio e óxido de sódio (K2O e Na2O, respectivamente). 
Fisicamente, estes novos compostos secundários oferecem maior resistência a variações de temperatura, tal como uma maior resistência a água e a ácidos, o que faz com que os vidros de boro-silicatos sejam utilizados, essencialmente, em trabalhos de laboratórios de química.
COMPONENTES DO VIDRO
Obs: A composição acima descreve o vidro sendo produzido sem a mistura de cacos (pedaços de vidro) porem hoje é natural que a Industria de vidro misture até 60% de cacos a sua massa.
Isso também é um diferencial enorme, pois deixa o vidro na primeira posição dos produtos 100% recicláveis.
Os vidros silico -sodo-cálcico  utilizados na construção são compostos de:
• Um vitríficante, a sílica, introduzida sob a forma de areia (70 a 72%),
• Um fundante, a soda, sob a forma de carbonato e sulfato (cerca de 10%),
• Vários outros óxidos, tais como o alumínio e o magnésio, melhoram as propriedades físicas do vidro, especificamente a resistência á ação dos agentes atmosféricos,
• Para determinados tipos de vidros, a incorporação de diversos óxidos metálicos permitem a coloração na massa
Composição do vidro
Forno de fusão
Forno de recozimento
Banho de estanho
Corte
Mistura, transporte, pesagem, enfornamento. A
mistura é umedecida para evitar a segregação de grãos de matérias-primas diferentes e a libertação de poeiras.
• A fusão, a temperaturas próximas dos 1.550°C.
• A afinação, durante a qual o vidro fundido é tornado homogêneo e liberto de bolhas gasosas.
• O acondicionamento térmico, onde o vidro pouco viscoso é arrefecido ate que sua viscosidade corresponda as exigências do processo de transformação
O vidro liquido é vertido sobre o estanho fundido a cerca de 1.000°C. O vidro que é menos denso que o estanho “flutua” sobre este e forma uma chapa. As faces do vidro são polidas, por um lado pela superfície do estanho, por outro pelo fogo. 
Á saída do banho de estanho, a chapa de vidro agora rígida, é arrefecida. A temperatura do vidro é reduzida gradualmente lento de 620 a 250°C. O arrefecimento lento passa a ser depois ao ar livre. Este processo permite liberar o vidro de todas as tensões internas que provocariam a sua quebra no momento do corte.
A chapa de vidro frio ate aqui continua, é cortada automaticamente em placas de até 6.000 x 3.210 mm.
https://www.youtube.com/watch?v=CCuR_KWjgUk
REFERÊNCIAS
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfShAAD/materiais-ceramicos
http://www.antonioguilherme.web.br.com/blog/materiais-eletricos-e-magneticos/classificacao-dos-materiais/ceramicas/
http://slideplayer.com.br/slide/1366260/
http://www.anavidro.com.br/como-surgiu-o-vidro/
http://www.setorvidreiro.com.br/o-que-procura/192/propriedades+quimicas+do+vidro
OBRIGADO!