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09/02/2019 1 Introdução Profa. Dra. Eliana Barreto Monteiro Materiais Cerâmicos VOCÊ SABIA? Que tijolo e azulejo são cerâmicas? Por que os tijolos e as telhas tem essa coloração vermelha? A diferença entre tijolo estrutural e de vedação? Materiais Cerâmicos - Introdução 3 História A palavra cerâmica: é derivada do grego keramikos, que significa “argila queimada”. Período pré-histórico potes de barro; Calor endurecia o barro aparecimento da cerâmica; As primeiras placas cerâmicas foram encontradas em escavações de palácios da Babilônia (Século VI a.C.) Materiais Cerâmicos - Introdução 1 2 3 09/02/2019 2 4 Pedra artificial obtida da moldagem, secagem e cozedura de argilas ou misturas contendo argilas. Definição Matéria prima Partículas cristalinas essencialmente pequenas, formadas por um número restrito de substâncias (argilo-minerais). Materiais Cerâmicos - Introdução Argilo-minerais: . Há diversos tipos de argilo-minerais Mistura de substancias minerais resultante da desagregação do feldspato das rochas ígneas, por ação da água e gás carbônico 5 Tipos de Depósito de Argilas Estes podem ocorrer: Na superfície da rocha (por decomposição superficial da mesma); Nas trincas das rochas; Nas camadas sedimentares (por ventos e chuvas). Residual no próprio local onde houve a decomposição da pedra Sedimentar que fica longe do local onde estava a pedra Materiais Cerâmicos - Introdução 6 Figura 1- Depósito Sedimentar Figura 2- Depósito Residual Materiais Cerâmicos - Introdução Tipos de Depósito de Argilas 4 5 6 09/02/2019 3 7 Água de constituição que é absorvida ou de inchamento, que faz parte da estrutura da molécula Água de plasticidade que adere a superfície das partículas coloidais Água de capilaridade a livre que preenche poros e vazios Caulim argila com amplo predomínio da caulinita, pó branco que é matéria prima da porcelana A caulinita é a forma mais pura de argilo-minerais, mas geralmente está misturada com grãos de areia e óxidos de ferro Componentes Materiais Cerâmicos - Introdução 8 Classificação Materiais Cerâmicos - Introdução Cerâmica vermelha: tijolos, blocos, lajotas, tubos,telhas 950ºC < Tqueima < 1100ºC argila de baixa refratariedade - alto teor de fundentes (óxido de ferro) Cerâmica branca: louças sanitárias, porcelana, azulejo 1100ºC < Tqueima < 1300ºC baixo teor de fundentes Cerâmica refratária: tijolo refratário Tqueima ~ 1500ºC argila aluminosa - baixo teor de fundentes 9 Classificação Materiais Cerâmicos - Introdução Cerâmica vermelha: tijolos, blocos, lajotas, tubos e telhas 7 8 9 09/02/2019 4 10 Classificação Materiais Cerâmicos - Introdução Cerâmica branca: louças sanitárias, porcelana, azulejo 11 Classificação Materiais Cerâmicos - Introdução Cerâmica refratária: tijolo refratário 12 Extração do barro; Preparo da matéria prima; Moldagem; Cozimento; Esfriamento. Fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução 10 11 12 09/02/2019 5 13 Extração do barro: Fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução 14 Preparo da matéria prima: 1) Seleção dos lotes de mesma qualidade - Com a mesma composição, dureza e plasticidade. 2) Apodrecimento da argila - Período de descanso e fermentação das partículas orgânicas, que ficam coloidais aumentando a plasticidade. 3) Eliminação de impurezas grosseiras e maior classificação - Por levitação, sedimentação e centrifugação. Fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução 15 4) Formação da pasta - Objetivo - Obter menores partículas de grãos finos e maior plasticidade Correção - Para dar a argila a constituição desejada. Exemplo: argila pura – retrai muito e deforma muito argila com pouco colóide – quebradiça e muito porosa Amassamento - preparação da argila para moldagem – mistura da argila com Areia e água, com uma plasticidade compatível com a moldagem a ser realizada Fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução 13 14 15 09/02/2019 6 16 4) Formação da pasta Materiais Cerâmicos - Introdução 17 4) Formação da pasta Materiais Cerâmicos - Introdução 18 Moldagem: 1) A seco ou semi-seco; 2) Com pasta plástica consistente (20 a 25% de água); 3) Com pasta plástica mole (26 a 40% de água); 4) Com pasta fluida (41 a 50% de água). Fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução 16 17 18 09/02/2019 7 19 Moldagem: Materiais Cerâmicos - Introdução 20 1) A seco ou semi-seco Realizado por prensagem Ladrilhos Azulejos Tijolos e Telhas de qualidade superior Fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução 20 2) Com pasta plástica consistente • Este processo força a massa passar, sob pressão, através de um bocal apropriado, formando uma fita uniforme e contínua. • Como o processo incorpora muito ar, que se irá dilatar na cozedura podendo causar o fendilhamento ou desagregação, às vezes é acoplado a moldagem uma câmara de vácuo. Fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução Realizado por extrusão Tijolos Refratários 21 Fabricação 4) Com pasta fluida • A cerâmica é dissolvida em água e a solução, colocada em moldes porosos de gesso, a água é absorvida e a argila adere às paredes. Quando seca a peça se retrai e se desloca. • Utilizada em peças de formato complexo Materiais Cerâmicos - Introdução 3) Com pasta plástica mole • Moldado em moldes de madeira • Utilizada em tijolos feito manualmente Processo mais antigo 19 20 21 09/02/2019 8 22 Fabricação Conformação Materiais Cerâmicos - Introdução 23 Fabricação Aplicação do Esmalte: Materiais Cerâmicos - Introdução 24 Fabricação Aplicação do Esmalte: Materiais Cerâmicos - Introdução 22 23 24 09/02/2019 9 25 Fabricação Aplicação do Esmalte: Materiais Cerâmicos - Introdução 26 Fabricação Aplicação das Gravuras: Materiais Cerâmicos - Introdução 27 Fabricação Aplicação das Gravuras: Materiais Cerâmicos - Introdução 25 26 27 09/02/2019 10 28 Fabricação Secagem: A secagem é tão importante como o cozimento, porque após a moldagem, ainda permanecem de 5 a 35% de água. Se a argila for levada úmida para o forno, a umidade interior ficará retida pela crosta externa, aparecendo tensões internas e conseqüentemente fendilhamento. Podendo ser: • Natural – ao abrigo do sol e com ventilação • Por ar quente úmido – para perder a água absorvida • De túnel – túneis de alguma extensão onde as peças passam da menor para a maior temperatura. • Por radiação infra-vermelha – custo elevado e só servi para peças delgadas A secagem mal conduzida pode levar a deformações e retrações por evaporação da água absorvida, não a água dos poros Materiais Cerâmicos - Introdução 29 Secagem: Materiais Cerâmicos - Introdução 30 Secagem: Materiais Cerâmicos - Introdução 28 29 30 09/02/2019 11 31 Fabricação Secagem: Materiais Cerâmicos - Introdução 32 Cozimento O principal cuidado no cozimento deve ser o de dar uniformidade de calor ao forno Podendo ser feito em forno: Contínuo calor ascendente Intermitente calor descendente Fabricação Etapa mais importante da fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução 33 Cozimento Fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução 31 32 33 09/02/2019 12 34 Cozimento Fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução 35 Cozimento Fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução 36 Controle de Qualidade Fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução 34 35 36 09/02/201913 37 Cozimento Fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução 38 Embalagem Fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução 39 Cozimento Fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução 37 38 39 09/02/2019 14 40 Cozimento Fabricação Materiais Cerâmicos - Introdução 40
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