MATERIAIS CERÂMICOS

Prévia do material em texto

MATERIAIS 
CERÂMICOS
Felipe Nylo de Aguiar, MSc.
INTRODUÇÃO
 A maioria dos cerâmicos consiste em 
compostos que são formados entre elementos 
metálicos e elementos não-metálicos, para os 
quais as ligações interatômicas ou são 
totalmente iônicas ou são predominantemente 
iônicas com alguma natureza covalente.
 Ex.: NaCl, SiC, C, SiO2-Al2O3
PROPRIEDADES MECÂNICAS
 Os materiais cerâmicos tem a sua 
aplicabilidade limitada em certos aspectos 
devido às suas propriedades mecânicas, que 
em muitos aspectos são inferiores àquelas 
apresentadas pelos metais.
 A principal desvantagem é uma disposição á 
fratura catastrófica de uma maneira frágil, 
com muito pouca absorção de energia.
PROPRIEDADES MECÂNICAS
 Para tensões de compressão, não existe 
qualquer amplificação de tensões associada 
com qualquer defeito existente.
 Por essa razão, as cerâmicas frágeis exibem 
resistências muito maiores em compressão do 
que em tração (geralmente usadas em 
condições de carregamento compressivo).
 Pode ser melhorada pela imposição de tensões 
residuais de compressão na superfície.
PROPRIEDADES MECÂNICAS
PROPRIEDADES MECÂNICAS
 Tensão-Deformação
 Resistência à flexão
PROPRIEDADES MECÂNICAS
 Tensão-Deformação
 Comportamento elástico
PROPRIEDADES MECÂNICAS
 Influência da porosidade
 Exerce um efeito negativo sobre a resistência à 
flexão por 2 motivos:
 Poros reduzem a área que recebe a carga;
 Atuam como concentradores de tensão.
PROPRIEDADES MECÂNICAS
 Dureza
 Uma propriedade de utilidade apresentada pelos 
cerâmicos é sua dureza, utilizada com frequência 
quando se exige uma ação de abrasão ou de 
esmerilhamento.
 Materiais mais duros são cerâmicos.
PROPRIEDADES MECÂNICAS
PROPRIEDADES MECÂNICAS
 Fluência
 Também experimentam fluência como resultado 
da exposição a tensões (geralmente compressivas) 
a temperaturas elevadas.
 Temperaturas mais altas que nos metais.
PROPRIEDADES MECÂNICAS
PROPRIEDADES MECÂNICAS
PROPRIEDADES MECÂNICAS
PROPRIEDADES MECÂNICAS
PROPRIEDADES MECÂNICAS
PROPRIEDADES MECÂNICAS
CLASSIFICAÇÃO
VIDROS
 Vidros
 Recipientes, janelas, lentes e fibra de vidro
 Vidro de cal de soda: 70%SiO2 + 30%Na2O/CaO
 Vitrocerâmicos
 Material cristalino (devitrificação)
 Boa resistência mecânica e condutividade térmica
 Peças para irem ao forno, revestimentos
PRODUTOS ARGILOSOS
 Produtos Estruturais
 Tijolos, azulejos e as tubulações de esgoto
 Louças brancas
 Se tornam branco após o cozimento (T elevada)
 Porcelanas, louças sanitárias
REFRATÁRIOS
 Capacidade de resistir a temperaturas 
elevadas sem fundir ou decompor, e a 
capacidade de permanecer não-reativo e inerte 
quando são expostos a ambientes severos.
 Fornos para refino de metais
 Fornos para fabricação de vidro (~1400oC)
 Fornos para tratamento térmico metalúrgico
REFRATÁRIOS
 Classificação baseada na composição
 Periclásio = Magnesita = MgO
1587oC
1650oC
ABRASIVOS
 Dureza + alto grau de tenacidade
 Diamantes, SiC, WC, Coríndon (óxido de 
alumínio), areia de sílica.
CIMENTOS
 Cimento, gesso e cal
CERÂMICAS AVANÇADAS
 Propriedades elétricas, magnéticas e óticas 
diferenciadas.
 Aplicações:
 Máquinas térmicas
 Blindagem
 Embalagens de componentes eletrônicos
OBRIGADO!!!
felipenylo@ucl.br