Apresentação Seminário de Cerâmicas

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Vidro-cerÂmicas
Mariana Aiala Daoud Magalhães
Samuel Kfuri Ferraz Marcussi
DEFINIÇÃO
O aquecimento do vidro, material amorfo, até certa 
temperatura acima da temperatura de transição vítrea 
resulta em uma vidro-cerâmica, vitrocerâmica ou 
vitrocerâmico. Esse material que contém uma fase vítrea 
residual e, no mínimo, uma fase cristalina dispersa na 
matriz vítrea.
Descoberta das vidro-cerâmicas por Stanley D. Stookey, pesquisador 
da empresa estadunidense Corning Glass Works, em 1953
HISTÓRICO
RELEVÂNCIA
• Países europeus, os Estados Unidos e o Japão concentram grande 
parte das pesquisas e patentes acerca desse material.
• Não se tem dados sobre o volume de vidro-ceramicas produzidas 
no Brasil, porém é um setor ascendente apesar das dificuldades 
de integração indústria-pesquisa.
PRODUÇÃO 
• Inúmeras empresas fabricam artigos de vitrocerâmicas para diferentes áreas:A Nippon
Elétric Glass, Zerodur, Vetrotech Saint Globain, CorninWares, Ceran, Schott Ceram,
Eurokeka.
• Nesse segmento de cooktops no Brasil têm-se as produtoras Antonow do Rio Grande
do Sul e a Fischer localizada em Brusque, Santa Catarina. Já a Jung de Blumenau
importa esse material.
VANTAGENS
Facilidade de fabricação do material e o uso de matérias primas 
de baixo custo para a produção
Podem também ser fabricadas opacas, opalescentes, 
transparentes, translúcidas, coloridas e até fluorescentes
Trata-se um material versátil, com muitas combinações de 
composições e propriedades
As vidro-cerâmicas
são originadas a
partir de VÁRIOS
sistemas cerâmicos:
lítia-alumina-sílica
magnésia-alumina-sílica
lítia-magnésia-sílica
calcia-magnésia-alumina-sílica
CaO-MgO-SiO2
Micrografia de vitrocerâmica do sistema Li20-Al2O3-SiO2.
MATÉRIA-PRIMA: VIDRO
• Uma das tradicionais matérias primas para a fabricação dessa classe de cerâmicas são os vidros, os quais são oriundos da areia, quartzo e apresentam compostos
como sílica, calcário e barrilha.
• Segundo o relatório técnico da Secretaria de Geologia, Mineração e Transformação Mineral do Ministério de Minas e Energia do ano de 2009, o Brasil é detentor de
95% das reservas mundiais de quartzo, o equivalente a 78 milhões de toneladas.
• Sabe-se também que o Brasil é um grande produtor de vidros já que o país detém, de acordo com a Associação Brasileira de Distribuidores e Processadores de
Vidros Planos (Abravidro), a capacidade nominal de produção de 6.680t/dia apenas de vidros planos.
PROCESSO DE PRODUÇÃO
OUTROS MEIOS 
DE PRODUÇÃO
• Outros meios que são base de fabricação: são cinzas de incineradores e da cana-de-
açúcar, matérias primas naturais como o basalto, e escórias siderúrgicas.
• Na obtenção de vidro-cerâmicas através da escória, o processo se assemelha ao dos
vidros. Funde-se o subproduto siderúrgico juntamente com areia e sódio e têm-se no
final do processo um material de alto nível de desempenho.
Produtos vitrocerÂmicos
A tecnologia para obtenção de vidro-cerâmicas por meio da constituição de 
cristais dispersos em fase vítrea tornam inúmeras as aplicabilidades desse tipo de 
material.
Uso térmico
• CET = 0 (0-600°C)
• Boa formabilidade
• Bom acabamento
• Baixa condutividade térmica
Usinados quimicamente
• Peças complexas
• Fase vítrea formada por processo fotoquímico
• Usinagem pela dissolução em ácido da matriz vítrea
Mecanicamente usináveis
• Peças complexas
• Sem porosidade
• Elevada constante dielétrica
• Resistente a altas temperaturas
• Aplicações aeroespaciais, eletrônicas e médicas.
• Macor®, Dicor®, Vitronit®, Photoveel®
arquitetura
• Excelente acabamento
• Alta dureza, resistente a riscos
• Coloração uniforme e diversas opções
• Usado em fachadas e pisos
• Substituem pedras nobres
Próteses dentárias
• LiSi2
• Estética e propriedades próximas a do dente natural
• Baixa condutividade térmica
• Biocompatibilidade e durabilidade química
• Resistência 360 a 400 MPa
• Tenacidade 2,3 a 2,9 MPa.m1/2
bioativos
ELETRO-ELETRÔNICA
• Boa tenacidade
• Baixa rugosidade superficial
• Discos rígidos: LiSi2/ , canasita, fosterita
• Supercondutores: fibras Bi2Sr2Ca2Cu3Ox
• Condutores iônicos
transparentes
• Alta transparência
• Grãos maiores ~20 µm
• Maior resistência
• Taxa de cristalização elevadada
ALTA RESISTÊNCIA
• Vidros:
Sf = 40-90 MPa Kic = 0,7 MPa.m1/2
• Canasite (Corning Inc):
Sf = 300 MPa Kic = 5 MPa.m1/2
• IPS e.max Press (Ivoclar):
Sf = 350 MPa Kic = 2,3 – 2,9 MPa.m1/2
PTR (Foto-termo-refração)
• Transparentes
• Cristais ~ 20µm alinhados
• Vitrocerâmicos mais elaborados (5-20k dólares)
• Laser de alta energia difratados por hologramas
Transmissores iR
• Vidros Ge-Sb-S-Cs-Cl com cristais CsCl
• Quando cristalizados, transmitem infravermelho
• Utilizados como sensores IR
Resumo das 
propriedades
• Conformação: pode adquirir qualquer formato por métodos aplicáveis a 
vidros e usinagem;
• Microestrutura: nano, micro ou macro grãos, baixa ou alta porosidade, 
alta ou baixa cristalização, uma ou mais fases cristalizadas, cristais 
aleatórios ou alinhados;
• Térmica: expansão controlável, estabilidade entre 400 e 1450°C;
• Mecânica: resistência e tenacidade superiores a dos vidros;
• Química: altamente duráveis e versáteis;
• Biológica: pode ser biocompatível ou bioativo;
• Elétrica/Magnética: dielétrico, isolante ou condutor iônico, resitente à 
altas voltagens, supercondutor, piezoelétrico e ferromagnético;
• Óptica: translúcido ou opaco, opalescente, fluorescente, transmite IR
MOVIMENTAÇÃO NO SETOR
PERSPECTIVAS 
FUTURAS
Busca por novas composições
Agentes de nucleação
Processos de cristalização
Otimização de propriedades
Sustentabilidade
VÍDEO
https://www.youtube.com/watch?v=4uHwG2Ve1o8&list=UU2-sDLs04nS73pSHnAd7SsA
OBRIGADO!