Lista 11 - JORCELAN PEREIRA DA ROCHA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
 CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL 
 
INSTITUTO DE TECNOLOGIA 
Introdução a Ciência e Engenharia de Materiais 
 
11ª lista de exercícios 
Data de entrega: 01/06/2021 
 
PROFESSOR: Bernardo Borges Pompeu Neto; 
 
EMAIL: pompeu@ufpa.br; 
2021.1. 
 
NOME DO ALUNO: Jorcelan Pereira da Rocha. 
 
Lista 11: Aplicações e processamento das cerâmicas 
 
1. Cite as duas características desejáveis para os vidros. 
 
Transperência óptica e a facilidade de fabricação, porquanto se utiliza o vidro geralmente 
quando se quer ver através dele ao mesmo tempo em que permite a proteção do usuário ou 
serve de base para alguma coisa. 
 
2. (a) O que é cristalização? 
 
A maioria dos vidros inorgânicos podem ser transformada de um estado não-cristalino em um 
estado cristalino através de um tratamento térmico apropriado a altas temperaturas. Esse 
processo é chamado de cristalização e o seu produto é um material policristalino com grãos 
finos chamado frequentemente de vidrocerâmica 
 
(b) Cite duas propriedades que podem ser melhoradas pela cristalização 
 
Maior resistência e menor coeficiente de temperatura expansão. 
 
3. Para os materiais cerâmicos refratários, cite três características que melhoram e 
duas características que são afetadas adversamente por um aumento na porosidade. 
 
 diminuição da expansão e contração térmica após a ciclagem térmica; 
 melhor isolamento térmico; 
 melhor resistência ao choque térmico. 
 
 
4. Compare a maneira pela qual as partículas de um agregado se unem entre si nas 
misturas à base de argila durante a queima e, nos cimentos, durante a pega. 
 
Com cimentos, o processo de ligação é uma reação química de hidratação entre a água que foi 
adicionada e os vários constituintes do cimento. As partículas de cimento são unidas por 
reações que ocorrem na partícula de superfícies 
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Para agregados à base de argila, uma fase líquida se forma durante a queima, que se infiltra 
nos poros entre as partículas não derretidas; após o resfriamento, esse líquido torna-se um 
vidro, que serve como fase de ligação. 
 
5. (a) Quais são os três componentes principais de uma cerâmica do tipo louça branca, tal como a 
porcelana? 
 
Argila, o quartzo e um fluxo. 
 
 
 (b) Qual é o papel de cada um desses componentes nos procedimentos de conformação e queima? 
 
 
 O QUARTZO atua como um material de enchimento. 
 A ARGILA facilita a operação de formação uma vez que, quando 
misturada com água, a massa pode ser feita para se tornar 
hidroplástico ou formar um deslizamento. 
 O FLUXO facilita a formação de um vidro com uma temperatura de 
fusão relativamente baixa. 
 
6. Qual é a distinção entre a temperatura de transição vítrea a temperatura de fusão? 
 
A temperatura de transição vítrea é para uma cerâmica não cristalina, ou seja, amorfa e é a 
temperatura na qual há uma mudança de inclinação para a curva específica de volume versus 
temperatura, ou seja, é a temperatura da passagem do estado vítreo para um estado 
“maleável”, sem ocorrência de mudança estrutural 
No entanto, a temperatura de fusão é para um material cristalino e após o resfriamento, é a 
temperatura na qual há uma diminuição repentina e descontínua na curva de volume 
específico versus temperatura. 
 
7. Quais dos seguintes itens são os dois principais constituintes das argilas? 
(A) Alumina (Al2O3) e calcário (CaCO3) 
(B) Calcário (CaCO3) e óxido cúprico (CuO) 
(C) Sílica (SiO2) e calcário (CaCO3) 
(D) Alumina (Al2O3) e sílica (SiO2) 
 
Letra C (Sílica (SiO2) e calcário (CaCO3)). 
 
8. Alguns materiais cerâmicos são fabricados por prensagem isostática a quente. Cite algumas 
das limitações e das dificuldades associadas a essa técnica. 
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Pelo fato da pressão aplicada sobre uma peça verde pré-formada por um gás. Assim, o 
processo é lento, e o equipamento necessário para fornecer o gás e suportar a temperatura e 
pressão elevadas é caro. 
 
9. A partir de uma perspectiva molecular, explique sucintamente o mecanismo pelo qual os 
minerais argilosos tornam-se hidroplásticos quando se adiciona água. 
 
As argilas tornam-se hidroplásticas quando a água é adicionada porque as moléculas de água 
ocupam regiões entre as folhas moleculares em camadas; essas moléculas de água eliminam 
essencialmente as ligações moleculares secundárias entre folhas adjacentes, e também 
formam uma película fina em torno das partículas de argila. O resultado líquido é que as 
partículas de argila são relativamente livres para se moverem, o que se manifesta como o 
fenômeno da hidroplasticidade. 
 
10. (a) Cite três fatores que influenciam o grau em que ocorre a vitrificação em peças cerâmicas 
à base de argila. 
 
São a composição, temperatura de fusão e a concentração de cada componente argiloso. 
 
 (b) Explique como a massa específica, a distorção causada pela queima, a resistência mecânica, a 
resistência à corrosão e a condutividade térmica são afetadas pelo grau de vitrificação. 
 
 A MASSA ESPECÍFICA aumentará com o grau de vitrificação, uma vez que o 
volume total do poro restante diminui; 
 A DISTORÇÃO causada pela queima aumentará com o grau de vitrificação, uma 
vez que mais fase líquida estará presente na temperatura de queima; 
 A FORÇA também aumentará com o grau de vitrificação, na medida em que mais 
fases líquidas se formam, o que preenche uma fração maior do volume dos poros. 
Após o resfriamento, o líquido forma uma matriz de vidro de resistência 
relativamente alta; 
 A RESISTÊNCIA à corrosão normalmente aumenta também, especialmente em 
temperaturas abaixo daquelas em que a fase de vidro começa a amolecer; 
 A CONDUTIVIDADE TÉRMICA aumentará com o grau de vitrificação. A fase 
de vidro tem uma maior condutividade do que os poros que ele preencheu.