Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING An Introduction
William D. Callister,Jr. - John Wiley & Sons,Inc., NewYork, NY, 1991.
14. APLICAÇÕES E PROCESSAMENTO DE CERÂMICAS
14.1 - INTRODUÇÃO
A discussão precedente, das propriedades de materiais, demonstrou que existe uma
significativa disparidade entre as características físicasde metais e de cerâmicas. Consequentemente,
estes materiais são utilizados em tipos totalmente diferentes de aplicações e, neste sentido, tendem a
complementar-se entre si, e também com os polímeros. Um grande número de materiais cerâmicos
caem num esquema de classificação por aplicação que inclui os seguintes grupos: vidros, produtos
estruturais de argila, louças brancas, refratários, abrasivos, cimentos e as recentemente
desenvolvidas cerâmicas avançadas. A Figura 14.1 apresenta uma "árvore" destes vários tipos;
alguma discussão é devotada a cada tipo neste capítulo.
Figura 14.1 - Classificação de materiais cerâmicos com base na aplicação.
Um interesse principal na aplicação de materiais cerâmicos é o método de fabricação.
Muitas das operações de conformação de metais discutidas no Capítulo 12 baseiam-se em
fundição e/ou técnicas que envolvem alguma forma de deformação plástica. De vez que materiais
cerâmicos têm relativamente altas temperaturas de fusão, ligotá-los é normalmente impraticável.
Além disso, em muitas instâncias a fragilidade destes materiais impede sua deformação. Algumas
peças cerâmicas são conformadas a partir de pós (ou agregados de partículas) que devem
finalmente ser secas e queimadas. Formas de vidro são conformadas a temperturas elevadas a partir
de uma massa líquida quese torna muito viscosa no resfriamento. Cimento são conformados
colocando-os em forma de uma pasta flúida que se endurece e assume um conjunto permanente em
virtude de reações químicas. Um esquema de "arvore" para estes vários tipos de técnicas de
conformação cerâmica está apresentado na Figura14.2. Cada tipo é discutido com o grupo de
cerâmicas com as quais é mais frequentemente empregado.
Figura 14.2 - Um esquema de classificação para as técnicas de conformação cerâmica discutidas
neste capítulo.
VIDROS
Os vidros são um grupo de cerâmicas familiares; recipientes, janelas, lentese "fiberglass"
representam aplicações típicas. Conforme já mencionado, êles são silicatos não cristalinos contendo
outros óxidos, notavelmente CaO, Na 2 O, K 2 O e Al 2 O 3 , que influenciam as propriedades do vidro.
Um típico vidro de soda-cal consiste de aproximadamente 70% em peso de SiO 2 , o restante sendo
principalmente Na 2 O (soda) e CaO (cal ou cálcia). As composições de vários materiais de vidro
estão contidas na Tabela 14.1. Possivelmente, os 2 principais predicatos destes materiais são sua