Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

Uma peça cerâmica que foi conformada hidroplasticamente ou por moldagem em
barbotina retém significativa porosidade e insuficiente resistência mecânica para a maioria das
aplicações. Em adição, ela pode conter algum líquido (por exemplo, água), que foi adicionado para
ajudar nas operações de conformação. O líquido é removido num processo de secagem; densidade
e resistência mecânica são melhoradas como um resultado de tratamento térmico de alta
temperatura ou processo de queima. Um corpo que tenha sido conformado e seco mas não
queimado é denominado verde. Técnicas de secagem e queima são críticas na medida em que
defeitos que ordinariamente tornam os utensílios inúteis (por exemplo, empeno, distorção e trincas)
podem ser introduzidos durante a operação. Estes defeitos normalmente resultam a partir de tensões
que são estabelecidas a partir da contração não uniforme.
Secagem
À medida em que o corpo cerâmico baseado em argila se seca, êle experimenta alguma
contração. Nos estágios iniciais de secagem as partículas da argila estão virtualmente circundadas e
separadas entre si por um filme de água. À medida em que a secagem progride e água é removida, a
separação interparticular decresce, o que é manifestada como contração (Figura 14.9). durante a
secagem é crítico controlar a taxa de remoção da água. Secagem em regiões do interior de um
corpo é realizada pela difusão de moléculas de água para a superfície onde evaporação ocorre. Se a
taxa de evaporação for maior do que a taxa de difusão, a superfície se secará (e como uma
consequência se contrairá) mais rapidamente do que o interior, com uma alta probabilidade da
formação dos defeitos acima mencionados. A taxa de evaporação superficial deveria ser diminuída
até, no máximo, igual à taxa de difusão da água; a taxa de evaporação pode ser controlada pela
temperatura, umidade e vazão de ar.
Figura 14.9 - Vários estágios na remoção da água a partir dos espaços interparticulares da argila
durante o processo de secagem. (a) Corpo úmido. (b) Corpo parcialmente seco, (c) Corpo
completamente seco. (de W.D. Kingery, Introduction to Ceramics. Copyright 1960 por John
Wiley & Sons, New York. Reimpresso por permissão de John Wiley & Sons, Inc.)
Outros fatores também influenciam contração. Um destes é a espessura do corpo;
contração não-uniforme e formação de defeito são mais pronunciadas em peças grossas do que em
peças finas. O conteúdo de água do corpo formado também é crítico; quanto maior o teor de água,
tanto mais extensa é a contração. Consequentemente, o teor de água é ordinariamente mantido tão
baixo quanto possível. Tamanho de partícula da argila também tem uma influência; a contração é
acentuada à medida em que o tamanho de partícula é decrescido. Para minimizar a contração, o
tamanho das partículas podem ser aumentadas, ou materiais não-plásticos tem relativamente grandes
tamanhos de partícula podem ser adicionado à argila.
Queima