Ceramicas

Páginas: 8 (1866 palavras) Publicado: 11 de junho de 2014
Materiais Cerâmicos
Profa.: Camila Fukuda

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- Definição, características e usos

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Cerâmicas – características gerais

ALUMINA






Compostos entre elementos
metálicos e não-metálicos
(óxidos, nitretos e carbetos)
Isolantes à passagem de
eletricidade e de calor, mais
resistentes
a
altas
temperaturas.
Apresentam baixa densidade.
Podem existir no estadocristalino ou vítreo (amorfo).

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Cerâmicas – características gerais


Com relação ao comportamento
mecânico, cerâmicas são duras e
muito frágeis.



Argilas,
cimento,
abrasivos,
ferramentas de corte e vidro.



Matéria
prima
de
relativamente baixo

custo

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Cerâmicas – características gerais






Forma-se
com
átomos
de
diferentes
eletronegatividades(um alta e outro baixa).
Os elétrons de valência são “transferidos” entre
átomos produzindo íons.
A ligação iônica não é direcional, a atração é mútua.
A ligação é forte, por isso o PF dos materiais com esse
tipo de ligação é geralmente alto.

Como conseqüência da ligação ser predominantemente
iônica a estrutura cristalina das cerâmicas são compostas
por íons carregados eletricamente(CÁTIONS E ÂNIONS)

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Cerâmicas – classificação geral
 Cerâmicas tradicionais
barro, argila, porcelanas, tijolos, ladrilhos e vidros.
 Cerâmicas avançadas
Utilizadas em inúmeras aplicações tecnológicas tais como
encapsulamento de chips, isolamento térmico do ônibus
espacial, revestimento de peças, fibras óticas, etc...
Ônibus espacial: superfície atinge
temperaturas superiores a 1000°C.Proteção térmica com placas cerâmicas
com fibras de quartzo. (10s após sua
retirada de um forno de 1260°C é
possível tocá-la com as mãos.

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Cerâmicas – Estrutura cristalina
• A extrema fragilidade e dureza dos cerâmicos vem da

natureza das suas ligações atomicas iônicas ou
covalentes.
• Estruturas cristalinas cerâmicas estáveis: aniôns que
circundam o cátion estão todos emcontato com ele.

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Cerâmicas – Estrutura cristalina

Cerâmicas – Estrutura cristalina
As estruturas cristalinas,
quando
presentes,
são
extremamente complexas.
Exemplo: O óxido de Silício
(SiO2) pode ter três formas
cristalinas distintas: quartzo,
cristobalite e tridimite

Cerâmicas – Estrutura cristalina
Estutura sal-gema. Duas
redes cristalinas CFC que se
interpenetram,uma
composta de cátions outra de
ânions. Ex. NaCl, MgO, MnS,
LiF e FeO

Estrutura cloreto de césio. CS.
Não é uma CCC, pois estão
envolvidos íons de espécies
diferentes.

Cerâmicas – Estrutura cristalina

Blenda de Zinco
(ZnS)

Fluorita
(CaF2)

Perovskita
(BaTiO3)

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Cerâmicas – Estrutura cristalina

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Cerâmicas – Estrutura cristalina

Cerâmicas – PropriedadesTérmicas e
Físicas







Densidade: 2-3 g/cm3
Embora os materiais cerâmicos sejam em geral
isolantes de calor e eletricidade, há uma classe de
materiais cerâmicos que são supercondutores
A dilatação térmica é baixa comparada com metais e
polímeros.
Alta resistência a agentes químicos.

Cerâmicas – Propriedades Mecânicas








Apresentam baixa resistência aochoque
São duros e frágeis em relação à tração (~17 kgf/mm2)
São resistentes em relação à compressão (5 a 10x mais
que a tração)
O módulo de elasticidade é alto: ~45.500kgf/mm2 (aço:
20.000 kgf/mm2)
Têm alta dureza e alta resistência ao desgaste.

Cerâmicas – Propriedades Mecânicas
COMPORTAMENTO FRÁGIL
• Característica típica dos cerâmicos:
melhor resistência em compressão que
emtração.
• Comportamento partilhado por ferros
fundidos.

Al2O3 policristalina

• Ensaio de tração é difícil de fazer
e dá dispersão de resultados
muito grande
• Utiliza-se ensaios de flexão!

Cerâmicas – Propriedades Mecânicas
 rf 

3F f L

 rf 

Ff L

2bd 2

R 3

Materiais cerâmicos: E entre
70 e 500 GPa

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Cerâmicas – classificação geral

Cerâmicas –...
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