Processamento de cerâmica vermelha

Páginas: 10 (2297 palavras) Publicado: 16 de abril de 2013
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA QUÍMICA

Relatório de Ciências dos Materiais


Laboratório 3 – Processamento de Cerâmica Vermelha

Grupo 2:
Ana Carolina Spindola Rangel Dias - 2009209313
Hiago Vieira de Miranda - 2009209131
Natasha Guarnier Vargas - 2009209128

Alegre, 21 de março de 20131. Introdução
Sinterização é um processo no qual a temperatura de processamento é sempre menor que a temperatura de fusão do material, no qual as pequenas partículas do material se ligam entre si por difusão no estado sólido, transformando o material compacto poroso num produto resistente e denso. À medida que as partículas se tornam maiores com o tempo de sinterização, a porosidade do compactadosdiminui, com isso atingindo-se um tamanho de grão de equilíbrio. É nesta etapa que a massa de partículas já conformada ganha resistência mecânica e adquire quase todas suas propriedades finais. Em diversos casos, a temperatura de sinterização é suficientemente alta para fundir um ou mais componentes do material, caracterizando a chamada sinterização com fase líquida. A sinterização no estadosólido caracteriza-se pela ligação dos grãos ou através de movimentos migratórios (difusão) dos átomos, podendo prosseguir até que a peça não contenha praticamente nenhuma porosidade (Smith, 1996).
A argila é um material proveniente da decomposição ocorrida durante milhões de anos das rochas feldspáticas, graníticas e basálticas. São classificadas em duas categorias: argilas primárias e argilassecundárias ou sedimentares. As argilas primárias são formadas no mesmo local da rocha mãe tendo pouca influência dos agentes atmosféricos. Elas possuem partículas mais grossas e coloração mais clara, são pouco plásticas e possuem grande pureza, com alta fusibilidade. As argilas secundárias são materiais que sofrem grande influência de agentes atmosféricos. Elas são mais finas e plásticas do que asprimárias, podendo, no entanto, conter impurezas ao se misturarem com matérias orgânicas (Bitencourt, 2004).
A composição química das argilas varia de acordo com a jazida de onde é retirada, ou seja, do local, da formação geológica do terreno, da era de formação e da influência hidrotérmica exercida sobre o material (Bitencourt, 2004).
O mineral básico das argilas é a caulinita que é um silicato dealumínio hidratado, composto por óxido de alumínio, óxido de silício e água. Além da alumina e da sílica, é normalmente encontrado nas rochas ígneas o óxido de ferro (Fe2O3), que dá cor vermelha ou amarelada na maioria das argilas, reduz a plasticidade, mas também diminui a retração e facilita a secagem (Bitencourt, 2004).
As argilas vermelhas são plásticas e possuem ferro em sua constituição.Resistem a temperaturas de até 1100°C. Sua plasticidade varia de acordo com a quantidade de água. A argila seca tem plasticidade nula, que aumenta com o acréscimo de água (Bitencourt, 2004).
Quando os grãos de argila são grossos, ela tem menos poros e maior permeabilidade; quando predominam os grãos finos, a argila tem mais poros e menos permeabilidade. Com argilas de grãos de vários tamanhos,reduzem-se a porosidade e a permeabilidade, ou seja, obtém-se um melhor empacotamento do que entre partículas com granulometria contínua. A porosidade tem influência sobre as argilas e cerâmicas, aumentando a absorção de água na razão direta da quantidade de seus poros. Contudo, favorece a sinterização e a refratariedade, diminuindo a condutibilidade térmica e a massa específica aparente do material(Bitencourt, 2004).
Na cerâmica vermelha a argila é constituída por famílias argilosas que são caracterizadas pela extrema finura das partículas que não superam a 20 μm e, na maioria das vezes, se encontram abaixo de 2 μm (Paschoal, 2003).
Aquecendo-se uma argila entre 20ºC e 150ºC ela somente perde a água de capilaridade. Entre 150ºC a 600ºC, ela perde água absorvida e a argila vai...
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