CERÂMICA AVANÇADA
Cerâmicas avançadas são materiais que foram desenvolvidos a partir de matérias-primas sintéticas de alta pureza, por meio de processos complexos e controlados. Como alguns exemplos, podemos citar: naves espaciais, satélites, usinas nucleares, materiais para implantes em seres humanos, aparelhos de som e de vídeo, suporte de catalisadores para automóveis, sensores (umidade, gases e outros), ferramentas de corte, brinquedos, acendedor de fogão, entre outros.
Obtenção das cerâmicas avançadas
Ultrassom (USM: Ultrasonic Machining), eletroerosão (EDM: Electrical Discharge Machining ou retificação por rebolo diamantado.
Aquecimento até a temperatura desejada, manutenção durante certo tempo e resfriamento até temperaturas inferiores a 200°C.
Fonte: Adaptado de Scheller (1994)
A formação do perfil pode ser por prensagem (ex: uniaxial ou isostática), moldagem (ex: colagem ou injeção) ou conformação (ex: moldagem ou gelcasting).
É na etapa de mistura do pó que a concentração de cada material presente na cerâmica será consolidada.
Normalmente é a identificação genérica do material com maior concentração na formulação que determina seu nome da cerâmica avançada, como: alumina, zircônia ou a combinação de materiais como carbeto de silício, nitreto de boro, entre outros.
As cerâmicas avançadas podem apresentar as seguintes características:
Resistência ao desgaste
Capacidade de um material resistir à perda de material de sua superfície.
Estabilidade térmica
Alta resistência do material manter as suas propriedades físicas e químicas quando exposto a variações de temperatura.
Resistência à corrosão
Resistência a degradação causada pela exposição a ambientes corrosivos.
Dureza
Alta resistência do material a uma deformação plástica (ou seja, permanente) e localizada, como uma pequena indentação ou risco.
ONDE SOU USADO?
Motores a jato
Resistência ao desgaste, estabilidade térmica e resistência a corrosão
As matrizes cerâmica a base de carbono reforçadas com fibras de carbono combinam a natureza refratária do carbono com a alta resistência e rigidez das fibras de carbono. Atualmente, esses materiais são os únicos considerados adequados para a fabricação de pás de rotores de turbinas, pois são capazes de suportar as altas temperaturas de entrada do motor, que variam de 1930°C a 2227°C.
Peças para equipamentos de processamento de semicondutores
As cerâmicas utilizadas na produção de semicondutores apresentam maior eficiência em comparação aos sólidos dielétricos convencionais devido à sua menor perda dielétrica e à redução da dependência em relação à frequência e à temperatura.
VOCÊ SABIA?
I – O que levou a busca pelo desenvolvimento de cerâmicas avançadas?
A utilização das cerâmicas avançadas iniciou a partir da necessidade de evoluir e sofisticar a tecnologia em diversas áreas, como a aeronáutica, eletrônica, petroquímica, entre outras. A necessidade de aprimorar essas tecnologias exigiu o desenvolvimento de matérias primas mais complexas, que fossem mais puras e que passassem por processamentos mais rigorosos e desenvolvidos.
No mercado global de refratários existem cinco principais empresas que atendem cerca de 35% da demanda mundial. Os principais players incluem RHI Magnesita GmbH, Vesuvius, Krosaki Harima Corporation, Shinagawa Refractories Co. Ltda, e Saint-Gobain.
Mapa das unidades produtoras de materiais refratários no estado de Minas Gerais
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