Os materiais cerâmicos se resumem, apenas, em vasos de porcelana?

Ao contrário do que muitos pensam, as cerâmicas não são compostas apenas pelos vasos de porcelana! Essa classe de materiais é muito vasta e aplicada em diversas áreas da indústria, desde a produção de vasos artesanais até microestruturas de aeronaves. Os materiais cerâmicos são formados por elementos metálicos ou não-metálicos, geralmente apresentam ligações iônicas. Por isso, as cerâmicas são classificadas em:

• Cerâmicas tradicionais;
• Vidro (ou Vitrocerâmicas);
• Refratários;
• Abrasivos;
• Cimentos;
• Carbonos;
• Cerâmicas Avançadas.

Saiba como escolher o melhor material para seu produto!

Algumas de suas propriedades

As cerâmicas são um tipo de material muito cobiçado no mercado pelas suas propriedades. Uma delas, é a sua alta dureza, a qual confere ao material a capacidade de resistir à deformação plástica, ou seja, o material resiste às deformações permanentes. Outra característica importante desse material é o fato de eles serem bons isolantes térmicos quanto elétricos. Isso se deve às ligações iônicas, que precisam de temperaturas muito elevadas para serem rompidas. Além disso, o grupo das cerâmicas avançadas possuem algumas propriedades elétricas e magnéticas interessantes que têm sido exploradas em novos produtos.

Por outro lado, uma desvantagem nesses materiais é a sua fragilidade. 

Ao sofrer a ação de uma força, o material cerâmico sofre trincas que se espalham por todo o corpo, gerando as fraturas. Exemplo disso, é quando uma taça de vidro cai no chão, o qual exerce uma força na taça, gerando uma tensão na taça e causando rompimento.

Como os materiais cerâmicos são produzidos? 

Os vidros passam por processos de conformação, feitos a elevadas temperaturas, pela têmpera, na qual o vidro é submetido a altíssimas temperaturas e resfriado lentamente. 

Outro método muito utilizado é a prensagem de pós. Nesse processo, a massa pulverizada é misturada a uma pequena quantidade de aglutinante (como a água), unindo-se partículas pequenas e grandes para uma maior efetividade do processo. Esse 

método é usado para produção de refratários.

Além disso, outro processo muito importante é a colagem de fita. Nesse processo, chapas finas são produzidas por meio do processo de colagem. Na colagem, a desaeração é primordial para impedir que bolhas de ar se formem, pois elas facilitam a formação de trincas nas cerâmicas. 

Por fim, a cimentação é um processo em que há a mistura de cimento com água, formando uma pasta moldável que endurece com reações químicas. 

E quais são as aplicações dos materiais cerâmicos?

As vitrocerâmicas são aplicadas em recipientes, fibras de vidro e encapsulamento de componentes eletrônicos. Na fibra de vidro, são colocados finíssimos filamentos de vidro que são unidos por aplicação de resina de poliéster.

As cerâmicas tradicionais são muito utilizadas como argilas, louça branca, tijolos e azulejos.

Os refratários, no geral, são usados na fabricação de fornos de beneficiamento de metais, além de tratamentos metalúrgicos. 

Os abrasivos, como o próprio nome sugere, são matéria-prima para a fabricação de discos de lixamento e polimento.

Os carbonos têm como aplicação, principalmente, o grafite, o diamante e, em especial, as fibras, muito utilizadas em diversos ramos da indústria, desde automotiva até instrumentos esportivos.

Os cimentos possuem como aplicações o gesso e o cal. Porém, o mais consumido desse grupo é o cimento portland, muito utilizado na construção civil. Suas propriedades, como tempo de pega e resistência dependem da sua composição.

Por fim, as cerâmicas avançadas são muito utilizadas em tecnologias de ponta, por exemplo, os nanotubos de carbono, os sistemas eletromecânicos, como acelerômetros, e o grafeno, muito famoso por aplicações em baterias. 

Como podemos ajudar?

 Gostou do nosso conteúdo? Está com algum problema e não sabe como resolvê-lo? Os profissionais da EESC jr. são altamente capacitados para oferecer uma solução exclusiva para o seu problema. Agende um diagnóstico!

Texto escrito por Gabriel Gagliardi, consultor do Núcleo de Engenharia de Materiais da EESC jr. – Empresa júnior de Engenharia e Arquitetura da USP de São Carlos