O que são materiais cerâmicos: guia definitivo

O termo cerâmica é bastante popular e, quando observamos o que é, encontramos a sua utilização em muitas aplicações. Se não conhece bem o que são os materiais cerâmicos e como os pode utilizar no seu projeto, o guia abaixo é para si. Vamos ler.

O que são materiais cerâmicos?

Os materiais cerâmicos são fabricados a partir de minerais, argilas, compostos e óxidos. Estes diferem dos materiais metálicos e orgânicos, e tudo o resto se enquadra na lista das cerâmicas. As cerâmicas mais comuns são pratos, sanitas, azulejos, vidro, etc.

As cerâmicas oferecem durabilidade mesmo quando expostas a temperaturas elevadas. Têm a capacidade de resistir a produtos químicos e também a alta pressão. As cerâmicas não são magnéticas e algumas delas podem estilhaçar-se com muita facilidade.

As cerâmicas são diferentes da olaria

As cerâmicas são frequentemente confundidas com olaria, mas as duas coisas não são de todo iguais. A olaria é um tipo de cerâmica. A olaria cerâmica inclui habitualmente tigelas, vasos, canecas e chávenas. Existem também designs artísticos, que se enquadram na categoria da olaria, e é uma das versões mais antigas da cerâmica.

De que é feita a cerâmica?

As cerâmicas são feitas combinando água, argila, pós e alguns materiais terrosos. A proporção dos materiais varia consoante o produto criado e as características de que necessita. Algumas cerâmicas são feitas com argila, mas outras podem também ser feitas com sílica, feldspato e outros aditivos.

Propriedades das cerâmicas

Existem diferentes propriedades dos materiais cerâmicos, divididas em duas categorias abaixo:

Propriedades mecânicas das cerâmicas

As propriedades mecânicas das cerâmicas são apresentadas abaixo:

• Têm elevada resistência à compressão.
• As cerâmicas têm fraca resistência ao impacto.
• As cerâmicas têm uma estrutura rígida e dura.
• Apresentam também elevadas temperaturas de amolecimento e resistência à compressão.
• Têm microfissuras, que causam fragilidade.
• Oferecem fraca resistência ao choque.

Propriedades químicas das cerâmicas

As propriedades técnicas das cerâmicas são as seguintes:

• As cerâmicas oferecem estabilidade química.
• Têm a capacidade de resistir à corrosão.
• Não reagem com bases e ácidos, pois são inertes.
• Algumas cerâmicas atuam também como catalisadores numa reação química.

Tipos de cerâmicas

Existem diferentes tipos de cerâmicas, e a secção abaixo destaca cada tipo.

Tradicionais

As cerâmicas tradicionais são feitas com materiais como argila, feldspato e quartzo, que são depois moldados a húmido. Estas cerâmicas podem servir muitos propósitos, como magnetismo, condutividade e isolamento. Têm uma estrutura dependente da composição da argila. São utilizadas para fabricar produtos domésticos, como floreiras, canecas, jarros, vasos, etc.

Avançadas

As cerâmicas avançadas são concebidas para o seu elevado desempenho, o que as torna extremamente fortes e capazes de resistir a produtos químicos e ao calor. São feitas com pós sintéticos como carboneto de silício, óxido de alumínio e nitreto de silício.

Cerâmicas avançadas

Algumas das cerâmicas avançadas são as seguintes:

Sílica

A sílica tem lixiviabilidade e resistência ao choque térmico, o que a torna adequada para fabricar machos e cascas de fundição para os setores da energia e aeroespacial.

Carboneto de tungsténio

O carboneto de tungsténio tem a capacidade de permanecer estável quando sujeito a temperaturas elevadas. Também é misturado com alguns ligantes metálicos como níquel e cobalto, o que ajuda a criar cimento. É utilizado em aplicações como bicos de jato de água e ferramentas de corte, devido à sua resistência ao desgaste e dureza.

Tijolos refratários

Os tijolos refratários são cerâmicas refratárias que resistem a produtos químicos e a temperaturas elevadas. Por isso, não se quebram facilmente e, como têm baixa condutividade térmica, oferecem eficiência energética. São sobretudo utilizados em lareiras e em aplicações de fabrico de aço e vidro quando misturados com argila.

Porcelana de osso

A porcelana bone china é um tipo de porcelana conhecida pelo seu aspeto translúcido, resistência ao lascamento e também pela sua excecional resistência. É feita a partir de feldspato, cinza de ossos e caulino. Pode ser moldada em formas finas e é utilizada em ornamentos, artigos decorativos e louça de mesa.

Carboneto de Silício (SiC)

O carboneto de silício é um dos tipos comuns de materiais cerâmicos que contém carbono e silício, o que lhe confere elevada resistência ao desgaste e aos produtos químicos. São utilizados em aplicações que envolvem processamento térmico, como dispositivos semicondutores, ferramentas de corte e abrasivos.

Carboneto de Titânio

O carboneto de titânio contém carbono e titânio o que o torna adequado para utilização em ambientes agressivos devido à sua elevada estabilidade. É utilizado em revestimentos resistentes ao desgaste e ferramentas de corte.

Vitrocerâmicas

As vitrocerâmicas são formadas pela mistura de vidro com pequenos cristais, o que lhes confere um aspeto cristalino muito estético. São adequadas para o fabrico de placas de forno e utensílios de cozinha, oferecem elevada resistência ao choque térmico e são também muito resistentes.

Cerâmicas de Olaria

As cerâmicas de olaria são também cerâmicas tradicionais. A porcelana é um tipo muito comum de cerâmica de olaria, feita com argila branca composta por partículas finas e um elevado nível de plasticidade. É resistente e durável e pode ser aquecida a temperaturas elevadas. É utilizada no fabrico de louça de mesa, implantes dentários e isoladores.

Aplicações Avançadas das Cerâmicas

As cerâmicas integram muitas aplicações avançadas, que são as seguintes:

Biomédico: As cerâmicas são utilizadas no setor médico devido à sua resistência e biocompatibilidade; são escolhidas para o fabrico de implantes médicos.

Aeroespacial: Vários componentes aeroespaciais, como pás de turbina e escudos térmicos, são fabricados com cerâmicas.

Energia: O setor da energia utiliza materiais cerâmicos pela sua resistência ao calor e estabilidade térmica. São utilizados no fabrico de isolamento térmico, células de combustível e painéis solares.

Eletrónica: O setor eletrónico utiliza cerâmicas pela sua excelente estabilidade e capacidade de dissipar calor.

Vantagens das Cerâmicas Impressas em 3D vs Metais

As cerâmicas impressas em 3D oferecem elevada resistência à temperatura sem qualquer alteração da sua forma ou deformação. Além disso, são muito leves, o que as torna adequadas para o setor aeroespacial, onde o peso é uma preocupação. As cerâmicas oferecem também resistência à corrosão, que é um problema nos metais.

Vantagens das Cerâmicas Impressas em 3D vs Plásticos

As cerâmicas impressas em 3D oferecem várias vantagens em comparação com os plásticos, pois suportam temperaturas elevadas ao contrário dos plásticos. São altamente duráveis devido à sua resistência. Além disso, os plásticos podem reagir com produtos químicos, o que não acontece com as cerâmicas.

Considerações Finais

Depois de ler o guia sobre cerâmicas acima, certamente já compreendeu o que é a cerâmica e quais são os diferentes tipos de materiais cerâmicos. Por isso, se agora pretende mandar fabricar componentes cerâmicos, pode contactar-nos através de DEK.